Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc HùngBài giảng Thiết kế cầu thép (2016) TS. Nguyễn Quốc Hùng
THIẾT KẾ CẦU THÉP NĂM 2016 MƠ TẢ HỌC PHẦN Học phần cung cấp kiến thức cấu tạo tính tốn cầu thép, chủ yếu nhịp cầu thép dạng dầm thép bản, cầu dầm thép liên hợp BTCT cầu dàn thép Người học cần có kiến thức kết cấu thép, lý luận thiết kế cầu (môn Tổng luận cầu) Kiến thức học kết cấu Sức bền vật liệu Bài : Khái niệm chung kết cấu nhịp cầu thép Bài : Cấu tạo cầu dầm đặc dầm hộp, phương pháp lựa chọn kích thước phận Bài : Tính tốn cầu dầm đặc Bài : Cầu dầm liên hợp BTCT: Nguyên lý làm việc, tính đặc trưng hình học dầm liên hợp, Kiểm tra điều kiện chịu lực mặt cắt Bài 5: Cấu tạo cầu dàn thép Bài : Tính tốn cầu dàn thép 1.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG, ƯU KHUYẾT ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA CẦU THÉP 1.1- Caàu có kết cấu nhịp thép 1.2- Ưu điểm cầu thép: Thép có cường độ chịu lực cao kéo, nén, uốn, có trọng lượng thân nhỏ vượt độ lớn chịu tải trọng nặng Thép có modun đàn hồi cao có tính dẻo nên đáp ứng điều kiện khai thác với tải trọng lớn chịu lực xung kích tốt Vật liệu thép dễ gia công nên có khả tạo nhiều dạng cầu với hình dáng đẹp Các hình thức liên kết kết cấu thép phong phú dễ thực 1.3- Nhược điểm cuả cầu thép: Thép kim loại dễ bị ăn mòn tác dụng môi trường phải tốn nhiều công sức, chi phí để bảo dưỡng Thép loại vật liệu sẵn tự nhiên, giá thành vật liệu làm cầu thép cao 1.2 CÁC HỆ THỐNG CẦU THÉP: CÁC LOẠI NHỊP CẦU THÉP KiỂU DẦM KiỂU VÒM DẦM ĐẶC VỊM ĐẶC DẦM DÀN VỊM DÀN HỆ TĨNH ĐỊNH CĨ LỰC ĐẢY NGANG HỆ SIÊU TĨNH KHÔNG LỰC ĐẢY NGANG KiỂU DÂY DÂY VÕNG 1.2.1 HỆ THỐNG CẦU THÉP KIỂU DẦM Dầm liên tục Dầm giản đơn 1.2.2 HỆ THỐNG CẦU THÉP KIỂU DÀN Dàn giản đơn Dàn liên tục 1.2.3 HỆ THỐNG CẦU THÉP KIỂU VÒM Kiểu vòm dàn Kiểu vòm cứng 1.2.4 HỆ THỐNG CẦU THÉP KIỂU DÂY VÕNG : 1.2.5 CẦU THÉP CHO ĐƯỜNG Ô TÔ Chiều rộng lớn, chiều cao thấp, nhiều dầm dọc 1.2.6 CẦU THÉP CHO ĐƯỜNG SẮT Chiều ngang hẹp, chiều cao lớn, dầm dọc HỆ LIÊN KẾT NGANG KIỂU DẦM NGANG KIỂU DÀN NGANG HỆ LIÊN KẾT DỌC TRÊN DẠNG CHỮ X DẠNG TAM GIÁC DẠNG CHỮ K HỆ LIÊN KẾT DỌC DƯỚI DẠNG CHỮ X CHỊU LỰC GIÓ NGANG, CHỊU LỰC LẮC NGANG CÂU HỎI ÔN TẬP: 1- Các dạng cầu dàn thép? Điều kiện áp dụng? 2- Các phận cầu dàn thép? Vai trò chúng chịu lực cấu tạo? 3- Các dạng mặt cắt biên điều kiện áp dụng? 4- Các dạng sơ đồ bố trí biên điều kiện áp dụng? 5- Các dạng mặt cắt bụng điều kiện áp dụng? 6- Các dạng sơ đồ bố trí bụng điều kiện áp dụng? 7- Các dạng tiết điểm? Yêu cầu cấu tạo tiết điểm? 8- Các sơ đồ cấu tạo dầm dọc dầm ngang? 9- Các dạng kết cấu mặt cầu? Ưu nhược điểm loại? 10- Các dạng bố trí cấu tạo hệ liên kết ngang, hệ liên kết dọc ? BÀI TÍNH TỐN CẦU DÀN THÉP 6.1 CÁC GIẢ THIẾT KHI TÍNH CẦU DÀN THÉP 1- Phân chia thành mặt phẳng 2- Các dàn chịu lực dọc trục 3- Các tiết điểm chốt, không truyền momen 6.2 CÁC NỘI DUNG TÍNH TOÁN CẦU DÀN 1- Tính hệ dầm mặt cầu 2- Tính dàn chủ 3- Tính toán tiết điểm 4- Tính hệ liên kết 6.3 TÍNH HỆ DẦM MẶT CẦU 6.3.1 DẦM DỌC : - Dầm dọc coi dầm giản đơn, có nhịp khoảng cách dầm ngang - Momen lớn nhịp dầm dọc, lực cắt lớn đầu dầm, nơi liên kết với dầm ngang - Xác định momen lực cắt dầm dọc đường ảnh hưởng M Q, xếp tải lên đường ảnh hưởng theo quy tắc CKC - Tính đặc trưng hình học tiết diện dầm dọc kiểm tra ứng suất tiết diện - Lực cắt đầu dầm để tính mối liên kết dầm dọc với dầm ngang 6.3.2 DẦM NGANG: -Dầm ngang coi dầm giản đơn, có đầu ngàm với tiết điểm - Dầm ngang liên kết với đầu dầm dọc nên chịu phản lực từ đầu dầm dọc truyền tới Po = ΣPi.yi+qL.ΩQ - Tải trọng tác dụng lên dầm ngang lực tập trung, cố định, tĩnh tải hoạt tải nhịp dầm dọc Po - Tính dầm ngang dầm giản đơn, xác định momen nhịp Mo=Σ Po yi -Nhân hệ số điều chỉnh momen để có momen nhịp M0,5 = 0,6Mo momen đầu dầm ngang Mg= -0,8Mo -Dùng momen để kiểm tra điều kiện chịu lực tiết diện dầm ngang P1 P1 P1 qL y1 Po y3 y2 Po Po y1 y2 y3 Po Po y2’ y1’ 6.4 TÍNH LIÊN KẾT 6.4.1 Liên kết dầm dọc với dầm ngang Đinh liên kết thép góc liên kết đầu dầm dọc với bụng dầm ngang Đinh liên kết thép góc với bụng dầm dọc Ghế đỡ dầm dọc với bụng dầm ngang Bản cá nối cánh đầu dầm dọc 6.4.2 Liên kết dầm ngang với dàn chủ Đinh liên kết thép góc liên kết đầu dầm ngang với tiết điểm Đinh liên kết thép góc với bụng dầm ngang Bản tiết điểm liên kết đáy dầm ngang 6.5 TÍNH NỘI LỰC TRONG CÁC THANH DÀN CHỦ - Xác lập Đường anh hưởng nội lực dàn - Xếp tải trọng đường ảnh hưởng theo tổ hợp bất lợi (gồm tĩnh tải dàn, hoạt tải làn, trọng lượng trục xe thiết kế) - Nội lực dàn : Ni = (nt qt + nh qL).Ω+(1+µ).nh.ΣPi.yi - Trong đó: nt – Hệ số tĩnh tải nh – Hệ số hoạt tải (1+µ) – Hệ số xung kích qt – Tĩnh tải thân dàn qL – Hoạt tải Pi – Trọng lượng trục xe thiết kế yi – Tung độ ĐAH tương ứng trục xe KIỂM TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC MẶT CẮT CÁC THANH Với chịu kéo: Với chịu nén: N Ro Fth N Ro .Fng Trong đó: σ - ứng suất mặt cắt N – nội lực mặt cắt Fth – Diện tích mặt cắt bị giảm yếu Fng – Diện tích mặt cắt nguyên φ – Hệ số uốn dọc chịu nén Ro – Cường độ thép TÍNH TỐN HỆ LIÊN KẾT DỌC 1- Giả thiết tính tốn: - Hệ liên kết dàn phẳng nằm ngang, biên biên dàn chủ, ngang dầm ngang (với hệ liên kết dọc dưới) ngang hệ liên kết ngang (với hệ liên kết dọc trên) - Gối dàn liên kết dọc khung cổng cầu gồm xiên đầu dàn hệ liên kết ngang đầu dàn - Tải trọng tác dụng lực gió ngang cầu thổi vào dàn chủ, với hệ số chắn gió nửa nc = nửa nc =0,6 ; lực lắc ngang xe - Hệ liên kết hai chéo, để đơn giản bỏ bớt nên dàn liên kết có dạng dàn tam giác 2- Tính nội lực kiểm tốn: Tính nội lực kiểm toán giống phần dàn chủ nêu TÍNH TỐN HỆ LIÊN KẾT NGANG- CỔNG CẦU G G Gỉa thiết tính tốn: - Khung liên kết ngang chuyển vị song song mà không bị biến dạng - Nội lực xuất ngang (CD), chéo (GE, GF) gây uốn cổng cầu (AC, BD) - Lực dàn liên kết truyền lực gió cào đầu cổng cầu H - Điểm uốn cách chân cổng cầu đoạn e c ( 2h c ) chia cổng cầu làm hai phần 2(h 2c) - Momen lớn phần điểm E F, lục ngang H/2 gây M= H/2*(c-e) - Momen chân cổng cầu (tại A B) lực H/2 sinh : M=H/2*e CÂU HỎI ÔN TẬP 1- Các giả thiết để tính tốn dàn thép? 2- Phương pháp tính nội lực mặt cắt dầm dọc? Dầm ngang ? 3- Nội dung kiểm toán mặt cắt dầm dọc, dầm ngang? 4- Nội dung tính liên kết dầm dọc với dầm ngang? Dầm ngang với dàn chủ? 5- Tính nội lực dàn giản đơn? 6- Nội dung tính duyệt khả chịu lực dàn chủ? 7- Tính nội lực hệ liên kết dọc? Liên kết ngang? Cổng cầu? ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC CẦU THÉP Họ tên sinh viên: ……………………………………………… Lớp: …………………………………………………………… Chiều dài nhịp Khổ cầu Hoạt tải Người 18 7,0 + 2x1,0 24 9,0 + 2x1,5 HL93 300 kg/m2 32 16,0 + 2x1,0 64 x 1435 T22 72 1435 T24 80 1000 Ngày giao : ………………………………………………… Ngày nộp bài: ………………………………………………… GIÁO VIÊN MÔN HỌC ... tốn cầu thép, chủ yếu nhịp cầu thép dạng dầm thép bản, cầu dầm thép liên hợp BTCT cầu dàn thép Người học cần có kiến thức kết cấu thép, lý luận thiết kế cầu (môn Tổng luận cầu) Kiến thức học kết... mặt cắt Bài 5: Cấu tạo cầu dàn thép Bài : Tính tốn cầu dàn thép 1.1 ĐẶC ĐIỂM CHUNG, ƯU KHUYẾT ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA CẦU THÉP 1.1- Cầu có kết cấu nhịp thép 1.2- Ưu điểm cầu thép: Thép có... 5709:1993) Thép hợp kim : 16Mn2 (16%C; 2%Mn) Thép làm liên kết: Bulong 725-:-900 Mpa CÂU HỎI ÔN TẬP: 1- Cầu thép gì? Có loại cầu thép nào? Ưu nhược điểm cầu thép? 2- Có dạng cầu thép hệ thống cầu dầm thép?