ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án

ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án ĐỀ CƯƠNG môn học cầu THÉP f2 có đáp án

ĐỀ CƯƠNG MễN HỌC CẦU THẫP F2 Cể ĐÁP ÁN Câu 1 Cầu dàn thép: u nhợc điểm, pvi áp dụng, sơ đồ dàn chủ.

u điểm

- Dàn là một hệ thanh, các thanh chỉ chịu lực dọc trục Do đó, trong cầu nhịp lớn, cầu dàn tiết kiệm hơn cầu dầm

- Khả năng chịu lực ngang cầu tốt hơn cầu dầm do diện tích chắn gió ngang cầu thực tế nhỏ hơn và khoảng cách tim hai dàn chủ lớn

- Cầu dàn thích hợp cho cầu nhịp lớn vì khi đó dùng cầu dầm thì mối nối rất phức tạp

- Cầu dàn có hình dáng đẹp, đảm bảo yêu cầu mỹ quan

Nhợc điểm

- Cầu dàn có nhiều chi tiết, phải gia công chế tạo đảm bảo chính xác

- Kết cấu bằng thép nên dễ bị gỉ, ăn mòn, việc duy tu, bảo dỡng phải tiến hành thờng xuyên

- Vật liệu làm bằng thép nên giá thành đắt hơn cầu dầm bêtông cốt thép

Phạm vi áp dụng

Kết cấu dàn thờng đợc áp dụng cho các cầu có chiều dài nhịp lớn hơn 80 m, các cầu có nhịp 40 – 50m thờng làm dầm hợp lý hơn, các cầu có chiều dài nhịp từ 50m đến 80m phải so sánh về kinh

tế và kỹ thuật để xác định dùng dàn hay dầm,

phuơng án nào hợp lý hơn

2.Các sơ đồ cầu dàn

a.Cầu giản đơn

-Dàn có đờng biên //: các thanh có cùng 1 kích thớc Trong cầu này

đờng xe chạy có thể trên h dới Do mỗi loại thanh có cùng 1 kt nên

dễ tc hóa các thanh cũng nh nút dàn

-Dàn có đờng biên đa giác: Ud là nội lực các thanh biên trên điều hòa hơn, c` dài và nội lực các thanh nhỏ đi, do đó tiết kiệm thép hơn dàn //, tuy nhiên cấu tạo phức tạp, thi công khó nên ít dùng hơn loại //

-Biên parabol: tiết kiêm thép n cấu tạo và gia công khó nên ít dùng

b.Cầu hẫng và lt

Cầu dàn lt thờng 2-3 nhịp Dàn lt 2 nhịp thờng chiều dài = n, dàn 3 nhịp thì nhịp giữa dài hơn, tỉ số nhịp biên/nhịp giữa

=1/(1,2-1,3) Các khoang nên có chiều dài = n

Hd cầu dàn lt có lquan đến bđ M nhng ko nên quá phức tạp Đv những dàn có M(-) ở gối lớn hơn nhiều so với M(+) ở giữa nhịp thì khi đó có thể tăng chiều ccao dàn ở vtri gối n tránh cấu tạo dàn có gãy góc quá nhọn ở vtri gối vì nh vậy phức tạp ko kinh tế Thờng sd dàn có đờng biên // vì cấu tạo đơn giản, dễ lắp ghép,

tc hóa dù ko thật tiết kiệm thép

Dàn lt tiết kiệm thép hơn so với dàn giản đơn Tuy vậy hay phát sinh us phụ khi gối lún và nhiệt độ thay đổi

Dầm mút thừa cũng có u,nđ nh dàn lt, trong hệ dàn tĩnh định nhiều nhịp khi có ht gối lún ko sinh ra us phụ Nđ là đờng đàn hồi bị gãy khúc tại khớp làm tăng td xung kích của hoạt tải

Nên lấy L mút thừa =15-40% Lnhip

Câu 2 Lựa chọn các kích thớc chính dàn chủ.

Các kích thớc cơ bản của dàn chủ

- Chiều cao: H

- Chiều dài khoang dàn : d , góc nghiêng : α

- Chiều dài dàn : Lo

- Chiều dài dàn tính toán : L

- Khoảng cách giữa hai dàn chủ: B

Cách lực chọn các kích thớc cơ bản

1 Chiều cao dàn chủ: H

Chiều cao dàn chủ có vai trò giống chiều cao của dầm chủ trong cầu dầm

Chiều cao dàn ảnh hởng đến:

- Độ cứng chung của kết cấu nhịp dàn

- Nội lực trong thanh biên

- Sự làm việc của hệ thanh bụng

- Không gian giành cho khổ giới hạn

- Mỹ quan cầu

- Chiều cao kinh tế của dàn là chiều cao sao cho tổng chi phí cho kết cấu nhịp là nhỏ nhất mà vẫn đảm bảo về độ cứng, khổ giới hạn, khả năng chịu lực

Trong trờng cầu dàn vợt sông, chiều cao dàn còn phụ thuộc mực nớc lớn nhất, mực nớc thông thuyền

Chiều cao dàn đợc thiết kế sao cho phù hợp với việc thiêu chuẩn hoá, định hình hoá

Theo kn thiết kế, đv cầu dàn giản đơn có đờng biên // nên lấy chiều cao h=(1/7-1/10)L, dàn có đờng biên đa giác nên lấy h=(1/5,5-1/8)L, còn đv cầu dầm lt h=(1/7-1/9)L cho cầu xe lửa, (1/10-1/20)L cầu oto

2 Chiều dài khoang dàn: d, chiều dài dàn : L

Thông thờng : L = n.d , dạng khoang đều hoặc : L = 2d1 + (n – 2)d2 , dạng khoang không đều, với nén là số khoang

Chiều dài khoang dàn có ảnh hởng đến:

Sự làm việc của hệ dầm mặt cầu

- Nếu chiều dài khoang dàn d nhỏ, khẩu độ làm việc của dầm dọc giảm, phản lực của dầm dọc truyền xuống dầm ngang cũng giảm, nội lực trong dầm ngang nhỏ,

do đó mặt cắt dầm ngang nhỏ, giảm đợc vật liệu và chiều cao kiến trúc Tuy nhiên, nếu cầu dài, tồn tại nhiều dầm ngang, dạng

mặt cắt dầm dọc có chiều cao không đổi lúc này không còn phù hợp nữa, một phần vật liệu không phát huy hết tác dụng

- Ngợc lại, nếu d lớn, số lợng dầm ngang ít, phản lực từ dầm dọc xuống dầm ngang lớn, mặt cắt dầm ngang lớn, làm tốn vật liệu

và tăng chiều cao kiên trúc

Góc nghiêng của thanh xiên

- Đối với thanh bụng : H = const, Khi d nhỏ ⇒ α lớn ⇒ nội lực giảm Khi d lớn ⇒ α nhỏ ⇒ nội lực tăng

Khi thiết kế, phải chọn chiều dài khoang d sao cho tổng chí phí

là nhỏ nhất và góc nghiêng α giữa thanh xiên và thanh biên không quá lớn và cũng không quá nhỏ

Nếu α quá nhỏ, bản tiết điểm quá rộng, làm cho các thanh xa nút, liên kết không đảm bảo Nếu α quá lớn, bản tiết điểm quá cao cũng làm cho các thanh xa nút

Góc α phụ thuộc vào chiều dài khoang dàn: d và chiều cao dàn:

tg α = H/d, α = 30 độ – 50độ là hợp lý

3 Khoảng cách giứa hai dàn chủ: B

Khoảng cách giữa hai dàn chủ B phụ thuộc vào:

Khổ giới hạn thông xe

- Đờng bộ, lề ngời đi thờng để bên ngoài dàn để giảm chiều dài dầm ngang B phụ thuộc vào khổ cầu: ví dụ: G7, B = 8.5 - 9.0 m

- Đờng sắt, Khổ 1000, B > 4 m, B = 4.5 ; 4.6 m

Khổ 1435, B > 4.8 m, thờng chọn B = 5.6 - 5.8 m

Điều kiện ổn định chống lật dới tác dụng của các lực

ngang nh: gió, lực lắc ngang_, đặc biệt quan trọng với các cầu

dàn chạy trên

Thông thờng với cầu đi dới B=(1/20-1/25)L, đi trên B=(1/16-1/20)L

Một số trờng hợp đặc biệt:

Cầu dàn hở:

Cầu dàn biên cứng

Câu 3 Cấu tạo tác dụng hệ liên kết trong cầu dầm.

Có 3 hình thức lk dầm dọc với dầm ngang: dầm dọc đặt chồng lên dầm ngang, biên trên của dầm dọc và của dầm ngang cùng cao độ và biên trên của dầm dọc đặt thấp hơn biên trên của dầm ngang

1.Lk dầm dọc đặt lên trên dầm ngang

ở lk này cánh dới dầm dọc đặt chồng lên cánh trên của dầm ngang và đc lk với dầm ngang = 1 bản tam giác Bản tam giác này lk với cánh trên của dầm ngang vầ sờn dầm dọc bằng đinh tán h buloong thông qua thép góc Cũng có thể lk cánh dới dầm dọc với cánh trên dầm ngang thông qua 1 bản đệm (hình).Với hình thức lk này dầm dọc thờng đc cấu tạo liên tục và để đb cho dầm dọc có thể di động đc bản đệm chính là 1 gối tiếp tuyến

Ưu điểm là kc đơn giản, lắp ráp dễ dàng, nhng nhợc điểm là chiều cao kiến rúc lớn, chỉ dùng khi chiều cao ktruc ko bị hạn chế

2.Lk có cánh trên dầm dọc và dầm ngang ngang mức.

ở đây cánh trên của dầm dọc và dầm ngang đc lk với nhau = bản cá, phía dới dầm dọc có kê vai tam giác, vai kê này lk với sờn dầm ngang và cánh dới dầm dọc = lk (hình) Nếu chiều cao dầm dọc và dầm ngang = nhau thì lk càng đơn giản, cả cánh trên và cánh dới đều có bản cá, còn sờn 2 dầm đc lk thông qua thép góc,

1 cánh thép góc tán đinh vào sờn dầm dọc, 1 cánh tán đinh vào sờn dầm ngang (hình)

Cách lk này có ud là chiều cao ktruc nhỏ, lk vững chắc, bản mặt cầu kê lên hệ thống dầm ngang và dọc dễ dàng, chính vì vậy

mà nó đc dùng nhiều nhất hiện nay

3.Lk có cánh trên dầm dọc đặt thấp hơn cánh trên của dầm ngang.

Trong cách lk này ngời ta dùng thép góc và vai kê tam giác để lk với 2 dầm, h dùng bản nối để lk sờn dầm dọc với STC đứng của dầm ngang nh kiểu lk dầm ngang với sờn dầm chủ trong cầu dầm

đặc mà ta đã nc ở trên

Câu 4 Các biện pháp liên kêt dầm ngang và dàn chủ.

1.Cầu dàn chạy trên.

Trong cầu dàn chạy trên có 2 lk thờng gặp:

+Dầm ngang đặt chồng lên thanh biên trên của dàn chủ tại nút dàn Cách lk này rất đơn giản nhng làm tăng chiều cao ktruc nên chỉ dùng khi chiều cao ktruc o bị hạn chế

+Cánh trên dầm ngang đặt ngang với thanh biên trên của dàn chủ

Cách lk này giảm bớt chiều cao ktruc của kc nhịp nên thờng dùng

ở các cầu cần hạn chế chiều cao ktruc

2.Cầu dàn chạy dới.

Tơng tụ nh trên cách nối ghép đơn giản nhất là dùng thép góc lk,

1 thanh thép góc áp sát và tán đinh vào sờn dầm ngang, cánh còn lại áp sát và tán đinh vào bản nút TH cần thiết phải tăng thêm sl đinh tán thì có thể dùng thép góc lớn hơn cho phép tán 2 cột đinh trên mỗi cánh h cấu tạo thêm bản góc Thép góc lk sờn dầm ngang đc kéo dài lên hết chiều cao bản góc, trên đoạn kéo dài này 1 cạnh của thép góc đc tán đinh vào bản góc, cánh kia tán đinh vào bản nút Cạnh nằm ngang của bản thép góc cũng

đc lk vào bản cánh trên của dầm ngang nhờ thép góc Trên bản góc có chỗ lõm vào là để cho cánh nằm ngang của thép góc của thanh biên lọt vào mối nối có bản góc có thể ko thật chắc chắn

do khi các đinh bị bd các thép các góc thép đứng sẽ chịu kéo với lực kéo = lực truyền cho các đinh bố trí trên cánh thép góc

đứng trong pvi bản góc

Khi chiều cao sờn dầm ngang ko bố trí đc hết 60-70% tổng số

đinh tán cần thiết để lk dầm ngang vào dàn chủ thì ngời ta th-ờng dùng bản nối để mở rộng dt tán đinh Cánh đứng của bản nối đc lk với bản nút = thép góc, còn lk với sờn dầm nhờ 2 bản táp

ở 2 bên

Mối nối dầm ngang vào dầm chủ = những cách ở trên có nhợc đ chung là các đinh tán nằm ở phía trên của thép góc đứng để lk cánh nén và bản nút bị kéo, đó là cách chịu lực rất bất lợi cho

đinh tán.Khắc phục nhợc diểm này ngời ta dùng bản mũi rùi Mối nối này ngoài việc khắc phục đc nhợc điểm đinh tán bị rứt

đầu còn làm cho mối nối chắc chắn hơn, truyền áp lực từ dầm ngang xuống các thanh dàn chủ đều hơn Tuy vậy mối nối này có nhợc diểm là khi lắp bản mũi rùi phải lách bản vào khe giữa 2 nhánh của thanh đứng dàn chủ rất khó khăn, do đó cách nối này

ít đc dùng

Ngày nay do công nghệ chế tạo dầm thép đã tiến bộ trong cđs ngời ta thờng dùng dầm ngang có chiều cao lớn hơn ở 2 đầu để

có chỗ bố trí lk

Dầm ngang đặt khác mức với thanh biên dàn chủ

Dầm ngang đặt cùng mức với thanh biên dàn chủ

( Dạng liên kết trong kết cấu dàn mới, hiện đại )

Câu 5 Cấu tạo thanh dàn chủ.

1.Mc ngang các thanh dàn chủ.

Hình dạng mc ngang và kt của tiết diện các thanh dàn chủ đc quyết định bởi nluc , chiều dài thanh và y cầu lắp ghép Mc ngang hợp lý của các thanh cần phải đc tm:

-Đo mảnh λ theo 2 phng = nhau

-Dễ gia công, chế tạo, lắp đặt, ko nên chế tạo quá mc từ quá nhiều các loại thép hình # nhau

-Dễ ktra, duy tu, bảo dỡng, tránh đọng nc

a.Loại mc 1 thành đứng.

Thờng các thanh biên có mc chữ T Với các thanh biên chịu nén có khi còn bố trí thêm thép góc ở đầu bản đứng để db ổn định cho bản này

Để cấu tạo cho thuận tiện kt các thép góc cũng nh chiều dày các bản đứng đc giữ cố định cho tất cả các thanh trên cùng 1 đờng biên Bản đứng của mc chữ T phải chắc chắn để lk với các thanh đứng và thanh xiên dàn chủ

Các thanh đứng và thanh xiên cấu tạo nh hình Để nối vào bản

đứng của thanh biên giữa các thanh đứng và thanh thanh xiên phải trừ khe hở bằng bề dày bản đứng của thanh biên, nếu mc

có bản đứng ở giữa thì bề dày bản đứng này phải đúng bằng

bề dày bản đứng của thanh biên

Loại tiết diện 1 thành đứng có ct đơn giản, us pbo tơng đối

đều trên toàn tiết diện nhng loại này ko thể cấu tạo cho n~ thanh lớn nên chỉ dùng cho các dàn nhịp ko quá 40-50m ở nc ta loại tiết diện này thờng gặp trên các cầu cu nhịp nhỏ

b.Loại mc có 2 tha`nh đứng.

Loại hai thành đứng là mc hình chữ H h hộp Các loại mc này có thể dùng cho cả thanh biên, đứng và xiên

Mc chữ H có ud cấu tạo đơn giản, các đinh tán có thể tán ghép

= máy, tuy vậy mc này dễ bị đọng nc nhất là ở thanh biên, khắc phục nđ này ng ta khoét lỗ thoát nc có đk 40-50mm

Mc hình hộp có 2 nhánh riêng biệt nên phải dùng bản giằng h bản khoét lỗ để lk chúng lại thành 1 mc Mc hình hộp hay đc dùng cho các thanh biên dới và xiên n cũng có thể dùng cho cả thanh biên trên Ud của mc hình hộp là có khả năng tăng dt nhiều hơn

mc chữ H, dùng cho n~ thanh chịu lực nén lớn và thanh dài thì

rất có lợi Tuy vậy mc này cũng có nđ là tốn kém thép cho bản giằng và tán đinh khó hơn mc chữ H

2.Kt các thanh dàn chủ.

Chiều dài các thanh dàn chủ xđ theo sơ đồ dàn đã lựa chọn, cần xđ kích thớc chính của mc ngang là chiều cao và chiều rộng

-Chiều cao của tiết diện phụ thuộc vào dt tiết diện và sự thay

đổi dt các thanh trong khoang dàn (đv thanh biên) n ko nên chọn lớn hơn 1/15 chiều dài thanh để db giả thiết tính toán các nút dàn đều là khớp

-Chiều ngang thanh ngoài việc db cho độ cứng của thanh còn phải db cho dễ tán đinh, dễ cạo rỉ, dễ sơn, muốn vậy tiết diện hình hộp phải có kc giữa 2 thành đứng ko < 400mm, TH tiết diện nhỏ lòng sâu thì ko <300mm, kc tĩnh của mép thép góc gắn trên 2 bản đứng cho tiết diện hình hộp có thép góc quay vào trong ko đc nhỏ hơn 200mm

1.Dạng thanh biên có một mặt phẳng thẳng đứng

2.Dạng thanh biên có hai mặt phẳng thẳng đứng (Dạng cấu tạo hiện đại)

Câu 6 Cấu tạo nút dàn, phạm vi áp dụng của nó.

1 Các nguyên tắc cấu tạo nút dàn

- Trong mặt phẳng dàn chủ, nút dàn phải đợc cấu tạo theo nguyên tác đồng qui, trục Các thanh phải đồng qui tại một điểm

- Kích thớc bản tiết điểm đủ để bố trí số liên kết

- Trục của một đám liên kết trùng với đờng trục của mỗi thanh

- Cấu tạo tiết điểm gọn

- Tránh tiết diện của bản tiết điểm là dạng đa giác lõm

- Chuẩn hoá cự ly và đờng kính bulông liên kết

2.Các loại nút dàn.

4 loại

+Nút có thanh gắn trực tiếp vào nhau là cấu tạo đơn giản nhất

ở nút này các thanh biên phải có mc thuộc loại 1 thành đứng Các thanh đứng và thah xiên phải có mp h các khe hở ở giữa đúng bằng bề dày bản đứng của thanh biên, nhờ đó ng ta luồn đàu thanh đứng và thanh xiên vào bản đứng của thanh biên h áp mp của thanh đứng h thanh xiên vào thành đứng của thanh biên rồi

lk lại

Dùng cho các dàn nhỏ có nội lực trong thanh đứng, xiên ko lớn với

đk thành đứng của thanh biên tơng đối rộng để đủ chỗ tán

đinh h đủ chiều dài đờng hàn

+Nút có bản riêng rẽ Các bản nút là n` bản thép riêng rẽ đặt áp vào thành đứng của thanh biên và lk lại bản nút riêng rẽ có ud dễ lắp ráp, làm việc tốt, tăng tiết diện cho thanh biên, tuy vậy tốn thép Đây là loại nút đc dùng khá phổ biến trc đây Trên hve phần gạch gạch là phần thép của bản nút chồng lên bản đứng của thanh biên

+Nút có bản chắp ở đây nút thay thế cho bản đứng của thanh biên và là 1 thành phần tiết diện của thanh biên Trên hình phần

gạch gạch đóng vai trò bản táp để nối thanh đứng của thanh biên với bản nút Nh vậy nếu nút nhỏ có thể dùng bản nút riêng re hợp lí hơn vì trong TH này nút có bản chắp tiết kiệm hơn đc 1

kl vlieu 0 đáng kể, trái lại với những nút lớn hơn thì bản chắp hợp

lí hơn vì tiết kiệm nhiều vlieu

+Nút liền ở đó nút dc cấu tạo liền với thanh, các thanh đc lk ngoài nút

3 Xử lý kết cấu tiết điểm cụ thể

- Ưu tiên cho thanh biên

- Tiếp đến là các thanh đứng, đến thanh xiên, thanh xiên bố trí sao cho áp sát thanh biên và thanh đứng, có thể vát mép

- Bố trí các hàng đinh, sau đó xác định tiết diện bản tiết

điểm

Khoảng cách bố trí các hàng đinh nên lấy giống nhau

Để đảm bảo các thanh ở mối nối sát nhau thì góc α không quá lớn cũng không quá bé

Cấu tạo bản tiết điểm trong mặt phẳng khác sẽ căn cứ vào cấu tạo hệ liên kết

Chú ý:

- Cách xử lý về mặt kết cấu và liên kết phải phù hợp và nhất quán với cấu tạo của chúng

- Các đinh liên kết ở trong bản tiết điểm có thể đợc sử dụng để liên kết với các thanh ở trong mặt phẳng khác

4 Ví dụ các bản tiết điểm cụ thể

Câu 7 Hệ liên kết dọc và hệ liên kết ngang trong dàn thép, cấu tạo tác dụng dàn hãm.

1.Liên kết dọc