Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 130 -
Đối với dầm tán đinh v bulông, ta có thể thay đổi bằng cách thêm bớt số lợng
bản biên.
Đối với dầm hn, ta có thể thay đổi chiều dy hoặc chiều rộng của bản biên.
Muốn xác định vị trí cắt bớt bản biên, ngời ta vẽ biểu đồ mômen uốn tính toán theo
cờng độ v theo mỏi, rồi trên đó dựng biểu đồ mômen theo khả năng chịu lực của dầm
ứng với bản biên bị cắt bớt. Trị số mômen uốn m khả năng dầm có thể chịu đợc xác
định theo công thức:
Theo điều kiện bền:
ugi
RWM .= (4.21)
Theo điều kiện mỏi:
ugi
RWM
=
(4.22)
Trong đó:
+W
gi
: mômen chống uốn của tiết diện có xét đến sự thay đổi của bản biên.
Trên hình vẽ, giao điểm giữa đờng biểu diễn biểu đồ mômen uốn do tải trọng v đờng
biểu diễn khả năng chịu lực của dầm gọi l điểm cắt lý thuyết để cắt bớt bản biên.
Sau khi xác định điểm cắt lý thuyết, bản biên trên thực tế phải đợc kéo di hơn
1 đoạn đủ để bố trí số lợng đinh cần thiết, đảm bảo cho bản biên đó hon ton bắt đầu
tham gia chịu lực ngay tại điểm cắt lý thuyết. Đoạn kéo di ny phải đủ bố trí không
đợc < 3 hng đinh.
Đ4.5 tính toán ổn định của dầm đặc
'.
.
R
I
yM
F
F
F
N
ng
b
bng
bng
ng
===
(4.23)
Trong đó:
+: ứng suất tại trọng tâm biên chịu nén của dầm.
+F
bng
: diện tích biên chịu nén của dầm không kể giảm yếu.
+y
b
: khoảng cách từ trục trung hòa dầm chủ đến trọng tâm biên chịu nén của
dầm.
+I
5.2-Tính toán ổn định cục bộ:
Hiện tợng mất ổn định cục bộ l hiện tợng các chi tiết dầm nh bản biên, sờn
dầm bị cong vênh do tác dụng của ứng suất pháp, ứng suất tiếp v ứng suất cục bộ.
Để đảm bảo ổn định cục bộ, ngời ta thờng lm các sờn tăng cờng đứng v
ngang. Khi đó sờn dầm đợc xem nh những bản mỏng ngm đn hồi ở cạnh thuộc
biên dầm v kê tự do lên các sờn tăng cờng đứng v ngang.
5.2.1-Mất ổn định do ứng suất pháp:
ứng suất nén pháp tuyến tại mép sờn dầm đợc xác định:
.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 132 -
'.y
I
M
ng
=
(4.24)
Trong đó:
+y: khoảng cách từ trục trung hòa của tiết diện đến mép chịu nén cần tính.
+I
ng
: mômen quá tính của dầm không kể giảm yếu.
Dới tác dụng của ứng suất nén đó lm cho sờn dầm bị cong vênh theo hình mặt sóng
với bớc sóng l a cũng chính l khoảng cách các sờn tăng cờng đứng.
a
mặt sóng
sừơn tăng cừơng
(4.25)
Trong đó:
+K: hệ số đợc tra bảng phụ thuộc vo
s
h
a
v
max
1max
= .
+
max
,
1
: ứng suất có kèm theo dấu tại thớ chịu nén lớn nhất v mép đối diện
của mãnh sờn dầm.
+
s
, h
s
: bề dy v chiều cao tính toán của mãnh sờn dầm.
+: hệ số ngm của sờn dầm, đợc lấy nh sau:
++Đối với dầm đinh tán: =1.4.
Thực chất mất ổn định l dới dạng ứng suất nén chính. ứng suất tiếp gây ra mất ổn
định đợc xác định theo công thức:
.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 133 -
Khi chỉ có sờn tăng cờng đứng:
sng
I
SQ
.
.
.
3
2
3
2
2/1
max
==
(4.26)
Khi có sờn tăng cờng đứng v ngang:
(
)
sng
I
SSQ
100
.
760
1020'
+=
b
s
(4.28)
Trong đó:
+b: cạnh ngắn của mãnh sờn dầm cần kiểm tra.
+: tỷ số giữa cạnh di trên cạnh ngắn của mãnh sờn dầm.
+: hệ số ngm của các cạnh dọc của mãnh sờn dầm, đợc tra bảng phụ
thuộc vo
2
+2H).
+n
h
: hệ số vợt tải của hoạt tải.
ứng suất nén cục bộ tới hạn đợc xác định theo công thức:
2
0
100
190
=
a
Zp
s
(4.30)
.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 134 -
Trong đó:
+, Z: hệ số ngm đn hồi của sờn v hệ số xét tới sự kê tự do của các mép
sờn dầm; chúng đợc tra bảng phụ thuộc vo
+
2
0
2
00
(4.31)
Trong đó:
+m: hệ số điều kiện lm việc lấy m = 1 đối với dầm tán đinh v bulông, lấy m
= 0.9 đối với dầm hn. Vịêc dầm hn lấy m nhỏ hơn l do khả năng bị cong vênh khi
hn gây ra.
5.2.4.2-Khi có sờn tăng cờng đứng v ngang:
a
sừơn tăng cừơng
ngang
sừơn tăng cừơng
đứng
h
1
h
2
Hình 4.41: Khi có sờn tăng đứng v ngang
m
p
p
+
+
2
02
2
2
02
2
02