ĐỀ CƯƠNG CẦU THÉP
Câu 1: Đặc điểm chung và phạm vi áp dụng của cầu thép?
a. Đặc điểm chung
- Thép là vật liệu có khả năng chịu lực cao cảkhi chịu kéo cũng như khi chịu nén, do
vậy có thể dùng thép đểxây dựng mọi loại cầu như cầu dầm, cầu dàn, cầu vòm, cầu
treo…
- Trọng lượng bản thân của cầu thép nhỏ hơn so với cầu bê tông…, do vậy cầu thép có
thể vượt khẩu độ lớn.
- Thép là vật liệu có môđun đàn hồi cao nên cầu thép có độ cứng đủ đáp ứng trong điều
kiện khai thác bình thường, mặt khác nhờ tính dẻo nên cầu thép có khả năng chịu tác
động của tải trọng xung kích.
- Thép là vật liệu dễ gia công, có thể chế tạo thành nhiều hình dáng thích hợp với các
loại cầu khác nhau. Cầu thép dễ công nghiệp hóa, vận chuyển, lao lắp do đó dễ bảo
đảm chất lượng, độ tin cậy cao, rút ngắn thời gian thi công ở hiện trường.
- Tuy nhiên cầu thép cũng có những nhược điểm như:
+ Chịu tác động của môi trường, nhất là trong điều kiện ẩm, mặn… thép dễ bị gỉ làm
tăng giá thành duy tu bảo dưỡng.
Để khắc phục nhược điểm này người ta đã dùng thép không gỉ hoặc sơn bảo vệ có chất
lượng cao, tuổi thọ của loại sơn này từ 15 đến 20 năm hay sử dụng các biện pháp
chống gỉ khác.
+ Ở những nước phải nhập khẩu thép, giá thành cầu thép có thể cao hơn giá thành cầu
bê tông.
b. Phạm vi áp dụng
Do các tính chất đặc biệt như trên, thép thường được sử dụng trong các loại cầu sau
đây:
- Cầu nhịp lớn, tải trọng nặng. Ở nước ta hầu hết cầu trung và cầu lớn trên đường sắt
đều là cầu thép.
- Cầu di động: cầu quay, cầu cất…
1
- Cầu có yêu cầu thời gian thi công ngắn: cầu quân sự, cầu đảm bảo giao thông…
Câu 2. Các sơ đồ kết cấu và các kích thước cơ bản của cầu dầm thép?

a. Kết cấu nhịp giản đơn
Ưu nhược điểm
Kết cấu nhịp giản đơn là loại được sửdụng nhiều nhất do có cấu tạo đơn giản, dễ chế
tạo, thi công, dễ duy tu, sửa chữa, khi đó chiều cao kiến trúc thường nhỏ, giảm đất đắp
sau mố, phù hợp với cầu đi trên. Nói chung giá thành rẻ. Tuy nhiên khó thỏa mãn các
yêu cầu mỹ quan. Thích hợp cho khẩu độ vừa và nhỏ.
Kích thước cơ bản
- Chiều cao dầm chủ. Chiều cao (h) của dầm chủ ảnh hưởng rất lớn đến kỹ thuật và giá
thành công trình. Xác định chiều cao h cần căn cứ vào các yâu cầu sau:
+ Trọng lượng dầm nhỏ.
+ Bảo đảm độ cứng trong mặt phẳng thẳng đứng f ≤ [f].
Quy trình 22TCN -18 – 79 quy định: Độ võng f được xác định theo hoạt tải thẳng đứng
tiêu chuẩn. Với nhịp giản đơn thì [f] được lấy bằng :
[f]=1/400L, với cầu thành phố và cầu trên đường ô tô cấp I, II, III, IV;
[f]=1/300L, với cầu đường ô tô cấp V, VI;
[f]=1/800L, với cầu đường sắt.
Trong đó L là khẩu độ tính toán.
+ Kích thước, trọng lượng các mảnh dầm đáp ứng được điều kiện chuyên chở, lao lắp.
+ Chiều cao kiến trúc nhỏ, giảm khối lượng đất đắp đường đầu cầu.
+ Sử dụng tốt các thanh, tấm thép cán có kích thước thông thường, mối nối dọc ít, tốt
nhất là theo chiều cao không có mối nối.
Có thể xác định chiều cao dầm theo công thức:

Trong đó:
α – hệ số lấy bằng 2,5 đến 2,7;
2
M – mômen uốn tính toán ở mặt cắt giữa dầm;
R – cường độ tính toán của thép làm dầm chủ;
δ – bề dày sườn dầm.
Ngoài ra, có thể xác định chiều cao dầm chủ theo kinh nghiệm sau đây dựa trên chiều

dài nhịp:

- Chiều dày sườn dầm (δ): Chiều dày sườn dầm được chọn theo tính toán chịu cắt và
đảm bảo ổn định cục bộ.
Có thể xác định chiều dày sườn dầm theo công thức sau:

Quy trình 22TCN–18–79 quy định chiều dày sườn dầm không được nhỏ hơn 10mm
đối với dầm tán nối, 12mm đối với dầm hàn nối.
- Bề rộng bản cánh (b
c
): Bề rộng bản cánh phải thỏa mãn điều kiện tối thiểu:
Trong đó:
+ b – bề rộng cánh nằm ngang của thép góc;
+ δ– bề dày của sườn dầm;
+ 5mm – độ chìa ra tối thiểu của bản cánh so với thép góc; và thỏa mãn điều kiện tối
đa:

Trong đó:
- tổng chiều dày các bản thép của cánh dầm;
+ a
1
– khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên thép góc cánh đến mép ngoài cùng của
bản cánh;
+ a
2
– khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên tập bản thép cánh đến mép ngoài cùng.
3
Quy trình 22TCN–18–79 quy định thép góc liên kết sườn dầm với cánh dầm không
được nhỏ hơn L100x100x10.
- Bề dày bản cánh:

Quy trình 22TCN–18–79 quy định: bề dày mỗi tấm thép của cánh không nhỏ hơn
10mm và không lớn hơn 20mm. Bề dày của tất các tấm thép cánh bao gồm cả cánh
nằm ngang của thép góc không được lớn hơn 4,5d, nếu dùng hai búa tán thì không
được lớn hơn 5,5d, trong đó d là đường kính đinh tán. Số lượng bản thép trong tập bản
cũng không được vượt quá 7 đến 9.
b. Kết cấu nhịp liên tục
Ưu nhược điểm
So với cầu dầm giản đơn nhịp liên tục có những ưu, nhược điểm sau:
- Khẩu độ càng lớn thì nhịp liên tục càng kinh tế hơn.
- Giảm kích thước trụ do không có lực đẩy ngang (trừ trụ có bố trí gối cố định). Một
cách chính xác là ở trụ có gối di động cũng có lực đẩy ngang nhưng nhỏ.
- Chiều cao dầm có thể thay đổi để đảm bảo yêu cầu mỹ quan.
- Cấu tạo phức tạp.
- Phát sinh ứng suất phụ do gối lún không đều và do thay đổi nhiệt độ.
Đặc điểm cấu tạo
- Khẩu độ nhịp:
+ Khi có hai nhịp có thể dùng khẩu độ bằng nhau.
+ Khi có ba nhịp thường lấy như sau: l
b
: l
g
= 0,7 ÷ 0,8.
+ Khi có năm nhịp, l
b
: l
bg
: l
g
= 0,4 ÷ 0,75 ÷ 1.
Trong đó:

+ l
b
– chiều dài nhịp biên;
+ l
g
– chiều dài nhịp giữa;
+ l
bg
– chiều dài nhịp trung gian nối nhịp biên và nhịp giữa.
- Chiều cao dầm: Thường lấy chiều cao dầm tương ứng theo chiều dài nhịp h/l = 1/20 ,
tuy nhiên đối với cầu có chiều dài lớn chiều cao dầm thường thay đổi để đảm bảo mỹ
quan và kinh tế.
Câu 3. cấu tạo mặt cắt ngang dầm đặc, dầm hộp áp dụng trong cầu dầm thép. Cấu
tạo các sườn tăng cường và nhiệm vụ của chúng?
a. Mặt cắt ngang dầm
Mặt cắt ngang dầm đặc và dầm hộp thường có dạng như trên hình

b. Sườn tăng cường
4
Để đảm bảo ổn định cho sườn dầm người ta đặt thêm vào sườn dầm các sườn tăng
cường đứng và có thể cả sườn tăng cường ngang bằng thép góc hoặc thép bản.
Việc bố trí sườn tăng cường phải căn cứvào tính toán ổn định cục bộ sườn dầm chủ; tại
các vị trí có liên kết ngang nhất thiết phải bố trí sườn tăng cường đứng.
Sườn tăng cường nên đặt đối xứng ở cả hai bên của sườn dầm, trong quy trình
22TCVN–272–05 không quy định phải bố trí sườn tăng cường đối xứng hai bên sườn
dầm và với các dầm biên thường chỉ bố trí sườn tăng cường đứng ở phía trong trừ sườn
tăng cường đứng ở gối.

1. Cánh dầm; 2. Sườn tăng cường đứng; 3. Sườn tăng cường ngang; 4. Sườn dầm chủ.
- Bề dày của sườn tăng cường không được nhỏ hơn 1/15 bề rộng cánh nhô ra của dầm

chủ và không nhỏ hơn 10mm.
- Các đầu của sườn tăng cường đứng phải được tựa khít vào cánh dầm. Nên có bản
thép đệm đặt giữa đầu sườn và cánh dầm chịu kéo, bản đệm có bề dày 16 đến 20mm,
bề rộng 30 đến 40mm. Cho phép hàn trực tiếp đầu sườn tăng cường với bản thép của
cánh dầm chịu nén hay với bản cánh dưới của dầm ở gối. Miếng đệm được hàn đính
vào đầu sườn tăng cường và không hàn vào cánh chịu kéo.
- Tại gối sườn tăng cường được bố trí dày hơn. Đối với những dầm có chiều cao lớn,
riêng sườn tăng cường đứng không đủ đảm bảo ổn định cục bộ cho sườn dầm thì phải
bố trí thêm sườn tăng cường ngang. Khoảng cách từ sườn tăng cường ngang đến cánh
chịu nén của dầm chủ lấy như sau:
+ Khi dùng một sườn: (0,20 ÷ 0,25)h;
+ Khi dùng hai hay ba sườn: sườn thứ nhất (0,15 ÷ 0,20)h; sườn thứ hai (0,40÷0,50)h;
sườn thứ ba đặt trong khu vực chịu kéo của sườn dầm, trong đó h là chiều cao sườn
dầm chủ.
Khi có cả sườn tăng cường đứng và sườn tăng cường ngang thì mômen quán tính của
các sườn này đối với trục qua trọng tâm của nó và song song với mặt phẳng sườn dầm
không nhỏ hơn các giá trị sau:
- Với sườn tăng cường ngang

- Với sườn tăng cường đứng

5
nhưng không nhỏ hơn 1,5hδ
3
và không lớn hơn 7hδ
3
Trong đó:
+ h – chiều cao sườn dầm;
+ b – bề dày sườn dầm;
+ a – khoảng cách giữa hai sườn tăng cường đứng;

+ δ– bề dày sườn tăng cường.
Ở chỗ giao nhau giữa sườn tăng cường đứng và ngang nên để sườn ngang và mạch hàn
gắn nó với sườn dầm chạy liên tục, còn sườn tăng cường đứng cắt rời và liên kết với
sườn ngang bằng đường hàn góc, nếu sườn tăng cường đứng liên tục thì sườn ngang
gián đoạn phải gắn với sườn đứng bằng mạch hàn thấu suốt toàn bộ bề dày sườn.

Cấu tạo sườn tăng cường
1. Sườn tăng cướng đứng; 2. Sườn tăng cường ngang; 3. Lỗ khoét; 4. Thép đệm.
Ở chỗ tiếp giáp giữa sườn tăng cường đứng và ngang với cánh dầm hoặc bản tiết điểm
nằm ngang của hệ liên kết dọc thì ở sườn tăng cường đứng nên khoét lỗ hình chữ nhật
có góc làm tròn, kích thước lỗ cao 80 ÷120mm, rộng 50 ÷ 80mm, bán kính góc tròn
không nhỏ hơn 20mm.
Sườn tăng cường của dầm hộp có thể làm bằng thép bản, thép góc hoặc thép chữ T.
Câu 4. các kiểu cấu tạo mối nối dầm chủ, ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng của
chúng, cách tạo vồng bằng mối nối?
a. Mối nối dầm chủ
Cần thiết phải có mối nối dầm chủ là do hai yêu cầu chính: kích thước thép cán (thép
tấm, thép hình…) hạn chế, chẳng hạn thép I thường có chiều dài 12m, thép tấm có
chiều dài 6m nhưng chiều dài dầm chủ thường lớn hơn; thứ hai là khi dầm chủ dài như
thế không thể nối ghép ngay ở công xưởng vì khó vận chuyển do đó cần chế tạo thành
từng đoạn để nối ghép ở công trường. Như vậy có những mối nối tiến hành ở công
xưởng, nhưng cũng có mối nối phải tiến hành ở công trường.
- Yêu cầu đối với mối nối
+ Tại mối nối thép cơ bản bị gián đoạn, phải có các thành phần phụ, bản táp đủ thay
thế để truyền lực, tránh ứng suất tập trung và không có bộ phận nào bị quá tải.
+ Mối nối phải đơn giản, dễ thực hiện, có thể định hình.
+ Nếu tạo vồng bằng mối nối thì phải đúng độ vồng thiết kế.
b. Mối nối sườn dầm
6
- Sườn dầm chịu lực cắt là chính nên hạn chế mối nối ở chỗ có lực cắt lớn. Sườn dầm

thường nối theo kiểu đối đầu, có hai bản nối ghép đối xứng để giảm số lượng đinh,
không nối chồng tránh truyền lực lệch tâm và tăng số lượng đinh.
- Nối sườn dầm bằng bản táp có chiều cao lọt vào trong khoảng giữa hai thép góc của
cánh trên và cánh dưới không tốt vì khi đó các thép góc phải làm việc quá tải.
- Nên có bản táp phủ lên cánh thép góc như vậy thép góc không quá tải và giảm bớt số
đinh vì các đinh ở xa làm việc nhiều hơn. Có thể dùng thép góc để nối thép góc nhưng
tốt hơn là dùng thép bản vì như vậy không phải gọt sống của thép góc nối

Mối nối sườn dầm
a. Bản táp không phủ lên cánh thép góc; b. Bản táp có bản phủ lên cánh thép góc và ở
4 góc có 4 bản lót phụ dày bằng cánh đứng thép góc.
c. Mối nối bản cánh
- Mối nối bản cánh chịu mômen nên tránh mối nối ở nơi có mômen lớn.
- Mối nối bản cánh có thể là đối đầu, so le hoặc kết hợp đối đầu và so le.
- Cánh dầm có thể có thép bản và thép góc, thép bản được nối bằng thép bản còn thép
góc có thể nối bằng thép góc hoặc thép bản.
- Mối nối đối đầu đơn giản nhưng tốn nhiều bản táp, nếu tiết diện bản cánh lớn thì mối
nối này không phù hợp.
Mối nối cánh dầm
a. Nối đối đầu; b. Nối so le; c. Nối kết hợp.
1. Cánh dầm chủ; 2. Sườn dầm chủ; 3. Thép góc cánh; 4. Bản táp cánh; 5. Thép góc
nối ghép; 6. Bản táp sườn dầm chủ.
7
- Mối nối so le có bản cánh và thép góc cánh gián đoạn ở nhiều vịtrí khác nhau, mối
nối này tốn ít bản táp, tuy vậy để vận chuyển đến công trường thì gặp khó khăn do đầu
các bản thép thừa ra quá mỏng nên dễ cong vênh, việc lắp ghép tại công trường cũng
khó khăn do các khối dầm chỉ thuận tiện khi cẩu nâng hạ theo phương thẳng đứng.
- Mối nối kết hợp : ở đây trình bày mối nối bản cánh gồm ba bản thép và hai thép góc
cánh. Hai tấm thép cánh F
2

và F
3
được liên kết nhờ hai bản táp Đ
1
và Đ
2
, tấm thép cánh
Đ
1
được liên kết nhờ bản táp trên cùng Đ
1
Cánh nằm ngang của thép góc nhường chỗ cho bản đệm Đ
2
, còn bản thân nó được liên
kết nhờ thép góc táp 5. Còn lại 6 là bản táp sườn dầm.
d. Cách tạo vồng bằng mối nối
- Có nhiều cách tạo vồng nhưng tạo vồng bằng mối nối vừa dễ thi công vừa kinh tế, trừ
trường hợp dầm ngắn không cần phải nối thì khi đó thường không cần tạo vồng.
+ Đối với dầm có một mối nối thì cả hai đoạn dầm đều đặt dốc để tạo vồng.
+ Đối với những dầm có hai mối nối thường những đoạn giữa đặt nằm ngang, còn hai
đoạn đầu đặt dốc để tạo vồng. Trường hợp dầm có từ ba mối nối trở lên cách tạo vồng
cũng làm tương tự.
Cách tạo vồng cho dầm một mối nối
Giả sử dầm gồm hai đoạn có chiều dài l
1
, l
2
cần tạo độ vồng là f
v
. Muốn vậy cần đặt các

đoạn dầm nghiêng với mặt nằm ngang góc α
1
và α
2
. Để đạt được điều đó bản táp sườn
dầm 2 được đặt sao cho cột đinh trên đoạn có chiều dài l
1
, l
2
nghiêng với trục thẳng
đứng những góc tương ứng là α
1
và α
2
. Dễ dàng thấy rằng thỏa mãn điều đó thì dầm sẽ
đạt được độ vồng f
v
, nghĩa là tại mặt cắt có mối nối đáy mặt cắt cao hơn đường nối
đỉnh hai gối tại vị trí đó một đoạn đúng bằng f
v
.

Nối tạo vồng từhai đoạn dầm
Cách tạo độvồng cho dầm có hai mối nối
8
Thường trong trường hợp này ta đặt cho đoạn dầm giữa nằm ngang các đoạn đầu và
cuối nghiêng với đoạn giữa những góc α
1
và α
3

để ở vị trí mối nối đạt được độ vồng là
f
v

Tạo vồng từ ba đoạn dầm
Ở mối nối đoạn 1 và đoạn 2, cột đinh trên l
2
bố trí thẳng đứng, còn cột đinh trên đoạn 1
lệch đi một góc α
1
. Mối nối đoạn 2 và 3 cũng được thực hiện tương tự như trên.
Câu 5. cấu tạo và nhiệm vụ của các hệ liên kết sử dụng trong cầu dầm thép?
a. Hệ liên kết
Liên kết hệ thống dầm chủ có hệ liên kết ngang và hệ liên kết dọc.
b. Hệ liên kết ngang
Hệ liên kết ngang liên kết các dầm chủtạo cho dầm chủ có độ cứng ngang. Liên kết
ngang tham gia vào việc phân phối tải trọng đều hơn cho các dầm chủ, ngoài ra các
liên kết ngang ở gối còn để kích dầm khi cần sửa chữa v.v cũng chính vì vậy mà liên
kết ngang ở đầu dầm thường được cấu tạo chắc chắn hơn các liên kết ngang khác.
0.4
dn dc
h h≥
(theo tiêu chuẩn 79)
dn dc
h h≥
theo tiêu chuẩn 272-05
Chiều cao
dn
h
càng lớn càng tốt


Các dạng liên kết ngang
1. Dầm chủ; 2. Sườn tăng cường đứng; 3. Liên kết ngang; 4. Bản nút hệ liên kết ngang.
Liên kết ngang có thể làm bằng thép [, thép L Liên kết ngang có thể liên kết trực tiếp
vào sườn tăng cường đứng, cũng có thể liên kết với sườn tăng cường đứng thông qua
bản tiết điểm của liên kết ngang
9
c. Hệ liên kết dọc
Hệ liên kết dọc chủyếu đểchịu các lực ngang tác dụng lên kết cấu nhịp (lực gió, lực lắc
ngang…). Hệ liên kết dọc cùng hệ liên kết ngang tạo cho mạng dầm có độ cứng chống
xoắn nên cũng có quan điểm cho rằng hệ liên kết dọc cũng góp phần phân phối đều
hơn tải trọng thẳng đứng cho các dầm chủ khi tải trọng đặt lệch tâm.
Theo quy trình Nhật bản: cầu dầm đặc tiết diện chữ I nói chung phải có hệ liên kết dọc
trên và dưới để truyền tải trọng ngang một cách điều hòa lên gối cầu. Trong cầu dầm
đặc chạy trên dầm chủ liên kết với bản mặt cầu bằng thép (bản trực hướng), hoặc bằng
bê tông cốt thép (dầm liên hợp) để chống lại biến dạng ngang thì có thể không cần hệ
liên kết dọc trên. Nếu cầu không vượt quá 25m và có bố trí liên kết ngang cứng thì có
thể bỏ qua hệ liên kết dọc dưới, nhưng đối với cầu cong thì không thể bỏ qua.
Trong cầu ôtô khi cầu có nhiều dầm chủ thì có thể bố trí hệ liên kết dọc cho từng cặp
hai dầm một, còn giữa các cặp thì chỉ có liên kết ngang.
Các thanh của hệ liên kết dọc có thể cấu tạo bằng 1 hoặc 2 thép góc, hai đầu thanh
được hàn, tán đinh hoặc bắt bulông cường độcao vào bản tiết điểm của hệ liên kết dọc,
các bản tiết điểm này được gắn trên sườn của dầm chủ. Bản tiết điểm của hệ liên kết
dọc có thể cấu tạo thành 2 miếng để sườn tăng cường đứng không bị gián đoạn ở chỗ
giao với bản tiết điểm. Các thanh của hệliên kết ngang cũng được coi là một thanh của
hệ liên kết dọc.

Cấu tạo hệliên kết dọc
1. Dầm chủ; 2. Liên kết ngang; 3. Liên kết dọc; 4. Bản nút của hệ liên kết dọc.
Cầu đường sắt có mặt cầu đặt trực tiếp lên dầm chủ nhất thiết phải bốtrí cả liên kết dọc

trên và dưới. Giữa mặt trên của cánh thanh liên kết dọc và của bản nút đến đáy tà vẹt
phải có khoảng hở lớn hơn 4cm để khi tà vẹt bị võng xuống không đè vào các thanh
hay bản nút của hệ liên kết dọc.
Câu 6. Tính toán nội lực cho dầm chủ trong cầu dầm thép?
a. Xác định nội lực cho dầm chủ
Nội lực do tĩnh tải sinh ra
10
Tĩnh tải thường được chia đều cho các dầm dưới dạng một lực rải đều dọc theo chiều
dài dầm. Nội lực do tĩnh tải được tính dựa trên đường ảnh hưởng theo các công thức
sau:

Trong đó:
+ q
tc
– tĩnh tải tiêu chuẩn rải đều;
+ Q
t
tc
, M
t
tc
, Q
t
tt
, M
t
tt
– mômen uốn và lực cắt tiêu chuẩn và tính toán do tĩnh tải sinh
ra;
+ Ω

M
, Ω
Q
– tổng diện tích đường ảnh hưởng mômen uốn và lực cắt của mặt cắt cần xác
định nội lực.
+ n
t
: Hệ số tải trọng của tĩnh tải. n
t
=1.1 khi tăng tải
n
t
=0.9 khi giảm tải
Nội lực do hoạt tải sinh ra

trong đó:
n
h
= 1.4 đường ô tô
n
h
= 1.1 bánh xích
n
h
= 1.3 xe lửa
Tổng hợp nội lực
11
- Đối với cầu đường ô tô nội lực tính toán sẽ lấy giá trị lớn hơn trong hai tổng nội lực
do các tải trọng sau đây sinh ra:
Max (Tĩnh tải + Ôtô + Người đi, Tĩnh tải + Xe bánh hoặc Xe xích)

- Đối với cầu đường sắt nếu có cả đường cho người đi bộ thì nội lực tính toán là tổng
nội lực do tĩnh tải, đoàn tàu và người đi bộ sinh ra.
Câu 7. Kiểm tra điều kiện bền của dầm chủ trong cầu dầm thép?
a. Ứng suất pháp
Kiểm tra ứng suất pháp tại mặt cắt mômen uốn tính toán có giá trị tuyệt đối lớn nhất
(M
tt
max
)

trong đó:
W
th
– mômen chống uốn tính toán của mặt cắt thực (có trừ tiết diện tiêu hao);
R
u
– cường độ tính toán của thép dầm chủ khi chịu uốn. Theo quy trình 22TCN–18–79
đối với thép cacbon R
u
= 2000 kG/cm
2
,còn đối với thép hợp kim thấp R
u
= 2800 kG/cm
2
b. Ứng suất tiếp
Kiểm tra ứng suất tiếp tại mặt cắt lực cắt tính toán có giá trị tuyệt đối lớn nhất (Q
tt
max
)


trong đó:
J
ng
– mômen quán tính của tiết diện nguyên;
b – bề rộng mặt cắt tại điểm tính ứng suất, tức là tại trục trung hòa;
S
ng
– mômen tĩnh của phần diện tích nguyên nằm giữa trục trung hòa và mép trên hoặc
mép dưới của tiết diện lấy đối với trục trung hòa;
R
0
– cường độ tính toán của thép dầm chủ khi chịu lực dọc trục. Theo quy trình
22TCN–18–79 đối với thép cacbon R
0
= 1900 kG/cm
2
, còn đối với thép hợp kim thấp
R
0
= 2700kG/cm
2
.
c’ – hệ số xét tới sự phân bố không đều của ứng suất tiếp: c’=1÷1,25 và lấy như sau:
c. Ứng suất tính đổi
12
Kiểm tra ứng suất tính đổi tại mặt cắt mômen uốn tính toán và lực cắt tính toán có giá
trịcùng lớn, trong dầm giản đơn thường kiểm tra ở mặt cắt 1/4L
Trên mặt cắt cần kiểm tra đối với điểm có và cùng lớn. Đối với mặt cắt chữ I đó là
điểm thuộc sườn dầm ở chỗ tiếp giáp giữa sườn và cánh dầm.


Trong đó:
M
tt
, Q
tt
– mômen uốn và lực cắt tính toán tại mặt cắt kiểm tra
td
;
y – khoảng cách từ điểm tính ứng suất đến trục trung hòa;
J
th
– mômen quán tính của tiết diện thực;
S
b
ng
– mômen tĩnh của phần tiết diện nguyên tính từ điểm tính ứng suất đến mép lấy đối
với trục trung hòa.
b – bề rộng mặt cắt tại điểm tính ứng suất.
d. Kiểm tra độ bền mỏi

trong đó:
M’ – mômen uốn đểtính mỏi;
– hệ số triết giảm cường độ tính toán khi tính mỏi. Với các kết cấu liên kết bằng đinh
tán và hàn lấy theo công thức:
Đối với kết cấu chủ yếu chịu kéo

trong đó:
– hệ số có hiệu của ứng suất tập trung lấy theo phụ lục 12 quy trình 22TCN -18 -79;
– hệ số bất đối xứng của chu trình ứng suất, được lấy như sau:


với
min
,
max
– các ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất về trị số tuyệt đối có kèm theo dấu;
a, b – các hệ số. Đối với thép cacbon a = 0,58; b = 0,26; đối với thép hợp kim thấp a =
0,65,
b = 0,30. Đối với những cấu kiện (và các liên kết của chúng) của đường xe chạy và
những cấu kiện chịu tải trọng cục bộ (và những liên kết của chúng) của dàn chủ khi
chiều dài đặt tải của đường ảnh hưởng < 22m thì hệ số a phải nhân thêm với A, trong
đó
A = B - C 1
Các trị số B và C phụ thuộc vào lấy theo quy trình 22TCN–18–79.
13
Đối với các cấu kiện và liên kết của cầu ô tô và cầu thành phố trong mọi trường hợp trị
số a đều giảm đi 30%.
Đối với kết cấu chủ yếu chịu nén

Câu 9: Kiểm tra điều kiện độ cứng và dao động của dầm chủ trong cầu dầm thép?
a. Kiểm tra điều kiện độ cứng và tính độ vồng xây dựng
Để đảm bảo điều kiện cứng độ võng do hoạt tải sinh ra phải nhỏ hơn hoặc bằng độ
võng cho phép:

trong đó:
– hệ số phân bố ngang của hoạt tải;
q
tđ
– tải trọng rải đều tương đương của hoạt tải khống chế thiết kế, tức là hoạt tải sinh ra
độ võng lớn nhất. Hoạt tải tương đương này được tra theo đường ảnh hưởng mômen

uốn của mặt cắt giữa nhịp.
E – môđun đàn hồi của thép dầm chủ;
J
ng
– mômen quán tính nguyên của mặt cắt dầm.
Tính độ vồng xây dựng: Trong cầu giản đơn độ vồng xây dựng thường được tạo ra với
mục đích để giảm độ võng tổng cộng do tĩnh tải và hoạt tải gây ra và dầm luôn dao
động quanh đường nằm ngang khi có hoạt tải ra vào cầu với biên độ dao động bằng
1/2f
h
. Độ vồng xây dựng có giá trị như sau:

trong đó:
f
t
– độ võng do tĩnh tải sinh ra, được tính theo công thức

với
q
t
tc
là tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên một dầm.
Quy trình 22TCN–18–79 quy định nếu độ võng do tĩnh tải tiêu chuẩn sinh ra và hoạt
tải tiêu chuẩn không vượt quá 1,5cm hay 1/1600 khẩu độ tính toán thì cho phép không
dự kiến độ vồng xây dựng.
Có nhiều biện pháp để tạo độ vồng xây dựng, với cầu dầm biện pháp dùng mối nối là
tin cậy và được dùng khá phổ biến.
b. Kiểm tra chu kỳ dao động
Điều 1.53 Quy trình 22TCN–18–79 quy định: Trong kết cấu nhịp dầm kim loại giản
đơn của cầu đường sắt chu kỳ tính toán của dao động tự do theo phương ngang cầu

14
không được vượt qúa 0,01L giây và không lớn hơn 1,5 giây (L là khẩu độ tính bằng
mét). Trong kết cấu nhịp cầu ô tô, cầu thành phố và cầu bộ hành chu kỳ tính toán của
dao động tự do thẳng đứng không được nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,7 giây, còn chu
kỳ dao động ngang không được trùng hoặc bằng bội số của chu kỳ dao động thẳng
đứng (Quy trình mới của Nga quy định phạm vi này cho cầu đường ô tô là 0,42 đến
0,68 giây).
Có thể tính toán chu kỳ dao động tự do theo công thức:

trong đó:
M – khối lượng tính đổi của kết cấu nhịp về một khối lượng tập trung ở giữa dầm:

C – đặc trưng tính toán độ cứng của kết cấu nhịp (T/m). Khi tính chu kỳ dao động
thẳng đứng hoặc nằm ngang thì đó là độ cứng thẳng đứng hoặc nằm ngang:

trong đó:
1
– độ võng, khi tính chu kỳ dao động thẳng đứng
1
là độ võng của dầm khi có tải trọng
1T đặt ở giữa nhịp; khi tính chu kỳ động nằm ngang
1
là độ võng nằm ngang của hệ
liên kết dọc trong mặt phẳng xe chạy;
2
cũng như vậy nhưng của hệ liên kết dọc còn lại
do tải trọng 1T đặt ngang tại giữa nhịp;
– hệ số tính đến độ cứng của các thanh ngang tức là của liên kết ngang, lấy theo quy
định trang 262 quy trình 22TCN–18–79.
Cũng có thể dùng công thức sau để tính chu kỳ dao động thẳng đứng:


trong đó:
L – khẩu độ tính toán;
q
t
tc
– tĩnh tải tiêu chuẩn;
EJ – độ cứng chống uốn của dầm thép theo phương thẳng đứng;
g – gia tốc trọng trường.
Câu 10: Tính toán liên kết bản cánh với sườn dầm?
a. Liên kết giữa bản cánh với sườn dầm
Liên kết bản cánh với sườn dầm bằng đinh tán hoặc hàn nhằm chống lại xu hướng
trượt tương đối giữa chúng khi chịu lực.
 Lực tác dụng
Lực trượt ở mặt tiếp giáp giữa cánh dầm và sườn dầm trên một đơn vị chiều dài do lực
cắt sinh ra được tính theo công thức:
15

Trong đó:
Q – lực cắt tính toán;
S
b
– mômen tĩnh của cánh dầm đối với trục trung hòa.
Khi biên dầm chịu áp lực của bánh xe truyền trực tiếp tới qua các lớp mặt cầu và qua tà
vẹt thì liên kết cánh với sườn dầm còn phải chịu áp lực cục bộ.
Tính cho một mét chiều dài sườn dầm ta có:
+ Với ôtô:

+ Với tầu hoả:


(Ở đây phạm vi phân bố áp lực quy định lấy là 1m, khác với trong tính toán ổn định
cục bộ lấy theo khoảng cách giữa hai trục của đầu máy là 1,5m x 2 = 3m)
 Liên kết đinh tán
Nếu gọi bước của đinh tán trên thép góc là a thì lực trượt truyền cho một đinh là:

Áp lực truyền cho một đinh tán là V = V
0
a.
Lực tổng cộng tác dụng lên một đinh tán:

- Khả năng chịu lực của đinh tán theo cắt hai mặt:

- Khả năng chịu ép mặt của một đinh tán:

- Khả năng chống xé rách của sườn dầm giữa hai lỗ đinh:

Trong đó:
R
c
, R
em
– cường độ tính toán chịu cắt và ép mặt của đinh tán;
0,6R
0
– cường độ tính toán chịu cắt của sườn dầm.
Theo các bất đẳng thức trên ta tính được khoảng cách a nếu định trước đường kính
đinh hoặc ngược lại.
 Liên kết hàn
Ở đây cánh dầm được liên kết với sườn dầm bằng đường hàn, thường khi tính toán
người ta định trước chiều dày đường hàn rồi kiểm tra ứng suất .

- Ứng suất tiếp do lực trượt T
0
:
16

trong đó h là chiều dày tính toán của đường hàn.
- Ứng suất tiếp do áp lực cục bộ:

- Điều kiện bền:

Câu 11: Tính toán mối nối sườn dầm?
a. Tính mối nối dầm
 Mối nối đinh tán
Ký hiệu M
0
và Q
0
là mômen uốn tính toán và lực cắt tính toán ở mặt cắt có mối nối.
- Mối nối sườn dầm:
Sườn dầm chịu một phần M
0
và chịu toàn bộ lực cắt Q
0
, ta có:

Trong đó:
J
s
, J – mômen quán tính của sườn dầm và của toàn bộ mặt cắt đối với trục trung hòa.
Lực cắt xem như phân bố đều cho các đinh nên nếu có n đinh ở mỗi phía của mối nối

thì mỗi đinh chịu một lực là

Mômen uốn M phân bố không đồng đều cho các đinh. Để tính được nội lực trong thân
các đinh do mômen uốn sinh ra, cần dựa trên ba giả thiết sau:
+ Mặt cắt vẫn phẳng sau khi biến dạng;
+ Nội lực trong thân đinh do M tỷ lệ với khoảng cách từ trọng tâm đám đinh đến đinh;
+ Dưới tác dụng của M, toàn bộ đám đinh quay xung quanh trọng tâm đám đinh.
Nếu chiều cao sườn dầm lớn và có ít cột đinh có thể xem mômen uốn phân phối cho
các đinh theo quy luật đường thẳng, khi đó lực tác dụng lên đinh ở xa trục trung hòa
nhất sẽ là:

Như vậy lực do cảQ và M sinh ra cho đinh ở xa trục nhất là:

17
Nếu bố trí đinh trên sườn dầm ở một bên có số hàng và số cột xấp xỉ nhau hoặc số
hàng nhiều hơn số cột thì:

Phân T
M
làm hai thành phần theo hai phương x và y:

trong đó là góc hợp bởi lực T
M
với trục y
Lực tác dụng lên đinh xa nhất sẽ là:

Điều kiện bền của đinh là:

Trong đó [T] là khả năng chịu lực của một đinh, lấy giá trị nhỏ hơn trong khả năng
chịu cắt và khả năng chịu ép mặt.

- Mối nối cánh dầm:
Số lượng đinh tán để nối cánh nằm ngang của thép góc và bản cánh dầm vào bản táp
xác định theo lực dọc truyền vào cánh dầm do mômen M
o
sinh ra, còn lực cắt Q
0
xem
như mối nối sườn dầm chịu toàn bộ.
Lực dọc truyền cho cánh nằm ngang của thép góc:

Lực dọc truyền cho bản cánh dầm:

Trong đó:
L
,
c
– ứng suất do mômen uốn sinh ra tại trọng tâm cánh thép góc và trọng tâm bản cánh;
F
L
, F
c
– diện tích tính toán của thép góc cánh và bản cánh dầm.
Gọi [T] là khả năng chịu lực của một đinh tán, số đinh cần thiết để nối cánh nằm ngang
của thép góc với bản táp là
18

và số đinh nối bản cánh với bản táp.

Cũng có thể tính số đinh n
L

và n
c
theo diện tích của chúng và hệ số , nghĩa là theo khả
năng chịu lực giới hạn của thép góc cánh và bản cánh khi coi ứng suất ở đây đạt tới
cưòng độ tính toán:

Chú ý rằng khi tính mối nối ngoài việc tính số đinh còn cần phải kiểm tra kích thước
của bản táp để đảm bảo cho diện tích và mômen quán tính của các bản táp không nhỏ
hơn diện tích và mômen quán tính của phần dầm cần nối.
Đối với cánh chịu kéo yêu cầu diện tích bản táp phải lớn hơn diện tích phân tố cần nối
10%, muốn vậy người ta đưa vào hệ số điều kiện làm việc m
2
= 0,9.
 Mối nối bu lông
Với bu lông tinh chế, các bước và nội dung tính toán tương tự như liên kết đinh tán.
Với bu lông cường độ cao, khả năng chịu lực của bulông được tính theo công thức:

Trong đó:
k – số mặt ma sát trong tập bản liên kết;
f – hệ số ma sát trên các bề mặt. Khi làm sạch bề mặt bằng phun hạt gang, cát thì hệ số
ma sát được lấy bằng 0,4 với thép cácbon và bằng 0,45 với thép hợp kim thấp;
N
0
– lực kiểm tra khi xiết bulông. Với các bulông có đường kính 18, 22 và 24mm thì
lực kiểm tra lần lượt là 13, 20 và 24T.
0,78: hệ số xét tới các sai số trong việc xác định f và N
0
và điều kiện làm việc.
Câu 12: Nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của dầm liên hợp, cấu tạo và tác dụng
của neo liên kết trong dầm liên hợp?

a. Nguyên lý làm việc của dầm liên hợp
Dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép gồm hai loại vật liệu: bản bê tông cốt thép và dầm
thép, liên kết với nhau bằng các neo. Bản vừa làm việc với tư cách bản mặt cầu, vừa là
một thành phần của dầm chủ.
Do đặc điểm cấu tạo như trên nên dầm liên hợp tiết kiệm thép cho dầm chủ, ngoài ra
bản mặt cầu còn thay thếcho hệliên kết dọc trên nên nếu cần chỉ bố trí hệ liên kết dọc
dưới. Trong giai đoạn thi công bằng nhiều biện pháp có thể điều chỉnh nội lực trong
dầm theo ý muốn. Tuy nhiên dầm liên hợp có nhược điểm là tĩnh tải mặt cầu lớn.
Dầm liên hợp làm việc theo hai giai đoạn:
- Giai đoạn I: Lắp xong dầm thép và các liên kết, đổ bê tông tại chỗ hoặc lắp ghép bản
mặt cầu nhưng mặt cầu chưa liên kết cứng với dầm thép. Ở giai đoạn này mới chỉ có
dầm thép làm việc nên các đặc trưng hình học của dầm thép còn được gọi là đặc trưng
19
hình học giai đoạn I. Tĩnh tải giai đoạn I gồm có trọng lượng bản thân dầm và hệ liên
kết, trọng lượng bản bê tông cốt thép và các phần đổ cùng bản…, tĩnh tải này được ký
hiệu là
q
I
tc
(tĩnh tải tiêu chuẩn) và q
I
tt
(tĩnh tải tính toán).
- Giai đoạn II: Sau khi dầm thép đã liên kết cứng với bản bê tông cốt thép.
Tĩnh tải giai đoạn II gồm có lớp phủ mặt cầu, lan can tay vịn, lề người đi, …
Tĩnh tải này được ký hiệu là
q
II
tc
và q

II
tt
. Mặt cắt dầm ở giai đoạn II là mặt cắt liên hợp giữa dầm thép và bản bê tông
cốt thép, các đặc trưng hình học của mặt cắt này được gọi là đặc trưng hình học giai
đoạn II. Ở giai đoạn II ngoài tĩnh tải dầm còn chịu tác dụng của hoạt tải.
4.2 Đặc điểm cấu tạo của dầm liên hợp
Bản bê tông cốt thép mặt cầu cùng tham gia chịu uốn với dầm chủ nên cấu tạo hợp lý
của dầm giản đơn là cánh trên của dầm thép phải nhỏ hơn cánh dưới, trừ những dầm
ngắn dùng thép I định hình mới có hai cánh bằng nhau.
Dầm liên hợp giảm được khối lượng thép của dầm chủ và tăng đáng kể độ cứng của
dầm nhờ chiều cao của dầm tăng lên (chiều cao của dầm liên hợp bao gồm chiều cao
dầm thép, chiều cao vút và chiều dày bản bê tông cốt thép).
Trong cầu đường xe lửa dầm liên hợp tuy có tăng tĩnh tải phần mặt cầu nhưng giảm
bớt khối lượng thép. Mặt khác đường ray đặt trên tà vẹt và tà vẹt được đặt trên máng
đá dăm hoặc đặt trực tiếp lên bản bê tông qua đệm đàn hồi có chất lượng tốt.
Trong cầu dầm giản đơn dùng cầu liên hợp rất phù hợp vì toàn bộ bản mặt cầu bằng bê
tông trên suốt chiều dài nhịp đều nằm trong khu vực chịu nén. Cầu liên tục và cầu mút
thừa có những đoạn dầm chịu mômen âm, mặt cầu sẽ chịu kéo, khi đó hoặc không cho
bản mặt cầu tham gia chịu lực bằng cách không tạo liên kết giữa dầm thép với bản bê
tông cốt thép hoặc vẫn cho bản tham gia chịu lực nhưng có các biện pháp kèm theo
nhưép trước bản bê tông cốt thép, hoặc kích gối trung gian trước khi đổ bê tông, sau
khi đổ bê tông đợi bê tông đông cứng mới hạ các gối trung gian xuống nhằm tạo ra ứng
suất nén trước trong bản bê tông ở vùng mômen âm, v.v…
Để liên kết cánh dầm thép với bản bê tông cốt thép người ta dùng các loại neo. Sau đây
nghiên cứu cấu tạo các loại neo.
b. Neo trong cầu dầm liên hợp
Neo thường làm bằng thép, liên kết với cánh trên dầm bằng đường hàn, đinh tán hoặc
bulông cường độ cao.
Có hai loại neo chính: neo cứng và neo mềm.
 Neo cứng

Neo cứng thường cấu tạo từ thép bản, thép chữ I, thép góc
Ở Pháp trong neo cứng bằng thép góc người ta còn luồn thêm một đoạn thép tròn uốn
cong để tăng liên kết giữa bản bê tông cốt thép và dầm thép theo phương thẳng đứng
người ta cũng còn dùng một loại neo như hình chiếc đinh.
20

Neo cứng
 Neo mềm
Neo mềm được chế tạo từ thép tròn uốn cong thành một nhánh hoặc hai nhánh. Neo
mềm thường được hàn ngay lên cánh trên của dầm thép, để tránh khó khăn khi vận
chuyển có thể hàn tại công trường, cũng có thể hàn neo mềm lên các bản thép, rồi ra
công trường hàn hoặc bắt bulông liên kết bản thép với cánh dầm.

Neo mềm
Khi bố trí các neo trên dầm cần phải tuân theo các quy định cho trong điều 4.30 như:
- Cự ly tịnh giữa các mấu neo cứng hoặc giữa các cấu kiện liên kết khác không được
vượt quá 8 lần chiều dày bình quân của bản.
- Cự ly tịnh giữa các mấu neo cứng ít nhất phải bằng 3,5 lần chiều cao của mặt ép tựa
tính toán của bê tông vào neo.
- Cự ly giữa các nhánh của neo mềm ít nhất phải bằng 3 lần đường kính cốt thép nhánh
neo.
- Các neo mềm nên dùng kiểu hình khuyên và đặt nghiêng 45
0
so với cánh trên của
dầm chủ.
Câu 13. Tính đặc trưng hình học của dầm liên hợp
a. Đặc trưng hình học giai đoạn I
F
t
– diện tích mặt cắt dầm thép.

J
t
– mômen quán tính của mặt cắt dầm thép đối với trục trung hòa của nó.
W
t
t
,W
d
t
– mômen chống uốn của thớ trên và dưới của dầm thép
b. Đặc trưng hình học giai đoạn II
Khi tính đặc trưng của tiết diện liên hợp ta đổi bê tông sang thép bằng cách chia các
đặc trưng hình học của phần bê tông cho n là tỷ số giữa môđun đàn hồi của thép với
môđun đàn hồi của bê tông, trong trường hợp có xét đến từ biến thì chia cho n’ là tỷ số
giữa môđun đàn hồi của thép với môđun đàn hồi giả định của bê tông. Trong quy trình
21
22TCN – 18 –79, khi bê tông bản mặt cầu mác 250 thì n = 7,1; n’ = 14,2 còn khi bê
tông bản mặt cầu mác 300 thì n = 6,5; n’ = 13.
Các đặc trưng hình học giai đoạn II gồm có:
+ Diện tích tính đổi: Khi có kể cốt thép dọc bản nằm trong bề rộng có hiệu

Khi có xét từ biến:

Trong đó F
b
là diện tích phần bê tông của tiết diện liên hợp.
+ Khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến trọng tâm tiết diện tính đổi:

khi có xét từ biến:


trong đó y
b
, y
ct
là khoảng cách từ trọng tâm phần bê tông và cốt thép đến trục trung hòa
của dầm thép. Khi phần bê tông của tiết diện liên hợp có hình dạng phức tạp xác định
trọng tâm khó khăn, có thểchia thành nhiều hình đơn giản (chữ nhật, tam giác) và trong
công thức trên
được thay bằng
+ Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hòa của nó:

khi có xét từ biến:
trong đó:
F
bi
– diện tích phần bê tông thứi;
y
bi
– khoảng cách từ trọng tâm phần diện tích F
bi
đến trục trung hòa của riêng dầm thép;
J
bi
– mômen quán tính của diện tích Fbi đối với trục qua trọng tâm của nó và song song
với trục trung hòa của tiết diện liên hợp.
Mômen tĩnh của bản bê tông cốt thép đối với trục trung hòa của diện tích liên hợp:

Khi có xét từ biến:

Câu 14: Tính dầm liên hợp trong tổ hợp tải trọng chính?

22
a. Ứng suất pháp
Giai đoạn I: Giai đoạn I chỉ có dầm thép làm việc do đó cần tính ứng suất ở mép trên(
tI
t
) và ứng suất mép dưới (
dI
t
) của dầm thép:

Trong đó
M
I
tt
là mômen uốn tính toán do tĩnh tải giai đoạn I sinh ra.
Giai đoạn II: Trong giai đoạn II dầm liên hợp chịu tác dụng của tĩnh tải giai đoạn II và
hoạt tải, trong đó tĩnh tải giai đoạn II là tải trọng lâu dài nên về nguyên tắc phải dùng
các đặc trưng hình học có xét từ biến. Tuy nhiên điều 4.8, quy trình 22TCN–18–79 quy
định “chỉ xét từ biến của bê tông dưới tác dụng của trọng lượng bản thân công trình (ở
đây phải hiểu là tĩnh tải giai đoạn II) nếu ứng suất lớn nhất trong bê tông do tĩnh tải
giai đoạn II (không kể từ biến) vượt quá 20% cường độtính toán vềnén của bê tông
trong kết cấu chịu uốn”. Do vậy đối với tĩnh tải giai đoạn II có trường hợp phải xét từ
biến, có trường hợp được phép bỏ qua ảnh hưởng của từ biến, sau đây ta xét lần lượt
các trường hợp trên:
- Khi không xét từ biến cho tĩnh tải giai đoạn II:
+ Ứng suất ởmép trên bản bê tông cốt thép:

+ Ứng suất ởmép dưới bản bê tông cốt thép:

+ Ứng suất ởmép trên dầm thép:


+ Ứng suất ở đáy dầm thép:

Trong đó:
M
II
tt
, M
h
tt
– mômen uốn tính toán do tĩnh tải giai đọan II và do hoạt tải;
y
t
b
, y
dt
b
, y
tII
t
, y
dII
t
– khoảng cách từ mép trên và dưới của bản bê tông cốt thép và dầm
thép đến trục trung hòa của tiết diện tính đổi (x
tđ
);
Lấy dấu (-) hay (+)tùy theo điểm tính ứng suất nằm trên hay nằm dưới trục trung hòa
của tiết diện tính đổi (x
tđ

).
- Khi có xét từ biến cho tĩnh tải giai đoạn II:
23
+ Ứng suất ở mép trên bản bê tông cốt thép:

+ Ứng suất ởmép dưới bản bê tông cốt thép:

+ Ứng suất ở mép trên dầm thép:

+ Ứng suất ở đáy dầm thép:

- Điều kiện bền về ứng suất pháp:
Gọi
tB
b
,
dB
b
,
tB
t
,
dB
t
là các ứng suất mép trên và dưới bản bê tông cốt thép, mép trên và dưới
dầm thép do từ biến sinh ra. Điều kiện bền về ứng suất pháp được lấy như sau:

Trong đó m
2
là hệ số kể đến ảnh hưởng cản trở của bản bê tông đến sự phát triển biến

dạng dẻo của thép, hệ số này phụ thuộc vào
o
b
là ứng suất tại trọng tâm bản bê tông cốt
thép. Có thể xác định hệ số m
2
theo điều 4.15 quy trình 22TCN–18–79 như sau:

R
b
– cưòng độ chịu nén của bê tông lấy như sau:

Với R
ub
, R
0b
lần lượt là cường độ tính toán của bê tông khi uốn và khi nén đúng tâm.
24
Công thức tính ở trên chỉ đúng khi toàn bộ mặt cắt còn làm việc trong giai đoạn đàn
hồi.Có thể xảy ra các trường hợp sau: trường hợp 1: khi bê tông bản làm việc trong giai
đoạn chảy dẻo nhưng cốt thép bản còn làm việc đàn hồi; trường hợp 2: khi cả bê tông
và cốt thép bản đều làm việc trong giai đoạn chảy dẻo
Câu 8: ổn định của dầm chủ trong cầu dầm thép là gì? Nội dung kiểm tra điều kiện
ổn định chung của dầm chủ?
1 Ổn định
chung
Hiện tượng mất ổn định chung của dầm chủ là hiện tượng khi tiết diện
ngang bị xoắn do
cánh
chịu nén oằn đi theo phương ngang (hình 3-1), do đó

kiểm tra ổn định chung của dầm được
thay
thế bằng kiểm tra ổn định của cánh
chịu nén trong mặt phẳng nằm ngang khi xem cánh này
như
một thanh chịu nén
đúng tâm. Nếu bề rộng cánh chịu nén lớn thì điều kiện ổn định chung
được
đảm bảo do đó quy định khi chiều dài tự do của cánh nén a không vượt quá 15
lần bề rộng
đối
với thép cácbon và 13 lần bề rộng đối với thép hợp kim thấp thì
không cần kiểm tra ổn định
chung,
trong đó chiều dài tự do a của cánh nén lấy
bằng khoảng cách giữa các nút của hệ liên kết
dọc
trong mặt phẳng của cánh
nén.
Điều kiện ổn định chung
là:
0
.
.
tt
b
ng
M y
R
J

σ
ϕ
= ≤

M
tt
– mômen uốn tính
toán;
y
b
– khoảng cách từ trục trung hòa của cánh nén đến trọng tâm mặt
cắt;
ϕ
– hệ số giảm cường độ tính toán của thanh khi tính ổn định, trong quy trình hệ số
này
phụ
thuộc vào độ lệch tâm tương đối i và độ mảnh , tra theo bảng 3.11 đến
3.14 trong quy
trình
22TCN–18–79. Ở đây xem như cánh chịu nén đúng tâm i=0
còn độ mảnh
a
r
λ
=
,r là bán kính quán tính mặt cắt cánh nén đối với trục thẳng
đứng,a như đã nêu ở trên
Đối với dầm hàn tiết diện cánh nén chỉ gồm bản cánh (hình 3-2a), dầm đinh tán tiết
diện
cánh

nén gồm bản cánh, thép góc cánh và phần sườn nằm trong phạm vi thép
góc nối cánh dầm và
sườn
dầm (phần gạch gạch trên
hình
3-2b)
25
0