Các dạng mặt cắt ngang dầm chủ của cầu dầm thép; xác định các kích thước chủ yếu của dầm chủ cầu dầm thép liên hợp bản BTCT?

A. Vai trò của sườn tăng cường

Tăng độ cứng bản bụng.

Chống mất ổn định cục bộ bản bụng.

Chống mất ổn định tổng thể dầm.

Tạo vị trí liên kết dầm ngang.

Tạo vị trí liên kết hệ liên kết ngang và liên kết dọc cầu.

B. Đặc điểm cấu tạo

1. Cấu tạo chung

Các bộ phận:

1. Gối cầu và đá kê gối.
2. Bản bụng.
3. Bản bê tông mặt cầu.
4. Sườn tăng cường đứng tại gối.
5. Sườn tăng cường đứng trung gian.
6. Sườn tăng cường dọc.
7. Bản đệm (bản kê).

2. Quy định chung

Khi không có sườn tăng cường dọc phải bố trí sườn tăng cường đứng theo quy định.

Sườn tăng cường thường làm bằng:

Thép bản.

Thép góc.

Chiều dày tối thiểu:

t ≥ 6 mm.

Thực tế thường chọn:

t ≥ 12 mm.

3. Sườn tăng cường tại gối

Có chiều dày lớn hơn hoặc dạng sườn kép.

Có thể dùng thép góc.

Tiếp nhận phản lực gối.

Kéo dài hết chiều cao dầm.

Lắp khít với bản cánh.

4. Sườn tăng cường trung gian

Bố trí giữa các mặt cắt gối.

Không hàn trực tiếp vào bản cánh chịu kéo.

Phải thông qua bản đệm.

Kích thước bản đệm:

a = b = 30 ÷ 40 mm.

t = 16 ÷ 20 mm.

1. Sườn tăng cường dọc

Bố trí nhằm tăng ổn định cho bản bụng.

Được tính toán theo điều kiện ổn định cục bộ của bản bụng.

Thường bố trí đối xứng hai bên sườn dầm.

A. Mất ổn định cục bộ

Các tấm bản mỏng trong dầm như bản cánh nén, vách đứng (bản bụng) dưới tác dụng của ứng suất nén, ứng suất cắt có thể bị phình cong cục bộ hay cong vênh từng phần.

Mất ổn định cục bộ xảy ra sẽ cản trở sự làm việc của dầm và có thể khiến dầm mất đi sức kháng lại các tải trọng. Sức kháng do mất ổn định cục bộ rất khó xác định nên các tiêu chuẩn đều đưa ra cách tiếp cận đơn giản là: mất ổn định cục bộ không được phép xảy ra cho đến khi dầm mất ổn định tổng thể.

Mất ổn định cục bộ có thể xuất hiện nếu tỷ số rộng/dày của phần tử chịu nén quá lớn.

Nếu mất ổn định xuất hiện ở biên chịu nén thì gọi là mất ổn định cục bộ bản biên.

Nếu xuất hiện ở vùng chịu nén của vách đứng thì gọi là mất ổn định cục bộ vách đứng.

Biện pháp khắc phục mất ổn định cục bộ

Tăng độ cứng của tấm bản bằng cách giảm tỷ lệ chiều rộng trên chiều dày (b/t hoặc D/tw).

Bố trí sườn tăng cường đứng.

B. Mất ổn định tổng thể

Trong các dầm mặt cắt chữ I thường có độ cứng EIx lớn hơn EIy rất nhiều. Do vậy, cho dù tải trọng tác dụng đúng mặt đối xứng của dầm thì dầm cũng chỉ giữ được ổn định trong một giới hạn tải trọng nhất định.

Khi tải trọng vượt quá giới hạn đó, dầm sẽ bị uốn về phía có độ cứng nhỏ hơn. Do tiết diện dầm tại gối bị cố định nên khi dầm chịu uốn ngang sẽ đồng thời chịu xoắn.

Mômen xoắn này làm cho dầm bị mất ổn định xoắn ngang. Hiện tượng đó được gọi là mất ổn định tổng thể của dầm.

Biện pháp khắc phục mất ổn định tổng thể

Giảm chiều dài tự do của cánh nén.

Bố trí sườn tăng cường ngang.

Bố trí hệ liên kết ngang.