Chương 5 : Cầu vòm thép

Kết cấu nhịp vòm là một hệ thống không gian phức tạp gồm nhiều bộ phận cùng tham gia chịu lực chung. Kết cấu vòm chủ yếu là chịu nén. Nếu chọn trục hợp lý thì moomen trong vòm bằng 0 nên tiết kiệm vật liệu thép..
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 5 : Cầu vòm thép CHƯƠNG 5: C U VÒM THÉP1. Gi i thi u chung.2. Phân lo i và các b ph n chính c a c u vòm thép. thép.3. Tính toán c u vòm thép.April 17, 2011 C u vòm thép 1 BÀI 1: GI I THI U CHUNG• 1. c i m làm vi c.• 2. Ưu như c i m.• 3. Ph m vi s d ng.April 17, 2011 C u vòm thép 2 1. c i m làm vi c• K t c u nh p vòm là m t h th ng không gian ph c t p g m nhi u b ph n cùng tham gia ch u l c chung.• K t c u c u vòm ch y u là ch u nén. N u ch n tr c h p lý thì mômen trong vòm b ng 0 nên ti t ki m v t li u thép.• Tham s quan tr ng nh t c a sơ vòm là t s gi a ư ng tên vòm f v i nh p vòm l. T s này càng nh t c là vòm càng tho i thì l c y ngang càng l n và ngư c l i. April 17, 2011 C u vòm thép 3 2. Ưu như c i m và ph m vi s d ng • Ưu i m: n u a ch t t t thì ti t ki m v t li u và có m quan cao. • Như c i m – T i g i t a c a vòm có l c y ngang nên t n v t li u cho m tr ; – k t c u không ư c tiêu chu n hóa, không thích h p khi có chi n tranh; – Thi công khó khăn, ph c t p. • C u vòm có th vư t nh p l n 200÷300m, có khi n 500mApril 17, 2011 C u vòm thép 4 BÀI 2: PHÂN LO I VÀ CÁC B PH N CHÍNH C A C U VÒM THÉP• 1. Phân lo i.• 2. Các b ph n chính c a c u vòm thép. April 17, 2011 C u vòm thép 5 1. Phân lo i• Phân lo i d a vào liên k t vòm – m tr . – Vòm không ch t – Vòm hai ch t – Vòm ba ch tApril 17, 2011 C u vòm thép 6 1. Phân lo i• Phân lo i d a vào v trí cao m t xe ch y. – C u vòm ch y trên – C u vòm ch y dư i – C u vòm ch y gi aApril 17, 2011 C u vòm thép 7 1. Phân lo i• Phân lo i d a vào sơ tĩnh h c. – C u vòm có l c y ngang. – C u vòm có thanh kéo (c u vòm không có l c y ngang ngoài). ngang – C u vòm mút th a.April 17, 2011 C u vòm thép 8 1. Phân lo i• Phân lo i d a vào c ng vòm – d m. – C u vòm c ng – d m c ng – C u vòm c ng – d m m m – C u vòm m m – d m m mApril 17, 2011 C u vòm thép 92. Các b ph n chính c a c u vòm thép• 2.1. Sư n vòm.• 2.2. H d m và b n m t c u.• 2.3. C t ch ng và thanh treo.April 17, 2011 C u vòm thép 10April 17, 2011 C u vòm thép 11 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• T ng th ây là m t k t c u siêu tĩnh b c cao mà trong ó ph n vòm chính cùng tham gia ch u l c v i ph n k t c u trên vòm.• Trong thi t k k thu t tính chính xác n i l c và bi n d ng c n ph i xét sơ y như ã nêu trên và dùng các phương pháp cơ h c k t c u gi i.• Hi n nay các công ty tư v n thi t k u dùng các chương trình máy tính vi t theo phương pháp ph n t h uh n gi i. April 17, 2011 C u vòm thép 12 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• Trong giai o n thi t k sơ b nên dùng các phương pháp tính toán nhanh, g n úng v i sơ ph ng.• Khi ó có th coi h th ng b n và d m trên vòm như là d m liên t c nhi u nh p có xét ns nén k t h p u n i v i các c t.April 17, 2011 C u vòm thép 13 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP ▪ Mômen u n c t có th l y b ng 10% tr s mômen g i c a d m liên t c nói trên n u : Id h c= ≥4 I cl • Trong ó : Id, Ic: mômen quán tính c a d m (hay b n) và c a c t. l : chi u dài tính toán c a b n hay d m. h : chi u cao c t.April 17, 2011 C u vòm thép 14 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP Mômen u n c t ngoài cùng ( u nh p) l y là : 3 Mo MC = 4 1+ c • Trong ó Mo là mômen tính toán gi a nh p b n hay d m g i t do nh p l. • N u b n hay d m c a ph n k t c u trên vòm n i c ng v i nh vòm thì t i ó l y mômen u n d m b ng 2/3MoApril 17, 2011 C u vòm thép 15 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• Khi tính toán k t c u trên vòm dư i nh hư ng c a nhi t chênh l ch và co ngót c a bê tông có th dùng sơ tính toán v i chi u dài vòm không thay i.• Các vòm ư c tính theo lý thuy t d m cong àn h i. Tr c vòm nên ch n theo ư ng cong áp l c tĩnh t i qua 3 i m c nh trư c là : nh vòm và hai chân vòm. April 17, 2011 C u vòm thép 16 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• Khi tính vòm nên dùng các b ng tra so n s n các tr s tung ư ng nh hư ng l c y ngang và mômen u n, l c c t, l c d c t i các m t c t theo tham s hình h c c a ư ng tr c vòm.• ôi khi i v i c u vòm nh p nh ngư i ta dùng tr c vòm d ng cung tròn và chi u cao vành vòm không i theo d c nh p. April 17, 2011 C u vòm thép 17 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• Trong tính toán sơ b ch c n duy t các m t c t nh vòm, chân vòm và ¼ nh p.• Mu n ki m toán cư ng , b n m i và ch ng n t c a m t c t vòm c n ph i ng th i xác nh các l c d c, mômen, l c c t do tĩnh t i và cùng m t cách t ho t t i.• tính n i l c do ho t t i ph i xét 3 tình hu ng : ▪ L c d c l n nh t và mômen u n tương ng. ▪ Mômen dương l n nh t và l c d c tương ng. ▪ Mômen âm l n nh t và l c d c tương ng. April 17, 2011 C u vòm thép 18 BÀI 3: TÍNH TOÁN C U VÒM THÉP• Ph i tính toán vòm v chuy n v , v n nh hình dáng trong m t ph ng vòm cũng như ngoài m t ph ng vòm.• Khi tính toán m t c t chân vòm cũng ph i xét n tác ng c a t i tr ng gió ngang lên vòm.April 17, 2011 C u vòm thép 19 ...