chuong 1 khai niem chung

- Ch¬ng 1: Kh¸i niÖm chung - Bµi gi¶ng cÇu thÐp F1

Ch¬ng 1Nh÷ng vÊn ®Ò chung vÒ cÇu thÐp

1.1.Kh¸i niÖm vÒ kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp1.1.1. Kh¸i niÖm vÒ cÇu thÐp

CÇu thÐp lµ cÇu cã kÕt cÊu chÞu lùc chÝnh ®îc lµm b»ng thÐp, hîp kim

thÐp hoÆc thÐp liªn hîp BTCT trong ®ã vËt liÖu thÐp ®ãng vai trß chñ yÕu.1.1.2. LÞch sö x©y dùng vµ ph¸t triÓn cÇu thÐp.

1.1.2.1. LÞch sö ph¸t triÓn cÇu thÐp trªn thÕ giíi.

CÇu thÐp ra ®êi vµ ph¸t triÓn cïng víi sù lín m¹nh cña c«ng nghiÖp

luyÖn kim trªn thÕ giíi. Tuy nhiªn ngay tõ nhøng n¨m ®Çu tiªn cña kû nguyªn

tríc ngêi Trung Quèc vµ Ên §é ®· biÕt dïng d©y xÝch b»ng s¾t ®Ó lµm cÇu

treo, cho ®Õn thÕ kØ thø 17 çc c©y cÇu t¬ng tù míi ®îc x©y dùng ë ch©u

Mü vµ ch©u ©u.

Kho¶ng thÕ kû 18, c«ng nghiÖp kim lo¹i cña Ch©u ¢u cßn ë trong giai

®o¹n ®Çu trong qóa tr×nh ph¸t triÓn. Çc s¶n phÈm chÝnh lµ gang vµ s¾t.

Gang chÞu uèn vµ chÞu kÐo kÐm nªn nh÷ng chiÕc cÇu gang ®Çu tiªn thêng

®îc lµm díi d¹ng vßm, cã kÕt cÊu gièng nh nh÷ng chiÕc cÇu gç thêi bÊy giê.

ChiÕc cÇu vßm gang ®Çu tiªn thuéc lo¹i nµy ®îc x©y dùng ë Anh qua s«ng

Severn 1776 - 1779.

CÇu treo d©y xÝch b»ng s¾t còng cïng xuÊt hiÖn vµ ph¸t triÓn song

song víi cÇu vßm gang. ChiÕc cÇu treo d©y xÝch ®Çu tiªn ®îc x©y dùng ë

Pensylvaria (Mü). Kho¶ng ®Çu thÓ kû 19 cÇu treo ë Ph¸p ®· x©y dùng cÇu

Fr©y-bua (1834) cã chiÒu dµi nhÞp 265m. Mét trong nh÷ng chiÕc cÇu d©y

xÝch næi tiÕng ®îc x©y dùng kho¶ng gi÷a thÕ kû 19 ®Çu thÕ kû 20 lµ cÇu

S¬-giª-tren-ni qua s«ng Danube ë Budapest (Hungari) cã nhÞp chÝnh

203m.

Vµo çc n¨m 20-30 cña thÓ kØ 19, sù xuÊt hiÖn d©y çp b»ng thÐp sîi

thay cho d©y xÝch lµm cho tèc ®é ph¸t triÓn cña cÇu t¨ng lªn rÊt nhanh.

Sù ph¸t triÓn cña ®Çu m¸y h¬i níc më ra thêi k× çch m¹ng c«ng nghiÖp

thÕ kØ 19 vµ ®îc ¸p dông trong

®Çu m¸y cña xe löa khiÕn t¶i

träng qua cÇu lµ rÊt lín do ®ã

dÉn ®Õn sù xuÊt hiÖn cña kÕt

cÊu cÇu dÇm thÐp vµ dµn thÐp.

Mét trong nh÷ng c©y cÇu dÇm

thÐ ®Çu tiªn trªn ®êng xe löa lµ

cÇu Bri-ta-nia qua vÞnh Menai

ë Anh, cÇu ®îc x©y dùng vµo

n¨m 1846-1850. CÇu cã d¹ng liªn

- NguyÔn V¨n VÜnh - Bé m«n CÇu HÇm - §H GTVT

1


tôc hai nhÞp theo s¬ ®å 2x (70 + 140)m, mÆt c¾t ngang lµ mét hép kÝn cã

®êng xe ch¹y díi. H×nh 1.1: CÇu dµi hÉng qua vÞnh Forth (Scotland)

Çc cÇu dÇm h×nh hép tá ra kh«ng kinh tÕ víi çc nhÞp lín v× kh«ng sö

dông hÕt cêng ®é vËt liÖu cña v¸ch dÇm, do ®ã kÕt cÊu nÆng nÒ, tèn

thÐp, chiÒu cao kiÕn tróc lín vµ khai th¸c kh«ng thuËn tiÖn khi bè trÝ xe

ch¹y díi. Tõ ®ã b¾t ®Çu thêi kú chuyÓn tõ cÇu dÇm sang cÇu dµn.

ChiÕc cÇu dµn thÐp ®Çu tiªn ®îc x©y dùng ë Mü vµo n¨m 1840 vµ

chiÕc cÇu dµn thÐp hoµn toµn ®Çu tiªn ®îc x©y dùng lµ cÇu qua kªnh Erie

ë New York n¨m 1840 cã chiÒu dµi nhÞp 24,5m.

Cïng víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña vËt liÖu thÐp , nh÷ng chiÕc cÇu vßm

tríc ®©y lµm b»ng gang nhng

tõ nh÷ng n¨m 1880 b¾t ®Çu

thay gang b»ng thÐp vµ ®· ®îc

øng dông réng r·i ë §øc, Nga,

Mü, Thôy §iÓn...Mét trong

nh÷ng cÇu vßm næi tiÕng trªn

thÕ giíi lµ cÇu Sydney ë

Australia, x©y dùng n¨m 1924-

1932, cÇu cã nhÞp chÝnh dµi

503m vµ chiÒu réng toµn cÇu lµ

48,8m cho hai ®êng xe löa, 8

lµn xe «t«, mét lµn xe ®¹p vµ mét lÒ ngêi ®i bé. H×nh 1.2:

CÇu Vßm Sedney (Australia 1924 - 1932)

KÕt cÊu nhÞp cÇu treo cã

träng lîng nhÑ nªn kh¶ n¨ng vît

nhÞp cao, tuy nhiªn dao ®éng

cña kÕt cÊu nhÞp còng rÊt lín do

®ã ®· x¶y ra rÊt nhiÒu çc tai

n¹n cña cÇu treo. §Çu thÕ kû 20

ë Ph¸p ®i theo híng t×m çc hÖ

giµn d©y trong ®ã çc thanh

chØ chÞu kÐo vµ lµm viÖc theo

s¬ ®å kh«ng biÕn d¹ng h×nh

häc, ®øng ®Çu trêng ph¸i nµy lµ Gisclar, mét kü s næi tiÕng ngêi Ph¸p.

H×nh 1.3: CÇu Golden Gate (Mü)

Tuy nhiªn chØ ®Õn n¨m 1938 gi¸o s ngêi §øc Dishinbger ®· thö thiÕt

kÕ mét cÇu treo cho ®êng s¾t ®«i qua s«ng Elbe víi môc ®Ých cña «ng lµ

®a çc d©y çp c¨ng xiªn vµo cÇu treo ®Ó t¨ng cêng ®é cøng. Dishinbger

®· dïng çc d©y çp tiÕt diÖn lín ®Ó ®ì dÇm cøng nh çc gèi tùa ®µn håi vµ


2


®Ò nghÞ ®ã cña «ng ®îc thùc hiÖn vµo cÇu Stromsund ë Thôy §iÓn n¨m

1955. CÇu cã dÇm cøng liªn tôc ba nhÞp lµm b»ng thÐp hîp kim vµ çc d©y

v¨ng lµm b»ng d©y çp cêng ®é cao, cÇu cã nhÞp chÝnh 183m vµ b¶n mÆt

cÇu b»ng bª t«ng cèt thÐp.

KÕt cÊu nhÞp cÇu d©y

v¨ng cã ®é cøng lín vµ cã chØ

tiªu kinh tÕ kü thuËt tèt nªn

chØ trong mét thêi gian ng¾n

®· ®îc ¸p dông réng r·i ë hÇu

hÕt çc níc trªn thÕ giíi. Cuèi

thÓ kû 20 lµ cuéc ch¹y ®ua vÒ

chiÒu dµi nhÞp gi÷a cÇu treo

vµ cÇu d©y v¨ng. Çc cÇu treo

vµ cÇu d©y v¨ng cã nhÞp lín

lµ:

H×nh 1.4: CÇu Akasi (NhËt B¶n 1998)Mét sè cÇu d©y v¨ng lín trªn thÕ giíi

STT

Tªn cÇu §Êt níc N¨m LnhÞp (m)

1 Scarsundet Na Uy 1991 530

2 Nam Phè Trung Quèc 1993 602

3 Normandie Ph¸p 1995 856

4 Tatara NhËt B¶n 1999 890

5 Akasi NhËt B¶n 1998 1991

1.1.2.2. LÞch sö ph¸t triÓn cÇu trong níc.

ë ViÖt Nam lÞch sö ph¸t triÓn cÇu thÐp tr¶i qua nhiÒu giai ®o¹n, g¾n

liÒn víi lÞch sö ®Êu tranh cña d©n téc.

Thêi k× Ph¸p thuéc lµ thêi k× m¹ng líi giao th«ng ®êng s¾t vµ ®êng bé

®îc triÓn khai, ®Æc biÖt lµ tuyÕn ®êng s¾t xuyªn ViÖt (1920 – 1936). Khi

®ã nhiÒu cÇu dµn thÐp ®· ®îc x©y dùng. §Æc ®iÓm næi bËt cña çc cÇu

thÐp trong giai ®o¹n nµy lµ khæ hÑp, t¶i träng nhÑ kÕt cÊu theo d¹ng cæ

®iÓn ë çc níc ch©u ©u vµo cuèi thÓ kØ 19. Trªn ®êng s¾t chØ phôc vô

mét ®êng ®¬n chung víi «t«, trªn ®êng bé thëng chØ thiÕt kÕ cho mét lµn

xe. Dµn chñ cã d¹ng nhiÒu thanh xiªn nh cÇu §uèng cò, çc dµn biªn cong vµ

vµnh lîc nh cÇu Ninh B×nh, Phó L¬ng, Lai Vu, T©n An, BÕn Løc; mét sè

cÇu cã tÝnh ®Þnh h×nh b¸n vÜnh cöu nh çc dµn Pigi«, Effel, Bailey... C©y


3


cÇu næi tiÕng ®îc x©y dùng thêi ®ã lµ cÇu Long Biªn, cÇu dµn cã biªn ®a

gi¸c víi chiÒu dµi toµn cÇu gÇn 3000m trong ®ã phÇn dµn thÐp dµi 1860m,

theo s¬ ®å dµn hÉng, nhÞp lín nhÊt dµi 130m vµ nhÞp ®eo dµi 52,5m vµ

®Õn nay cÇu vÉn cßn ®ang ®îc sö dông. ChiÕc cÇu vßm næi tiÕng vÒ Mü

quan lµ cÇu Hµm Rång qua s«ng M· ë Thanh Ho¸ víi chiÒu dµi nhÞp 160m,

theo s¬ ®å vßm ba khíp cã thanh chÞu kÐo. CÇu bÞ ph¸ huû trong cuéc

kh¸ng chiÕn chèng Ph¸p n¨m 1946.

Sau khi kÕt thóc kh¸ng chiÕn chèng Ph¸p (1954), trong mét thêi gian

ng¾n chóng ta ®· kh«i phôc vµ lµm míi hµng lo¹t çc cÇu thÐp nh cÇu Lµng

Giµng ë Lµo Cai, cÇu ViÖt

Tr×, cÇu Ninh B×nh, cÇu

Hµm Rång ®îc x©y dùng

l¹i theo s¬ ®å dµn gi¶n

®¬n 2 nhÞp (80 + 80)m.

Tõ n¨m 19654 – 1975

hÇu hÕt çc c«ng tr×nh cÇu

ë miÒn B¾c ®Òu bÞ ph¸

huû trong cuéc chiÕn tranh

ph¸ ho¹i do Mü ph¸t ®éng.

Çc c«ng tr×nh cÇu giai

®o¹n nµy chñ yÕu lµ c«ng tr×nh t¹m ®Ó phôc vô giao th«ng trong thêi

chiÕn. H×nh 1.5: CÇu Hµm Rång (Thanh Ho¸)

Sau n¨m 1975 ®Êt níc hoµn toµn gi¶i phãng, ®Êt níc ta bíc vµo thêi k×

®æi míi, phôc håi nÒn kinh tÕ quèc d©n. Hµng lo¹t çc cÇu cò ®· ®îc ph¸

bá v× kh«ng ®¸p øng ®îc nhu cÇu vÒ t¶i träng vµ mËt ®é xe hiÖn ®¹i. Çc

cÇu thÐp trªn tuyÕn ®êng s¾t xuyªn ViÖt lÇn lît ®îc thay thÕ vµ x©y dùng

míi.

CÇu Th¨ng Long b¾c qua s«ng Hång lµ d¹ng cÇu dµn thÐp liªn tôc gåm

5 liªn, mçi liªn 3 nhÞp cã

chiÒu dµi 112m, mÆt cÇu

b»ng thÐp b¶n trùc híng

(Orthotropic), chiÒu dµi

toµn cÇu Lcau = 1680m.

CÇu ®îc thiÕt kÕ cho 4 lµn

xe «t« ch¹y trªn, hai lµn ®-

êng s¾t vµ 2 lµn xe th« s¬

ch¹y díi. Tõ n¨m 1972 –

1977 do çc chuyªn gia

Trung Quèc thùc hiÖn vµ

tõ n¨m 1978 – 1985 cÇu


4


®îc hoµn thµnh víi sù gióp ®ì cña çc chuyªn gia Liªn x«.

H×nh 1.6: CÇu Th¨ng Long (Hµ Néi)

CÇu Ch¬ng D¬ng ®îc x©y dùng n¨m 1985 víi chiÒu dµi nhÞp 97,6m,

chiÒu dµi toµn cÇu Lcau = 1211m.

CÇu ViÖt Tr× (Phó Thä),

cÇu §ß Quan (Nam §Þnh)

x©y dùng n¨m 1994 díi d¹ng

cÇu thÐp bª t«ng liªn hîp liªn

tôc ba nhÞp: 42 + 63 + 42m.

H×nh 1.7: CÇu ViÖt Tr× (Phó

Thä)

ë ViÖt Nam, chiÕc cÇu d©y v¨ng ®Çu tiªn ®îc x©y dùng n¨m 1976 qua

s«ng §rak’r«ng thuéc tØnh

Qu¶ng TrÞ. CÇu cã nhÞp

chÝnh dµi 129m, chiÒu réng

7 + 2 x 0,8m, ®Õn n¨m 1999

cÇu bÞ sËp do gØ neo. CÇu

§arkr«ng ®îc x©y dùng l¹i

n¨m 2000 theo d¹ng kÕt cÊu

nhÞp cÇu d©y v¨ng mét mÆt

ph¼ng d©y, víi chiÒu dµi

nhÞp 129m, chiÒu réng cÇu 7 + 2x0,8m H×nh 1.8: CÇu §arkr«ng

(Qu¶ng TrÞ)

Trong thêi gian gÇn ®©y cïng víi sù gióp ®ì cña çc chuyªn gia níc

ngoµi chóng ta ®· liªn tôc x©y dùng çc cÇu d©y v¨ng nhÞp lín nh:

Mét sè cÇu d©y v¨ng lín trong nícSTT Tªn cÇu TØnh N¨m XD S¬ ®å nhÞp (m)

1 S«ng Hµn §µ N½ng

2 Mü ThuËn VÜnh Long 2000 150 + 350 + 150

3 KiÒn H¶i Phßng 2003 84 + 200 + 84


5


4 BÝnh H¶i Phßng 2005 100 + 260 + 100

5 B·i Ch¸y Qu¶ng Ninh 2006 216,5 + 435 + 216,5

6 NhËt T©n Hµ Néi

7 CÇn Th¬ TP CÇn Th¬ 230 + 550 + 230

8 Phó Mü TP Hå ChÝ Minh 162,5 + 380 + 162,5

1.2.Tæng quan vÒ çc d¹ng, çc s¬ ®å cÇu thÐp.1.2.1. Çc s¬ ®å cÊu t¹o.

1.2.1.1. KÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm:

- §Æc ®iÓm: Díi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng th× gèi cÇu chØ truyÒn

¸p lùc th¼ng ®øng. KÕt

cÊu nhÞp cÇu dÇm cã thÓ

lµ cÇu dÇm gi¶n ®¬n, cÇu

dÇm gi¶n ®¬n mót thõa

hoÆc cÇu dÇm liªn tôc. Do

cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ

thi c«ng nªn KCN cÇu dÇm

®îc dïng phæ biÕn nhÊt

hiÖn nay.

- Çc lo¹i kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm: H×nh 1.9: KÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm

thÐp.

+ CÇu dÇm ®Æc.

+ CÇu dÇm liªn hîp thÐp – BTCT.

1.2.1.2. KÕt cÊu nhÞp cÇu dµn.

H×nh 1.10: KÕt cÊu nhÞp cÇu dµn

- KÕt cÊu chÞu lùc chÝnh cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dµn lµ çc mÆt ph¼ng dµn,

víi çc thanh dµn chØ chÞu lùc däc trôc (kÐo hoÆc nÐn). ChiÒu cao dµn lín

nªn kh¶ n¨ng chÞu lùc vµ vît nhÞp cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dµn lín h¬n so víi


6


kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm. Nhîc ®iÓm chÝnh cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dµn lµ cÊu

t¹o vµ thi c«ng phøc t¹p.

- KÕt cÊu nhÞp cÇu dµn thêng ®îc ¸p dông cho çc cÇu chÞu t¶i träng lín nh

cÇu cho ®êng s¾t.

1.2.1.3. KÕt cÊu nhÞp cÇu vßm.

- Díi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng th× gèi cÇu cã c¶ ph¶n lùc th¼ng

®øng V vµ ph¶n lùc n»m

ngang H nªn ngêi ta cßn

gäi vßm lµ d¹ng kÕt cÊu

cã lùc ®Èy ngang. CÇu

vßm cã kh¶ n¨ng chÞu

lùc lín nhÊt lµ d¹ng cÇu

dµn – vßm, tuy nhiªn kÕt

cÊu nµy cã cÊu t¹o rÊt

phøc t¹p nªn Ýt ®îc ¸p dông.

H×nh 1.11: KÕt cÊu nhÞp cÇu vßm.

- KÕt cÊu nhÞp cÇu vßm thêng ®îc ¸p dông cho çc cÇu b¾c qua çc khe

s©u, qua thung lòng hoÆc t¹i n¬i yªu cÇu tÝnh thÈm mü cao cña c«ng tr×nh

cÇu.

1.2.1.4. KÕt cÊu nhÞp cÇu khung.

- Trô vµ dÇm ®îc liªn kÕt cøng víi nhau ®Ó chÞu lùc. Ph¶n lùc gèi gåm thµnh

phÇn th¼ng ®øng V, thµnh phÇn n»m ngang H.

H×nh 1.12: KCN CÇu khung1.2.1.5. KÕt cÊu nhÞp cÇu treo.

- Bé phËn chÞu lùc chñ yÕu cña cÇu

treo lµ d©y çp hoÆc d©y xÝch ®ì

hÖ mÆt cÇu (dÇm hoÆc dµn). Do


7


®ã trªn quan ®iÓm tÜnh häc, cÇu treo lµ hÖ thèng tæ hîp gi÷a d©y vµ dÇm

(hoÆc dµn).

- Cã thÓ ph©n cÇu treo thµnh 2 lo¹i : H×nh 1.13: CÇu

d©y v¨ng.

+ CÇu treo d©y vâng (gäi t¾t lµ cÇu treo).

+ CÇu treo d©y xiªn (cÇu d©y v¨ng).

- CÇu treo d©y xiªn (CÇu d©y v¨ng): §©y lµ kÕt cÇu dÇm cøng tùa trªn çc

gèi cøng lµ çc gèi cÇu trªn mè – trô vµ trªn çc gèi ®µn håi lµ çc d©y v¨ng.

D©y v¨ng vµ dÇm chñ t¹o nªn hÖ bÊt biÕn hÝnh do ®ã hÖ cã ®é cøng lín

h¬n so víi cÇu treo.

- CÇu treo d©y vâng (CÇu treo): Trong

cÇu treo, d©y lµm viÖc chñ yÕu chÞu

kÐo vµ t¹i chç neo çp cã lùc nhæ rÊt

lín do ®ã trong kÕt cÊu nhÞp cÇu treo

t¹i vÞ trÝ mè ta ph¶i cÊu t¹o hè neo rÊt

lín vµ rÊt phøc t¹p.

H×nh 1.14: CÇu treo d©y vâng.1.2.2. Çc s¬ ®å tÜnh häc (s¬ ®å chÞu lùc).

- S¬ ®å gi¶n ®¬n.

+ Ph©n bè néi lùc: BiÓu ®å m« men chØ cã dÊu (+) vµ gi¸ trÞ lín nhÊt

lµ t¹i gi÷a nhÞp.

+ Ph©n bè vËt liÖu: VËt liÖu tËp trung

chñ yÕu ë khu vùc gi÷a nhÞp do ®ã néi

lùc do tÜnh t¶i lín, dù tr÷ kh¶ n¨ng chÞu

ho¹t t¶i kÐm nªn kh¶ n¨ng vît nhÞp thÊp.

H×nh 1.15: KÕt cÊu nhÞp gi¶n ®¬n

+ Kh¶ n¨ng vît nhÞp hîp lý:

1. KÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm: L 40 m.

2. KÕt cÊu nhÞp cÇu dµn: L 60 m.

- S¬ ®å hÉng (s¬ ®å mót thõa)

+ Ph©n bè néi lùc: BiÓu ®å m« men xuÊt hiÖn M- t¹i mÆt c¾t gèi vµ M+

t¹i mÆt c¾t gi÷a nhÞp.

+ Ph©n bè vËt liÖu: VËt liÖu

tËp trung chñ yÕu ë khu vùc mÆt

c¾t gèi do ®ã kÕt cÊu nhÞp nhá nªn

kh¶ n¨ng vît nhÞp tèt h¬n so víi kÕt

cÊu nhÞp gi¶n ®¬n .

H×nh

1.16: KCN gi¶n ®¬n mót thõa.


8

M

M


- S¬ ®å dÇm (dµn) hÉng + nhÞp ®eo: KÕt cÊu nhÞp cã nhÞp ®eo thêng

khai th¸c kh«ng ªm thuËn, lùc

xung kÝch lín, khe co gi·n ph¶i

cÊu t¹o phøc t¹p do ®ã hiÖn nay

rÊt Ýt dïng.

H×nh 1.17: KCN hÉng + NhÞp ®eo

- S¬ ®å liªn tôc: Ph©n bè néi lùc: Gi¸ trÞ M- t¹i mÆt c¾t gèi lín h¬n M+ t¹i

mÆt c¾t gi÷a nhÞp dã

®ã ph¸t huy ®îc hÕt kh¶

n¨ng lµm viÖc cña vËt

liÖu.

H×nh 1.18: S¬ ®å KCN liªn tôc.

1.3.u, nhîc ®iÓm vµ ph¹m vi ¸p dông cña cÇu thÐp1.3.1. ¦u ®iÓm

- VËt liÖu thÐp cã kh¶ n¨ng chÞu lùc lín h¬n so víi çc lo¹i vËt liÖu th«ng th-

êng nh: ®¸, gç, bª t«ng...§ång thêi thÐp lµ lo¹i vËt liÖu cã ®é tin cËy cao.

- KÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp cã träng lîng b¶n th©n nhÑ vµ thanh m¶nh h¬n

nhiÒu so víi kÕt cÊu nhÞp bª t«ng do ®ã cã kh¶ n¨ng vît nhÞp lín.

- KÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp cã tÝnh linh ®éng cao, dÔ chÕ t¹o, l¾p r¸p vµ thi

c«ng l¾p ghÐp do ®ã rót ng¾n ®îc thêi gian thi c«ng.

- ThÝch hîp trong viÖc tiªu chuÈn vµ ®Þnh h×nh hãa trong chÕ t¹o do ®ã h¹

®îc gi¸ thµnh s¶n phÈm.

- KÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp dÔ kiÓm tra, t¨ng cêng vµ söa ch÷a khi cÇn thiÕt.1.3.2. Nhîc ®iÓm

- RÊt dÔ bÞ gØ vµ bÞ ¨n mßn trong m«i trêng tù nhiªn do ®ã ®ßi hái c«ng

t¸c duy tu b¶o dìng ph¶i ®îc tiÕn hµnh thêng xuyªn nªn chi phÝ b¶o dìng

cÇu lín.

- KÕt cÊu nhÞp hoÆc bé phËn kÕt cÊu cã thÓ bÞ gi¶m hoÆc mÊt kh¶ n¨ng

chÞu lùc khi gÆp nhiÖt ®é cao (t > 500oC ).

- NhiÒu chi tiÕt cã cÊu t¹o phøc t¹p ®ßi hßi ph¶i thùc hiÖn trong c«ng xëng.1.3.3. Ph¹m vi ¸p dông.

- ¸p dông cho çc c«ng tr×nh cÇu chÞu t¶i träng lín nh t¶i träng ®êng s¾t...

- ¸p dông cho çc cÇu vît nhÞp lín: L > 100m.


9

M

M


- ¸p dông cho çc c«ng tr×nh cÇu ®êng s¾t, cÇu ®êng «t« vµ çc lo¹i cÇu

t¹m y©u cÇu thi c«ng nhanh hoÆc dïng cho cÇu qu©n sù yªu cÇu l¾p r¸p

nhanh vµ th¸o dì, vËn chuyÓn nhÑ nhµng...

- ¸p dông cho çc c«ng tr×nh yªu cÇu cã tÝnh thÈm mü cao.G

L

GdÇm

Gdµn

LoThÝch hî p

cho DÇmThÝch hî p cho Dµn

Go

< 40 50m > 80m

H×nh 1.19: Ph¹m vi hiÖu qu¶ cña kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp

1.4.VËt liÖu thÐp lµm cÇu1.4.1. Yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu thÐp sö dông lµm cÇu.

- TÝnh chÊt lµm viÖc cña kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp.

+ KÕt cÊu nhÞp chÞu t¶i träng lín.

+ KÕt cÊu nhÞp chÞu t¶i träng ®éng cao.

+ KÕt cÊu nhÞp chÞu ¶nh hëng trùc tiÕp cña çc yÕu tè khÝ hËu, m«i tr-

êng nªn kh¶ n¨ng bÞ ¨n mßn rÊt cao.

- Yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu thÐp.

+ Ph¶i cã cêng ®é cao, ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc.

+ Ph¶i cã kh¶ n¨ng chÞu lùc xung kÝch tèt.

+ Cã ®Æc tÝnh c«ng nghÖ thÝch hîp: ChÞu gia c«ng c¬ khÝ nh: mµi,

c¾t, gät.. vµ ph¶i cã tÝnh chÞu hµn.1.4.2. thÐp sö dông trong x©y dùng cÇu thÐp.

- ThÐp dïng trong kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp gåm cã 4 lo¹i:

+ ThÐp çcbon (hay thÐp kÕt cÊu) M 270M cÊp 250.

+ ThÐp hîp kim thÊp cêng ®é cao M 270M cÊp 345 vµ 345W.

+ ThÐp hîp kim thÊp t«i vµ gia nhiÖt M 270M cÊp 485W.

+ ThÐp hîp kim thÊp t«i vµ gia nhiÖt víi cêng ®é ch¶y dÎo cao M270M

cÊp 690 vµ 690W. B¶ng 2: Çc ®Æc tÝnh tèi thiÓu cña thÐp kÕt cÊu

theo h×nh d¸ng, cêng ®é vµ chiÒu dµy

Lo¹i thÐp

ThÐp

than

ThÐp hîp kim cêng ®é

cao

ThÐp hîp

kim thÊp

t«i vµ gia

ThÐp hîp kim thÊp

t«i vµ gia nhiÖt víi

cêng ®é ch¶y dÎo


10


nhiÖt cao

Ký hiệu

AASHTO

M 270M

cấp 250

M 270M

cấp 345

M 270M

cấp

345W

M 270M

cấp 485W

M 270M

cấp 690/690W

Ký hiÖu

ASTM t¬ng

®¬ng

A 709M

cấp 250

A 709M

cấp 345

A 709M

cấp

345W

A 709M

cấp 485W

A 709M çc cấp

690/690W

ChiÒu dµy

b¶n thÐp,

mm

Tới 100 Tới 100 Tới 100 Tới 100 Tới 65 Tõ 65

100

ThÐp h×nh

TÊt c¶

çc

nhãm

TÊt c¶

çc nhãm

TÊt c¶

çc nhãm

Kh«ng ¸p

dông

Kh«ng

¸p dông

Kh«ng

¸p dông

Cêng ®é kÐo

®øt fu(MPa)400 450 485 620 760 690

Giíi h¹n ch¶y

fy (MPa)250 345 345 485 690 620

Ghi chó:

1. fu: Cêng ®é kÐo ®øt cña thÐp.

2. fy: Giíi h¹n ch¶y cña thÐp.

3. Trong b¶ng trªn M 270M lµ kÝ hiÖu lo¹i thÐp hay m¸c thÐp, cßn cÊp cña

thÐp chÝnh lµ giíi h¹n ch¶y cña thÐp.

VÝ dô:

+ ThÐp M 270M cÊp 250 th× giíi h¹n ch¶y cña thÐp fy= 250 MPa =

2500 kG/cm2.

+ ThÐp M 270M cÊp 345W th× giíi h¹n ch¶y cña thÐp fy= 345 MPa

= 3450 kG/cm2, cßn ch÷ W thÓ hiÖn lµ thÐp chèng gØ.

4. TÊt c¶ çc lo¹i thÐp trong b¶ng trªn ®Òu lµ thÐp hµn ®îc.

- M«®un ®µn håi: Es = 200000 MPa = 2.106 kG/cm2.

- HÖ sè gi·n në nhiÖt: = 1,17.10-5 (1/ oC)

- ChiÒu dµy nhá nhÊt cña thÐp sö dông trong kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp ®îc

quy ®Þnh trong ®iÒu 6.7.3 nh sau:

+ ThÐp kÕt cÊu bao gåm c¶ liªn kÕt ngang, liªn kÕt däc vµ çc lo¹i b¶n

nót trõ sên dÇm cña thÐp h×nh, sên t¨ng cêng kÝn trong mÆt cÇu cã b¶n

trùc híng (b¶n Orthotropic), tÊm ®Öm vµ thÐp lan cµn ®Òu ph¶i cã chiÒu

dµy tèi thiÓu lµ 8mm.

+ ChiÒu dµy sên cña thÐp h×nh, sên t¨ng cêng kÝn trong b¶n mÆt cÇu

cã b¶n trùc híng ph¶i cã chiÒu dµy tèi thiÓu lµ 7mm.


11


+ Víi nh÷ng kÕt cÊu hoÆc bé phËn kÕt cÊu chÞu ¶nh hëng ¨n mßn

nghiªm träng th× ph¶i ®îc b¶o vÖ ®Æc biÖt chèng ¨n mßn hoÆc ph¶i quy

®Þnh chiÒu dµy bÞ ¨n mßn ®Ó t¨ng thªm chiÒu dµy thÐp khi thiÕt kÕ.

1.5.çc Xu híng ph¸t triÓn trong lÜnh vùc cÇu thÐp hiÖn ®¹i

1.5.1. Çc xu híng ph¸t triÓn chung.

- VÒ vËt liÖu vµ d¹ng kÕt cÊu nhÞp: Ph©n tÝch mét lo¹t çc cÇu thÐp

hiÖn ®¹i x©y dùng trªn thÕ giíi trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y thÊy næi bËt lªn

ba ph¬ng híng:

+ Ph¬ng híng thø nhÊt lµ sö dông çc lo¹i thÐp chÊt lîng cao, nh»m

gi¶m c«ng t¸c duy tu b¶o dìng vµ s¬n cÇu, ®©y lµ c«ng viÖc rÊt tèn kÐm,

¶nh hëng ®Õn søc kháe céng ®ång ®ång thêi g©y « nhiÔm m«i trêng vµ lµ

mèi lo thêng xuyªn cña nh÷ng ngêi lµm c«ng t¸c qu¶n lý.

+ Ph¬ng híng thø hai lµ tiÕp tôc nghiªn cøu t×m kiÕm çc hÖ liªn hîp

®Ó vît nhÞp dµi vµ cã tÝnh thÈm mü cao.

+ Ph¬ng híng thø ba lµ dïng çc cÇu dÇm thÐp gi¶n ®¬n hoÆc liªn tôc

cã chiÒu cao kh«ng ®æi ®Ó gi¶m gi¸ thµnh chÕ t¹o vµ thi c«ng thay cho çc

kÕt cÊu nhÞp dµn thÐp cæ ®iÓn. HiÖn nay thêng dïng lµ çc kÕt cÊu cÇu

dÇm thÐp liªn hîp b¶n bª t«ng cèt thÐp hoÆc mÆt cÇu b»ng b¶n thÐp trùc

híng. Ngoµi ra çc tiÕt diÖn hép kÝn còng ®îc nghiªn cøu ¸p dông ®Ó t¨ng c-

êng ®é cøng chèng xo¾n vµ ®Ó t¹o m«i trêng kh«ng gØ bªn trong.

- VÒ liªn kÕt trong cÇu thÐp: cïng víi çc tiÕn bé vÒ thÐp chÊt lîng cao

th× liªn kÕt ®inh t¸n kh«ng cßn thÝch hîp n÷a mµ hiÖn nay ®ang ¸p dông

hai lo¹i liªn kÕt mang tÝnh c«ng nghiÖp vµ hiÖn ®¹i lµ liªn kÕt hµn vµ liªn

kÕt bu l«ng cêng ®é cao. Ngoµi ra hiÖn nay liªn kÕt d¸n còng ®ang ®îc ¸p

dông víi u ®iÓm lµ kh«ng lµm gi¶m yÕu tiÕt diÖn thanh vµ b¶n nót cã cÊu

t¹o rÊt ®¬n gi¶n.


12


- VÒ c«ng nghÖ thi c«ng: Sö dông çc ph¬ng tiÖn vËn chuyÓn vµ thiÕt bÞ

lao l¾p cã n¨ng lùc lín. ¸p dông çc c«ng nghÖ thi c«ng tiªn tiÕn nh: ®óc

®Èy, ®óc hÉng, l¾p hÉng....1.5.2. Xu híng ph¸t triÓn kÕt cÊu nhÞp cÇu lín ë níc ta.

- So víi çc níc trªn thÕ giíi, nghµnh x©y dùng cÇu ViÖt Nam vÉn cßn non trÎ.

Tuy nhiªn trong thêi gian gÇn ®©y cïng víi sù gióp ®ì cña çc chuyªn gia,

çc c«ng ty lín níc ngoµi trong lÜch vùc CÇu thÐp chóng ta ®· vµ ®ang liªn

tôc x©y dùng çc kÕt cÊu nhÞp cÇu cã kh¶ n¨ng vît nhÞp lín, cã tÝnh thÈm

mü cao vµ ¸p dông çc c«ng nghÖ thi c«ng tiªn tiÕn. §Æc biÖt lµ sù ph¸t

triÓn m¹nh mÏ cña kÕt cÊu nhÞp cÇu d©y v¨ng.


13

chuong 1 khai niem chung

Documents