Giáo Trình Kết Cấu Thép - Từ Cơ Bản đến Nâng Cao PGS.TS. Nguyễn Viết Trung (Chủ biên), TS. Hoàng Hà, KS. Lê Quang Hanh

Mục lục

Chương 1. Vật liệu làm cầu thép
1.1. Khái niệm chung
1.2. Thép dùng làm kết cấu chịu lực chính và phụ
1.3. Thép dùng làm liên kết

Chương 2. Cấu tạo cầu dầm đặc
2.1. Khái niệm chung
2.2. Sườn tăng cường bản bụng dầm
2.3. Hệ liên kết
2.4. Cấu tạo bản trực hướng
2.5. Xác định nội lực dầm chủ
2.6. Kiểm tra điều kiện cứng và tính độ võng
2.7. Tính liên kết

Chương 3. Cầu dầm liên hợp thép – bê tông
3.1. Tính đặc trưng hình học của cầu liên hợp
3.2. Tính toán neo
3.3. Kết cấu nhịp liên tục
3.4. Điều chỉnh nội lực trong cầu liên hợp

Chương 4. Cấu tạo cầu giàn thép
4.1. Cấu tạo giàn chủ
4.2. Cấu tạo hệ thống liên kết trong cầu giàn thép
4.3. Đặc điểm cấu tạo cầu giàn thép theo tiêu chuẩn 22TCN 272-01

Chương 5. Tính toán cầu giàn
5.1. Tính giàn chủ

TÓM TẮT NỘI DUNG CÁC CHƯƠNG

Chương 1. Vật liệu làm cầu thép

• 1.1. Khái niệm chung
  Giới thiệu tình hình sản xuất thép ở Việt Nam, nguồn nhập khẩu, tiêu chuẩn quốc tế thường dùng (ASTM, AASHTO, JIS, GOST). Phân loại kim loại (kim loại đen – thép, gang; kim loại màu – hợp kim nhôm, đồng…).
  Nhấn mạnh trong xây dựng cầu chủ yếu dùng thép cacbon thấp và hợp kim thấp vì tính dẻo, dễ hàn, giá hợp lý.

• 1.2. Thép dùng làm kết cấu chịu lực chính và phụ
  Phân loại thép theo tiêu chuẩn Việt Nam, Nga, Mỹ, Trung Quốc; đặc tính cơ lý, thành phần hóa học. Giới thiệu thép hợp kim thấp cường độ cao (A709M, M270M), thép hợp kim tôi và ram. Nêu các giới hạn cường độ, chiều dày cho phép.
  Đề cập gang, hợp kim nhôm, thép không gỉ, thép dây, cáp… dùng trong cầu.

• 1.3. Thép dùng làm liên kết
  Quy định thép cho bu lông cường độ cao, đai ốc, vòng đệm, đinh neo, chốt, con lăn, kim loại hàn, thép đúc, gang dẻo… theo 22TCN 272-01 và ASTM/AASHTO.
  Yêu cầu về cường độ, xử lý bề mặt, chống ăn mòn và phương pháp gia công.

Chương 2. Cấu tạo cầu dầm đặc

• 2.1. Khái niệm chung
  Trình bày ưu nhược điểm cầu dầm thép, phạm vi sử dụng, chiều dài nhịp, ứng dụng bản trực hướng và kết cấu liên hợp.

• 2.2. Sườn tăng cường bản bụng dầm
  Nguyên tắc thiết kế sườn tăng cường đứng/ngang để chống mất ổn định cục bộ; quy định vị trí đặt, kích thước, hình thức liên kết.

• 2.3. Hệ liên kết
  Liên kết ngang và dọc giữa các dầm chủ để tạo hệ không gian cứng, phân phối tải trọng và ổn định kết cấu.

• 2.4. Cấu tạo bản trực hướng
  Mặt cầu thép giảm tĩnh tải, gồm bản thép và sườn ngang/dọc, liên kết với dầm chủ, chống biến dạng và mỏi.

• 2.5. Xác định nội lực dầm chủ
  Phương pháp tính nội lực, mô hình hóa, tải trọng tiêu chuẩn và hệ số phân phối.

• 2.6. Kiểm tra điều kiện cứng và tính độ võng
  Kiểm tra biến dạng trong giới hạn tiêu chuẩn; xác định độ cứng uốn cần thiết.

• 2.7. Tính liên kết
  Tính toán liên kết bu lông, hàn, bản táp… bảo đảm truyền lực an toàn và bền lâu.

Chương 3. Cầu dầm liên hợp thép – bê tông

• 3.1. Tính đặc trưng hình học
  Xác định mô đun đàn hồi tương đương, mô men quán tính, diện tích tiết diện của kết cấu liên hợp.

• 3.2. Tính toán neo
  Thiết kế neo chịu lực trượt giữa bản bê tông và dầm thép, kiểm tra theo tải trọng tiêu chuẩn.

• 3.3. Kết cấu nhịp liên tục
  Nguyên tắc bố trí gối, nối bản mặt cầu, giảm mô men âm ở gối, tăng khả năng phân phối tải.

• 3.4. Điều chỉnh nội lực
  Phương pháp tính toán lại nội lực khi thay đổi điều kiện gối hoặc bổ sung kết cấu trong quá trình khai thác.

Chương 4. Cấu tạo cầu giàn thép

• 4.1. Cấu tạo giàn chủ
  Cấu hình giàn (tam giác, Warren, Pratt…), lựa chọn mặt cắt thanh, chiều cao, bước giàn.

• 4.2. Cấu tạo hệ thống liên kết
  Liên kết ngang, dọc, chống gió, giằng trên/dưới đảm bảo ổn định không gian.

• 4.3. Đặc điểm theo tiêu chuẩn 22TCN 272-01
  Các thay đổi so với 22TCN 18-79, yêu cầu về kích thước, cường độ, kiểm tra mỏi.

Chương 5. Tính toán cầu giàn

• 5.1. Tính giàn chủ
  Phân tích nội lực thanh giàn bằng phương pháp nút, phương pháp mặt cắt, hoặc mô hình phần tử hữu hạn.
  Xác định lực dọc, kiểm tra bền, ổn định tổng thể và cục bộ của thanh.

​