CẦU THÉP DẦM ĐẶC
III. Cấu tạo mối n ối các bộ phận c ủa dầm chính
1. Nguyên nhân và yêu cầu đối với mối nối:
a). Nguyên nhân:
+ Do quy cách, kích thước (chiều dài, chiều rộng) của thép sản xuất định hình được cung cấp để làm dầm nhỏ hơn kích thước các bộ phận của dầm nên cần cấu tạo các mối nối dầm.
Loại mối nối này được gọi là mối nối công xưởng, tận dụng các loại thép để gia công, chế tạo thành dầm.
+ Đối với các dầm nhịp lớn, việc sản xuất dầm hoàn chỉnh trong xưởng rồi mới vận chuyển ra công trường sẽ rất khó khăn. Do đó, người ta thường sản xuất dầm thành từng đoạn cùng với các mối nối, vận chuyển dễ dàng các đoạn dầm ra vị trí cầu rồi nối lại.
Loại mối nối này được gọi là mối nối công trường.
b). Yêu cầu:
+ Đối với dầm đinh tán, mối nối phải bao phủ lên tất cả các bộ phận bị gián đoạn. Đối với dầm hàn, tùy khả năng chịu lực của đường hàn có thể hàn đối đầu, tính chất cơ học của thép mạch hàn không được thấp hơn tính chất cơ học của thép cơ bản (thép cấu kiện cần hàn nối).
+ Đối với mối nối công trường, cấu tạo phải thuận tiện cho lắp ráp và tán đinh cũng như hàn hay xiết bu lông. Các mối nối công trường để phân đoạn dầm thường gián đoạn các bộ phận tại cùng một mặt cắt, vì vậy mối nối phải chắc chắn và truyền lực tốt.
+ Vị trí của mối nối phải bảo đảm cho các bộ phận khác nhau về chiều dài và cấu tạo ít nhất để thi công dễ dàng, vị trí này thường tránh mặt cắt có mô men uốn lớn và được bố trí đối xứng qua điểm giữa nhịp.
2. Cấu tạo mối nối các bộ phận của dầm chính liên kết đinh tán:
a). Mối nối bản bụng:
+ Bản bụng chịu lực cắt là chủ yếu nên cần tránh nối ở những mặt cắt có lực cắt lớn.
+ Bản bụng thường được nối theo kiểu đối đầu có hai tấm ốp chính đối xứng sát hai bên bản bụng để giảm số lượng đinh tán, hạn chế sử dụng kiểu nối chồng để tránh truyền lực lệch tâm và làm tăng số lượng đinh tán.
- Mối nối bản bụng khi tấm ốp chính nằm lọt trong khoảng hai cánh thẳng đứng trên và dưới của thép góc cánh (hình 11.11-a) có nhược điểm là độ cứng của mối nối kém, ứng suất phát sinh ở thép góc cánh tăng lên. Vì vậy, mối nối này chỉ áp dụng cho dầm chịu lực nhỏ.
- Mối nối tương tự như trên nhưng dùng thêm hai cặp tấm ốp phụ, phủ lên một phần tấm ốp chính và cánh thẳng đứng của thép góc cánh. Dùng bốn cặp tấm đệm chèn vào khe hở giữa tấm ốp phụ và bản bụng, chiều dày tấm đệm bằng chiều dày tấm ốp chính và chiều dày cánh thép góc (hình 11.11-b).
a) b)
Hình 11.11- Mối nối bản bụng dầm
Mối nối này có ưu điểm là độ cứng lớn, bố trí được nhiều đinh tán xa trục trung hòa, phù hợp với tình hình phân bố ứng suất pháp. Tuy nhiên, do cấu tạo phức tạp nên chỉ áp dụng cho dầm chịu lực lớn.
b). Mối nối bản cánh:
+ Bản cánh chịu uốn nên cần tránh nối ở những mặt cắt có mô men uốn lớn.
a) b)
Hình 11.12- Mối nối cánh dầm
+ Để thuận tiện cho việc lắp ráp và phù hợp với yêu cầu bao phủ đối với mối nối dầm đinh tán, mối nối bản cánh thường cấu tạo theo kiểu úp thìa.
Bản nối thứ nhất phủ lên tấm thép thứ nhất của bản cánh, sát với cánh nằm ngang của thép góc cánh. Tấm thép thứ hai của bản cánh bị ngắt quãng một đoạn đúng bằng chiều dài bản nối thứ nhất. Bản nối thứ hai phủ lên bản nối thứ nhất và tấm thép thứ hai của bản cánh … (hình 11.12-a).
c). Mối nối thép góc cánh:
Đặt các đoạn thép góc nối trong lòng thép góc cánh cần nối, liên kết bằng đinh tán qua hai cánh của các thép góc. Mối nối bằng thép góc có độ cứng lớn, truyền lực đều. Đoạn thép góc nối có diện tích mặt cắt ngang lớn hơn thép góc cánh khoảng ≥10%, sống lưng cần được gia công tròn để tiếp xúc chặt khít với thép góc cánh (hình 11.12-b).
d). Mối nối tổng hợp:
Thông thường mối nối lắp ráp ở công trường là mối nối tổng hợp. Tại một mặt cắt nào đó của dầm, tất cả các bộ phận bản bụng, bản cánh và thép góc cánh đều bị gián đoạn và phải nối tại cùng vị trí này (hình 11.12).
Hình 11.12- Mối nối tổng hợp
Trong trường hợp đó, tấm ốp chính của bản bụng kéo dài tới cánh nằm ngang của thép góc cánh, nhánh đứng của thép góc cánh bị gián đoạn. Thép góc nối đóng vai trò của tấm ốp phụ nối bản bụng. Các khe hở giữa thép góc nối với bản bụng và bản cánh được chèn bằng các tấm đệm.
3. Cấu tạo mối nối các bộ phận của dầm chính liên kết hàn:
a). Mối nối bản bụng:
Mối nối trong xưởng của bản bụng dùng liên kết hàn (hình 11.12). Có thể hàn đối đầu B-B về hai phía của bản bụng.
A
B - B B
B a
a
A - A
Hình 11.12- Mối nối tại nhà máy của dầm chính liên kết hàn
b). Mối nối bản cánh:
Bản cánh thường được hàn đối đầu với tiết diện đường hàn như mặt cắt A-A, đường hàn xiên góc tại các vị trí a trên cánh dầm.
Mối nối dầm hàn lắp ráp ở công trường có thể dùng liên kết đinh tán hoặc bu lông cường độ cao, nếu điều kiện hàn khó khăn hơn trong xưởng. Khi đó, để bù trừ diện tích tiêu hao do lỗ đinh, người ta hàn sẵn tấm thép bù trừ diện tích cánh dầm trước khi mang ra lắp ráp.
11.3. CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP VỚI BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP