Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu thép: Chương 4 - Nguyễn Ngọc Tuyển (P4)

Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu thép - Chương 4: Tính toán cầu dầm thép, cầu dầm thép bê tông liên hợp cung cấp cho người học các kiến thức về xác định sức kháng cắt danh định, kiểm toán tiết diện dầm. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Trang 1

CẦU THÉP

NGUYỄN NGỌC TUYỂN

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm website: http://48cdhn2.tk/

4‐2012

Tính toán thiết kế kết cấu nhịp cầu thép (t.theo)

• 4.3.5. Xác định sức kháng cắt danh định

 Trường hợp bản bụng không có sườn tăng cường.

– Tùy theo độ mảnh của sườn dầm mà có thể sườn dầm làm

việc chảy dẻo do cắt, bị mất ổn định đàn dẻo hoặc bị mất ổn

định đàn hồi.

sườn bị mất ổn định đàn dẻo và khi đó:



2.46

0.58

V V  F Dt

3.07

2.46

2 1.48

V  t EF

Trang 2

sườn bị mất ổn định đàn hồi và khi đó:

 Trường hợp bản bụng có sườn tăng cường

– Đối với mảnh sườn dầm nằm trong các khoang giữa của tiết

diện đặc chắc

3.07



3 4.55w

n

t E V

D



trong đó:

0,5

M   M

S

 

   

2 o

0.87 1 C C

d 1 D

V V C

0,5

M   M V nRC V s p CV p

Trang 3

• Vn= sức kháng cắt danh định (N)

• Vp= lực cắt dẻo (N)

• Mr= sức kháng uốn tính toán (N‐mm)

• f= hệ số sức kháng đối với uốn

• My= mômen chảy (N‐mm)

• D = chiều cao bản bụng

• do= khoảng cách giữa các sườn tăng cường (mm)

• C = tỷ số của ứng suất cắt gây mất ổn định với cường độ chảy cắt, tỷ số

C phải được xác định theo quy định dưới đây

khi

1.10

D Ek

t  F

1

C

Ek D Ek

F t  F

1.10

yw w

Ek C

D F t



khi

• Trong đó

1.38

D Ek

t  F

2 1.10

yw w

Ek C

F D t



 

 

 

2

5 5

o

k

d D

 

Trang 4

– Đối với mảnh sườn dầm nằm trong các khoang giữa của tiết

diện không đặc chắc

Trong đó

• fu= ứng suất lớn nhất trong bản cánh chịu nén ở trong panen

đang xem xét do tải trọng tính toán

0.75

f   F

0.75

f   F V nRC V s pCV p

V V C

– Đối với mảnh sườn dầm nằm trong khoang đầu (6.10.7.3.3c)

V CV

Trang 5

• 4.4.1. Trạng thái giới hạn cường độ

– Đối với tiết diện đặc chắc:

trong đó

• Mr= là sức kháng uốn của tiết diện, sức kháng này xác định bởi biểu

thức Mr= φMn

– Đối với tiết diện không đặc chắc và tiết diện mảnh

i M i M r



i M i





f F

Kiểm toán tiết diện dầm (t.theo)

trong đó

• ff= ứng suất kéo hoặc nén trong cánh dầm;

• Fr= Cường độ kháng uốn cho phép của cánh dầm;

Fr= φFn= Fn(thông thường φ = 1);

• Fn= Cường độ kháng uốn danh định của cánh dầm;

– Khi kiểm tra sức kháng cắt

trong đó

• = lực cắt do ngoại lực có kể các hệ số tải trọng

• Vr= là sức kháng cắt của tiết diện, sức kháng này xác định bởi biểu

thức Vr= φVn

i V i V r

 



i V i





f F

Trang 6

• 4.4.2. Trạng thái giới hạn sử dụng

– Khi kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng phải xét hai

điều kiện:

• Về độ võng: với dầm đơn giản

với dầm hẫng

• Về ứng suất:

– Trong dầm thép không liên hợp:

– Trong dầm thép liên hợp với bản BTCT:

800 1000

f

L  

0.80

f  R F

300 375

h

f

L  

0.95

f  R F

• 4.4.3. Trạng thái giới hạn về mỏi

– Có thể xảy ra với thép cơ bản hoặc các mối hàn

– Kiểm toán đối với các nơi chịu ứng suất kéo thực (chỉ có kéo)

và nơi mà ứng suất nén do tải trọng tĩnh tiêu chuẩn chỉ bằng

dưới hai lần trị số ứng suất kéo do hoạt tải gây mỏi.

– Điều kiện kiểm tra:

     f F

Trang 7

– Nhắc lại: “Hoạt tải gây mỏi”

• Xe tải thiết kế với khoảng cách giữa 2 trục nặng không đổi bằng 9m có

xét đến hệ số xung kích và hệ số làn cho 1 làn xe

• Hệ số tải trọng của hoạt tải lấy theo bảng trong quy trình 3.4.1.1

γ = 0.75

• Hệ số xung kích: 1+IM = 1.15

• Tải trọng người đi bộ lấy bằng 3x10‐3MPa tính đồng thời với xe tải thiết

kế nếu đường bộ hành rộng hơn 0.6m

• A = Hệ số lấy từ bảng phụ thuộc chi tiết kiểm tra mỏi;

• N = chu kỳ ứng suất trong suốt thời kỳ sử dụng công trình;

• (ΔF)TH= giới hạn mỏi (tra bảng)

• Đối với thép cơ bản ở các chi tiết liên kết bằng đường hàn góc, ở đó

bản không liên tục thì (ΔF)nlấy như sau:

• tp= bề dày bản

• H = chiều cao đường hàn góc

• (ΔF)c

n= sức kháng mỏi danh định tương ứng với loại chi tiết C

6

0.094 1.23

p

H t

t

Trang 8

– Hiên tượng mỏi có thể xảy ra với sườn dầm do dao động vì

sườn mảnh. Kiểm tra mỏi này thông qua kiểm tra: (1) ứng suất

nén do uốn và (2) ứng suất cắt

– (1) Ứng suất nén do uốn khi không có sườn tăng cường ngang

phải đảm bảo các yêu cầu sau:

trong đó:

• fcf= ứng suất nén đàn hồi lớn nhất trong cánh dầm chịu nén (khi tính

theo đàn hồi) do tĩnh tải tiêu chuẩn và hoạt tải mỏi

 c

5, 70

 c

5, 70

2 32.5

2

w cf

c

t

f E

D

• Fyw= cường độ chảy nhỏ nhất quy định của bụng (MPa)

• Dc= chiều cao của bản bụng chịu nén trong phạm vi đàn hồi (m)

– (2) Ứng suất cắt phải đảm bảo các yêu cầu sau:

trong đó:

0.58

v  CF

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	368,18 KB