Bài giảng Nhập môn cầu chương 1 của TS. Nguyễn Ngọc Tuyển

10/15/2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website: http://www.nuce.edu.vn

Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://bomoncau.tk/

NHẬP MÔN CẦU

TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://nhapmoncau.tk/ Link dự phòng: https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/nhap‐mon‐cau

Hà Nội, 10‐2013

Tài liệu tham khảo

1. Nguyễn Như Khải, Phạm Duy Hoà, Nguyễn Minh Hùng,

“Những vấn đề chung và mố trụ cầu”, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2000.

2. Bộ GTVT, "Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN‐272.05", NXB GTVT, Hà Nội, 2005.

3. Wai Fan Chen and Lien Duan, “Bridge Engineering Handbook”, NXB CRC press, NewYork, 2000.

10/15/2013

CHƯƠNG I

Khái niệm về các công trình nhân tạo trên đường

Nội dung chương 1

• 1.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của các công trình nhân

tạo trên tuyến đường.

• 1.2. Các bộ phận của công trình cầu (CTC).

• 1.3. Các kích thước cơ bản của công trình cầu.

• 1.4. Phân loại cầu cống.

• 1.5. Sơ lược về lịch sử ngành xây dựng cầu.

• 1.6. Phương hướng phát triển của ngành xây dựng cầu.

10/15/2013

1.1. Định nghĩa và tầm quan trọng của CTNTTĐ

• Công trình nhân tạo trên đường (CTNTTĐ):

• Cầu

– Là những sản phẩm do con người tạo ra nhằm đảm bảo sự liên tục của tuyến đường để các phương tiện giao thông qua lại thông suốt. Ví dụ: cầu, hầm, cống, đường tràn.

Cầu Tiên Sơn – Đà Nẵng

– Là loại công trình vượt qua phía trên chướng ngại vật như

Định nghĩa và tầm quan trọng (t.theo)

• Hầm

sông suối, khe núi, thung lũng sâu, các tuyến đường khác, hoặc khu vực cần duy trì bình thường các hoạt động xã hội…

• Cống

– Có nhiệm vụ như cầu nhưng được xây dựng trong lòng đất, xuyên qua núi, hoặc được xây dựng ở dưới nước.

• Đường tràn

– Là công trình nằm trong nền đắp của tuyến đường nhằm giải quyết cho dòng chảy lưu thông khi giao cắt với tuyến đường.

– Được xây dựng khi tuyến đường cắt ngang dòng chảy có mức

nước không lớn, lưu lượng nước có thể thoát qua kết cấu thân đường.

10/15/2013

Định nghĩa và tầm quan trọng (t.theo)

Hầm Hải Vân

Định nghĩa và tầm quan trọng (t.theo)

Cống hai hộp

10/15/2013

Định nghĩa và tầm quan trọng (t.theo)

• Tầm quan trọng của công trình nhân tạo trên đường

– CTNTTĐ đảm bảo sự thông suốt của tuyến đường, phục vụ sự giao lưu vận tải hành khách và hàng hóa

 Vai trò của CTNTTĐ rất quan trọng đối với sự phát triển về kinh tế, văn hóa, xã hội cũng như đảm bảo an ninh quốc phòng.

1.2. Các bộ phận của công trình cầu

ttl

kth

H H

MNCN MNTT MNTN

• Một công trình cầu có thể bao gồm 3 nhóm bộ phận:

 Việc thiết kế, xây dựng và duy tu bảo dưỡng các CTNTTĐ phải đạt được chất lượng cao và đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đề ra.

– Kết cấu phần trên (kết cấu nhịp) – Kết cấu phần dưới – Đường 2 đầu cầu và các công trình phụ trợ

10/15/2013

Các bộ phận của công trình cầu (t.theo)

• Kết cấu phần trên (kết cấu nhịp)

– Là bộ phận trực tiếp mang đỡ hoạt tải và vượt qua khoảng cách chướng ngại vật.

Các bộ phận của công trình cầu (t.theo)

LOP PHU : 75MM

Ban BTCT

DAM BTCT

– Vị trí: tính từ gối cầu trở lên gọi là kết cấu phần trên – Kết cấu phần trên gồm: (1) Hệ mặt cầu và (2) Hệ dầm mặt cầu  (1) Hệ mặt cầu • Lan can • Đường bộ hành • Lớp phủ mặt cầu • Hệ thống phòng nước • Hệ thống thoát nước • Bản mặt cầu • Khe biến dạng …

 (2) Hệ dầm mặt cầu • Dầm chủ (giàn chủ) • Dầm ngang • Dầm dọc phụ

10/15/2013

Các bộ phận của công trình cầu (t.theo)

• Kết cấu phần dưới

MNCN MNTT MNTN

– Vị trí: tính từ gối cầu trở xuống gọi là kết cấu phần dưới

– Kết cấu phần dưới bao gồm: mố, trụ, móng mố, móng trụ … – Mố, trụ:

• Là bộ phận kê đỡ kết cấu nhịp, tiếp nhận toàn bộ tải trọng và truyền xuống nền đất qua kết cấu móng.

• Nếu được xây dựng ở hai đầu của cầu thì được gọi là mố, xây dựng ở phía trong thì gọi là trụ.

Các bộ phận và các kích thước cơ bản (t.theo)

• Mố còn có nhiệm vụ nối tiếp giữa đường với cầu.

Trường hợp cầu không có trụ: • Cầu chỉ có 1 nhịp sẽ không có trụ

Trường hợp cầu không có mố: • Cầu dầm mút thừa sẽ không có mố

10/15/2013

Các bộ phận của công trình cầu (t.theo)

• Đường hai đầu cầu và các công trình phụ trợ – Nền đường 10m sau mố (hai bên đầu cầu) – Mặt đường – Mô đất ¼ nón – Đất đắp trước mố, kè gia cố…

L L

1 1

3 3

l l ttl ttl

kth kth

c c

l0 l0

H H H H

MNCN MNCN MNTT MNTT MNTN MNTN

2 2

4 4

Các bộ phận và các kích thước cơ bản (t.theo)

– Liên quan đến công trình cầu còn có các công trình phụ trợ khác, ví dụ:

L L

• Đường dẫn vào cầu • Công trình dẫn dòng • Công trình bảo vệ trụ khỏi bị tàu bè hoặc vật trôi va đập

1 1

3 3

l l ttl ttl

kth kth

c c

l0 l0

H H H H

MNCN MNCN MNTT MNTT MNTN MNTN

2 2

4 4

10/15/2013

Các bộ phận của công trình cầu (t.theo)

ị

n ơ đ n ả g p h n m ầ d u ầ C

Trên những sông có dòng nước chảy xiết hoặc có khả năng va đập của tàu bè, cây trôi, cần cấu tạo bộ phận chống va xô để bảo vệ cho trụ.

1.3. Các kích thước cơ bản của cầu

• Chiều dài toàn cầu L

• Chiều dài một nhịp l

– Khoảng cách từ đuôi mố này tới đuôi mố kia

• Nhịp tính toán ltt

– Khoảng cách giữa tim của 2 trụ liền kề

ttl

kth

H H

MNCN MNTT MNTN

– Khoảng cách giữa tim hai gối kê 2 đầu của nhịp

10/15/2013

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Nhịp tĩnh lo

• Khẩu độ thoát nước (khẩu độ cầu) – Là tổng của các nhịp tĩnh = Σlo L

ttl

kth

H H

MNCN MNTT MNTN

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Các mức nước

– Khoảng cách từ mép trụ này tới mép trụ kia (hoặc mố) xác định tại mức nước cao nhất

• Là mức nước lớn nhất người ta điều tra được

– Mức nước lịch sử (MNLS)

• Là kết quả tính toán ứng với một tần suất quy định P = 1% hoặc 2%. • Nếu nói: MNCN ứng với tần suất thiết kế 1% có nghĩa là mức nước của

cơn lũ mà 100 năm mới xuất hiện 1 lần.

– Mức nước cao nhất (MNCN)

• Là mức nước cao nhất cho phép tàu bè qua lại thường lấy với P = 5% • Từ MNTT có thể xác định chiều cao khổ gầm cầu của nhịp thông thuyền

– Mức nước thông thuyền (MNTT)

• Được đo trong mùa cạn ứng với tần suất quy định P = 1% hoặc 2% • Căn cứ vào MNTN để bố trí nhịp thông thuyền

– Mức nước thấp nhất (MNTN)

10/15/2013

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Là mức nước cao nhất dùng để tính toán khi thi công cầu • MNTC thường được lấy ở mức nước cao với P = 10%

• Chiều rộng cầu và khổ cầu

– Mực nước thi công (MNTC)

• Bề rộng đường xe chạy Bxe = 11m, • Bề rộng chân lan can Blc = 0.5m  Chiều rộng toàn

cầu: B = 11 + 0.5 x 2 B = 12m

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Chiều cao cầu Hc

– Ví dụ, với khổ cầu K = 11 + 0.5 x 2 tức là:

• Chiều cao kiến trúc hkt

– Là khoảng cách từ MNTN tới mặt cầu – Nếu là cầu vượt, cầu cạn thì tính từ mặt cầu tới mặt đường hoặc mặt đất phía dưới

• Chiều cao khổ gầm cầu H

– Chiều cao kiến trúc (= k/c từ đáy kết cấu nhịp đến mặt cầu)

– Chiều cao khổ gầm cầu là khoảng cách từ MNCN đến đáy kết cấu nhịp để đảm bảo cây trôi không va đập và mắc nghẽn

– Nếu là cầu vượt, cầu cạn thì được tính từ đáy kết cấu nhịp đến mặt đường hoặc mặt đất phía dưới

10/15/2013

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Kích thước khổ thông thuyền

MNCN

MNTT

MNTN

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Nhịp thông thuyền

– Kích thước khổ thông thuyền phụ thuộc vào cấp sông và được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế 22TCN‐272‐05

• Nhịp kinh tế

– Vị trí nhịp thông thuyền được quy định bởi cơ quan quản lý đường thủy (bố trí nhịp thông thuyền dựa vào số liệu MNTN)

• Các cao độ

– Chiều dài nhịp mà có tổng giá thành công trình nhỏ nhất (theo một số nghiên cứu trước đây, nhịp kinh tế thường có giá thành kết cấu phần trên xấp xỉ bằng giá thành kết cấu bên dưới)

• Cao độ đáy dầm • Cao độ mặt đường xe chạy • Cao độ đỉnh trụ / đáy trụ • Cao độ đỉnh móng / đáy móng

– Căn cứ vào các mốc cao độ chuẩn để xác định các cao độ

10/15/2013

Các kích thước cơ bản của cầu (t.theo)

• Ví dụ thiết kế phương án cầu:

MNCN

MNTT

MNTN

Số liệu cho trước: – Cao độ đáy sông – Mặt cắt địa chất – Khẩu độ thoát nước Σlo = 90m – Cấp sông: cấp IV

• tra bảng 2.3.3.1.1 => kích thước khổ thông thuyền

Ví dụ (t.theo)

– Mực nước cao nhất (MNCN) – Mực nước thông thuyền (MNTT) – Mực nước thấp nhất (MNTN) – Vị trí khổ thông thuyền

– Sông cấp IV, cầu qua kênh => tra bảng 2.3.3.1.1 có

• Kích thước khổ thông thuyền: Ltt = 25m, Htt = 5m

– Nếu chọn 3 nhịp bằng nhau => số nhịp là nn = 3 – Với khẩu độ thoát nước Σlo = 90m thì chiều dài cầu tối thiểu Lc có thể được tính như sau:

Lc = Σlo + (nn -1)BT + 2BM

10/15/2013

Ví dụ (t.theo)

trong đó:

• BT = bề rộng thân trụ (= 1.5m với trụ dầm giản đơn); • BM = bề rộng thân mố (= 1m với mố dầm giản đơn). – Như vậy:

Lc = Σlo + (nn -1)BT + 2BM Lc = 90m + (3 -1)*(1.5) + 2*(1) = 95m

1.4. Phân loại công trình cầu

– Chiều dài 1 nhịp: L = Lc / 3 = 95m / 3 = 31.7m – Kiểm tra: L = 31.7m > LTT + BT = 25 + 1.5 = 26.5m => ĐẠT

• Phân loại theo chướng ngại vật phải vượt qua

– Có nhiều cách khác nhau để phân loại công trình cầu

– Cầu qua sông

– Cầu qua đường (cầu vượt), là cầu bắc qua tuyến đường khác giao cắt ngang

– Cầu cạn hay cầu dẫn, là cầu được xây dựng ngay trên mặt đất nhằm dẫn lên một cầu chính hoặc nâng cao độ tuyến đường lên để giải phóng không gian bên dưới.

– Cầu cao giá, là loại cầu có chiều cao trụ rất lớn được bắc qua các thung lũng sâu

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

• Phân loại theo mục đích sử dụng

– Cầu ô tô (cầu đường bộ)

– Cầu xe lửa (cầu đường sắt)

– Cầu người đi bộ (cầu bộ hành)

– Cầu hỗn hợp

– Cầu thành phố

– Cầu tàu (dùng ở các bến cảng)

Phân loại công trình cầu (t.theo)

• Phân loại theo vị trí đường xe chạy

– Cầu đặc biệt, dùng để dẫn dầu khí, dẫn nước , dẫn cáp điện...

• Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp

– Cầu có đường xe chạy trên – Cầu có đường xe chạy giữa – Cầu có đường xe chạy dưới

– Cầu thép và cầu kim loại – Cầu BTCT – Cầu đá – Cầu gỗ – …

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

• Phân loại theo sơ đồ tĩnh học

• Hệ dầm

• Hệ khung

• Hệ vòm

• Hệ liên hợp

• Hệ treo

Phân loại công trình cầu (t.theo)

– Theo sơ đồ tĩnh học của kết cấu chịu lực chính có thể phân chia công trình cầu thành các hệ thống sau:

– (1). Hệ thống cầu dầm

• Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, kết cấu nhịp làm

việc chịu uốn và chỉ truyền áp lực thẳng đứng xuống mố và trụ

• Hệ thống cầu dầm gồm: dầm giản đơn, dầm mút thừa, dầm liên tục

• Theo cấu tạo của kết cấu chịu lực chính có thể chia như sau:

– Cầu có sườn đặc – Cầu có sườn rỗng (cầu dàn)

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

Cầu dầm giản đơn

Cầu dầm liên tục

Cầu dầm mút thừa

0l l 2

Cầu dàn (hệ dầm nhịp giản đơn)

Phân loại công trình cầu (t.theo)

– (2). Hệ thống cầu khung

• Đặc điểm: kết cấu nhịp và trụ liên kết cứng với nhau tạo

thành khung, cùng tham gia chịu lực dưới dạng một kết cấu thống nhất

• Do phát sinh mô men uốn trong mặt cắt ngang của trụ cầu nên độ lớn của mô men dương trong kết cấu nhịp giảm nên có thể vượt được nhịp lớn hơn so với cầu dầm

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

Kết cấu cầu khung BTCT dạng chữ K điển hình tại Hoa Kỳ

Phân loại công trình cầu (t.theo)

CẦU KHUNG

TRỤ MỘT THÂN

CẦU KHUNG

TRỤ HAI THÂN

CẦU KHUNG T

LIÊN KẾT KHỚP

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

– (3). Hệ thống cầu vòm

• Đặc điểm: tại vị trí chân vòm luôn xuất hiện thành phần phản lực theo phương nằm ngang (lực xô) và trong thân vòm lực nén là chủ yếu.

Cầu Ponte da Amizade (Braxin)

Cầu CaiYuanba (Trung Quốc)

Cầu Zaragossa (TBN)

Hệ thống cầu vòm

1. Cầu có đường xe chạy trên

2. Cầu có đường xe chạy giữa

3. Cầu có đường xe chạy dưới

Vòm 3 khớp

Vòm 2 khớp

Vòm không khớp

• Cầu vòm có thể có dạng 3 khớp, 2 khớp hoặc không khớp. • Vị trí đường xe chạy: trên, giữa, hoặc dưới.

10/15/2013

Hệ thống cầu vòm

Cầu vòm thép đường xe chạy trên, chiều dài nhịp 313m Glen Canyon Dam Bridge, USA

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

– (4). Hệ thống cầu liên hợp

• Là loại cầu được kết hợp từ các hệ đơn giản hoặc là hệ đơn giản được tăng cường các bộ phận chịu lực.

• Bằng cách liên hợp người ta có thể tạo ra những kết cấu

Cầu liên hợp dầm‐vòm

Phân loại công trình cầu (t.theo)

chịu lực hợp lý và có hiệu quả về các phương diện kinh tế, kỹ thuật, đặc biệt trong các trường hợp nhịp lớn.

– (5). Hệ thống cầu treo

• Cầu treo là loại kết cấu trong đó bộ phận chịu lực chính là dây làm việc chịu kéo.

• Dưới tác dụng của hoạt tải, hệ dầm mặt cầu và dây cùng làm việc như một hệ liên hợp.

Cầu treo dây võng

Cầu dây văng

• Hệ thống cầu treo gồm 2 loại: cầu treo dây võng (cầu treo parabol) và cầu dây văng.

10/15/2013

Phân loại công trình cầu (t.theo)

• Phân loại theo các tiêu chí khác

• Cầu phao • Cầu quay • Cầu cất …

– Theo đặc điểm riêng của công trình:

1.5. Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu

– Theo quy mô công trình • Cầu nhỏ (L ≤ 25m) • Cầu trung (25 ≤ L ≤ 100m) • Cầu lớn (L > 100m hoặc l ≥ 30m) • Cầu vĩnh cửu • Cầu bán vĩnh cửu …

• Thời kỳ sơ khai

– Cầu là công trình nhân tạo nên lịch sử phát triển của nó gắn liền với sự phát triển của xã hội

– Con người ban đầu dựa vào tự nhiên để vượt qua các con

suối, khe sâu (nhờ những thân cây đổ vắt ngang, dây leo, cây trôi mắc vào các chướng ngại vật…)

– Người cổ xưa bắt chước các hiện tượng tự nhiên để tạo ra các phương tiện vượt sông, suối.

– Di tích của chiếc cầu cổ xưa nhất là cầu qua sông Euphrate ở Babylon, được làm bằng thân cây cọ, nhịp dài 9m, tổng chiều dài là 300m (khoảng 2000 năm trước công nguyên).

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

• Thời kỳ chiếm hữu nô lệ

– Để phục vụ các cuộc chiến tranh giữa các bộ lạc => cần xây

dựng các tuyến đường và các cây cầu => hệ thống giao thông bắt đầu phát triển

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

• Thời kỳ trước và đầu công nguyên

– Đầu tiên là cầu gỗ xuất hiện, sau đó là cầu đá.

– Những cây cầu làm bằng tre, gỗ cổ xưa xuất hiện ở Trung Quốc và Ấn Độ.

– Cầu mút thừa bằng gỗ qua sông Jhelum ở Srinagar (Ấn Độ)

được xây dựng bằng cách xếp các thanh gỗ vươn hẫng ra hai bên trụ

– Cầu vòm đá là loại kết cấu phổ biến ở Trung Đông, Ai Cập và Châu Âu.

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu vòm đá Pont du Gard Aqueduct, France Xây dựng năm 19 trước Công nguyên Cầu cao 47.2m so với mặt nước – Tổng chiều dài cầu 270m

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

• Thời kỳ Phục hưng (Thế kỷ 14‐16 sau CN)

• Thời kỳ Cách mạng công nghiệp (Thế kỷ 17‐18)

– Các ngành khoa học bắt đầu phát triển bao gồm toán học, vật lý, kết cấu, vật liệu… nên đã tạo tiền đề và cơ sở lý luận tính toán cho tính toán thiết kế cầu.

• Kim loại được sử dụng làm vật liệu kết cấu • Sự ra đời của tàu hỏa • Sự ra đời của các loại máy công nghiệp

– Các sự kiện có tác động lớn đến sự phát triển của cầu bao gồm:

– Năm 1741 người Anh đã xây dựng cầu treo đầu tiên bằng dây xích sắt nhịp 22m qua sông Tess.

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

– Năm 1776 một kỹ sư người Nga tên là Ku‐li‐bin đã thực hiện

đồ án thiết kế chiếc cầu vòm gỗ nhịp 310m bắc qua sông Nêva ở Pê‐téc‐bua.

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

• Thời kỳ hiện đại (Thế kỷ 19 đến đầu TK 20)

– Cũng trong thời kỳ này xuất hiện cầu kim loại, đầu tiên là chiếc cầu vòm bằng gang bắc qua sông Severn (Anh), nhịp 31m vào năm 1776 ‐ 1779.

– Ngành xây dựng cầu phát triển mạnh mẽ và phong phú về mọi phương diện.

– Ngành chế tạo thép phát triển mạnh. Các công nghệ chế tạo thép “giá rẻ” ra đời: Kelly (USA), Bessemer (England)

– Thép đạt được cường độ cao hơn – Kết cấu giàn, giàn vòm vẫn được ưa chuộng – Cầu treo nhịp lớn bắt đầu phát triển rộng rãi – Cầu bê tông cốt thép bắt đầu xuất hiện với những công trình được xây dựng ở Pháp, Đức.

– Năm 1875 Joseph Monier xây cầu BTCT đầu tiên dài 50ft (15,24m) rộng 13ft (3,96m).

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

– KS người Pháp Francois Hennebique đã phát triển MCN chữ T,

ông ta và những học trò của ông ta như KS người Thuỵ Sĩ Robert Maillart đã xây dựng một vài cầu vòm BTCT nổi tiếng, Những cầu BTCT của Maillart được xem như là biểu tượng về thẩm mỹ.

– Giai đoạn cuối thế kỷ 19 cầu BTCT chủ yếu là cầu nhịp nhỏ ‐ cầu bản, dầm, vòm (năm 1896 xây dựng cầu vòm nhịp đến 45m).

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Eads Bridge, Missouri, hoàn thành 1898, nhịp chính = 158m

Firth of Forth Bridge, UK, hoàn thành 1890, nhịp chính = 521m

– Đầu thế kỷ 20, đã bắt đầu làm cầu liên tục, cầu khung, dầm công xon nhịp đến 30‐40m. Trong giai đoạn này cầu thường dùng phương pháp đổ BT liền khối và là BTCT thường nên nhịp nhỏ.

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

• Lịch sử phát triển cầu treo dây võng và dây văng

– Ý tưởng đầu tiên về hệ dây treo xuất hiện từ vài thế kỷ trước ở rải rác một số nơi trên thế giới.

– Một vài cầu treo cổ xưa được tìm thấy ở Bắc Ấn độ, Burma và Peru có nhịp lên tới 33m.

• Năm 1929 chiếc cầu treo có nhịp lớn nhất là cầu Ambassador (Mỹ vượt

được nhịp 564m)

• Năm 1932 (chỉ 3 năm sau đó) cầu George Washington ở New York đã

vượt nhịp dài tới 1067m.

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo cổ xưa có một dây chủ

– Do nhu cầu vượt các nhịp lớn, cầu treo dây võng được phát triển khá nhanh

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo cổ xưa có mặt cầu đặt trực tiếp lên 2 dây chủ

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo cổ xưa có mặt cầu đặt trực tiếp lên 2 dây chủ được tăng cứng

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo cổ xưa có dạng 4 dây chủ song song

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo cổ xưa có dạng thùng kéo tay (được phát triển dựa trên cầu treo cổ xưa loại một dây chủ)

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo dây võng George Washington – Hoa Kỳ Nhịp chính dài 1067m – Hoàn thành 10/1931

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo dây võng Goden Gate – Hoa Kỳ Nhịp chính dài 1280m – Hoàn thành năm 1939

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Năm 1940 ở Mỹ đã xảy ra tai nạn cầu treo dây võng Tacoma nhịp 853m (công trình mới hoàn thành được 6 tháng)

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo dây võng Tacoma sau khi xây dựng lại và đưa vào khai thác 14/10/1950

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu treo dây võng Akashi‐Kaikyo – Nhật Bản Chiều dài nhịp chính 1991m

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu dây văng Normandie – Pháp Cầu bắc qua sông Seine – Hoàn thành năm 1994 Nhịp chính dài 856m

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu dây văng Tatara – Nhật Bản Hai mặt phẳng dây – Hoàn thành năm 1999 Nhịp chính dài 890m

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu dây văng Sutong – Trung Quốc Với chiều dài nhip chính đạt kỷ lục 1088m

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu Milau (Pháp) – là cầu dây văng liên tục 1 mặt phẳng dây Thi công bằng phương pháp đúc đẩy – Hoàn thành năm 2004 Milau là cầu cao nhất thế giới với đỉnh tháp cao tới 343m.

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Cầu Seri Wawasan (Malaysia) Cầu dây văng có kiến trúc như một con thuyền hùng vĩ đang lướt sóng

10/15/2013

Sơ lược lịch sử phát triển công trình cầu (t.theo)

Toàn cảnh cầu Seri Wawasan (Malaysia)

1.6. Một số phương hướng phát triển

• Về vật liệu

– Sử dụng vật liệu có cường độ cao (thép cường độ cao, thép hợp kim, bê tông cường độ cao)

• Về liên kết ghép nối

– Dùng vật liệu nhẹ (bê tông cốt liệu nhẹ, hợp kim nhôm)  Nhằm mục đích giảm khối lượng vật liệu và giảm trọng lượng bản thân kết cấu.

• Bu lông cường độ cao cho kết cấu thép • Keo dán epoxy cho kết cấu bê tông

– Sử dụng các biện pháp liên kết ghép nối có chất lượng cao, thực hiện đơn giản, tiết kiệm chi phí ví dụ như: