Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu
Bé m«n CÇu HÇm 1
PhÇn I: Tæng luËn cÇu
Ch−¬ng 1: C¸c kh¸i niÖm vÒ c«ng tr×nh nh©n t¹o
trªn ®−êng
1.1 C¸c lo¹i c«ng tr×nh nh©n t¹o trªn ®−êng
Kh¸i niÖm: Lμ nh÷ng c«ng tr×nh v−ît qua c¸c ch−íng ng¹i trªn ®−êng nh− s«ng,
suèi, thung lòng,.. trªn tuyÕn giao th«ng ®−êng «t«, ®−êng s¾t hoÆc v−ît qua mét tuyÕn
giao th«ng kh¸c.
CÇu: Lμ mét c«ng tr×nh nh©n t¹o ®Ó v−ît qua c¸c dßng n−íc hoÆc qua c¸c thung
lòng, qua c¸c b·i s«ng (CÇu dÉn), v−ît qua ®−êng hay qua nh÷ng ch−íng ng¹i vËt
kh¸c.
C¸c c«ng tr×nh tho¸t n−íc cã khÈu ®é nhá: CÇu trμn, ®−êng trμn, cèng
T−êng ch¾n: T−êng ch¾n ®−îc sö dông trªn ®−êng ®Ó duy tr× ®é dèc tù nhiªn cña
ta luy. Tr¸nh hiÖn t−îng tr−ît, sôt lë m¸i ta luy
HÇm: Khi cao ®é mÆt ®−êng n»m thÊp h¬n rÊt nhiÒu so víi cao ®é cña mÆt ®Êt tù
nhiªn ng−êi ta cã thÓ lμm hÇm ®Ó v−ît qua. Khi tuyÕn ®−êng ®i men theo s−ên nói cã
®é dèc lín vμ ®Þa chÊt qu¸ xÊu ( ®¸ l¨n ®¸ tr−ît) ng−êi ta còng cã thÓ x©y dùng ®−êng
hÇm. Khi v−ît qua c¸c eo biÓn c¸c dßng s«ng lín, ng−êi ta còng cã thÓ lμm hÇm.
Trong c¸c thμnh phè ®«ng d©n c−, ng−êi ta còng cã thÓ lμm hÇm ®Ó phôc vô ng−êi ®i
bé, c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng, hÖ thèng tμu ®iÖn ngÇm.
1.2. C¸c bé phËn vμ kÝch th−íc c¬ b¶n cña cÇu
1.2.1. C¸c bé phËn c¬ b¶n cña cÇu
Mét c«ng tr×nh cÇu bao gåm: CÇu, ®−êng dÉn, c¸c c«ng tr×nh ®iÒu chØnh dßng
ch¶y vμ gia cè bê s«ng ( nÕu cÇn)
C¸c bé phËn c¬ b¶n cña cÇu:
l1 l2 l3
LtcÇu
l01 l02 l03
+KÕt cÊu phÇn trªn
Hkt
6
5
2
1
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu
Bé m«n CÇu HÇm 2
1
56
2
3
4
Hkt
+ KÕt cÊu nhÞp: Bao gåm
1. C¸c dÇm chñ, dμn chñ
2. HÖ dÇm mÆt cÇu
3. B¶n mÆt cÇu
5. HÖ liªn kÕt ngang
6. HÖ liªn kÕt däc
+ KÕt cÊu phÇn d−íi: Mè cÇu, trô cÇu, kÕt cÊu nÒn mãng
+ Gèi cÇu
+ C¸c thiÕt bÞ phôc vô khai th¸c: Lan can, gê ch¾n, hÖ thèng biÓn b¸o, chiÕu
s¸ng
1.2.2. C¸c kÝch th−íc c¬ b¶n cña cÇu
a. C¸c kÝch th−íc vÒ chiÒu dμi:
- ChiÒu dμi nhÞp l: TÝnh tõ ®Çu mót nhÞp nμy ®Õn ®Çu mót nhÞp kia
- ChiÒu dμi nhÞp tÝnh to¸n ltt: TÝnh tõ tim gèi bªn nμy sang tim gèi bªn kia.
- ChiÒu dμi nhÞp tÜnh (tÜnh kh«ng cÇu) l0i: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai mÐp trô hoÆc mè.
NÕu khÈu ®é tho¸t n−íc cña cÇu lμ L0 th×: Σl0i≥ L0
- ChiÒu dμi toμn cÇu: LtcÇu lμ chiÒu dμi tÝnh tõ ®u«i mè bªn nμy sang ®u«i mè bªn
kia.
+CÇu nhá: LtcÇu ≤ 20m
+ CÇu trung: LtcÇu > 20m ®Õn 100m
+ CÇu lín: LtcÇu ≥ 100m
b. C¸c kÝch th−íc vÒ chiÒu cao:
- ChiÒu cao kiÕn tróc cña cÇu Hkt: ChiÒu cao tÝnh tõ ®Ønh mÆt ®−êng xe ch¹y ®Õn
®¸y dÇm . Hkt quyÕt ®Þnh khèi l−îng ®Êt ®¾p cña ®−êng dÉn vμo cÇu. CÇu cã ®−êng xe
ch¹y d−íi th«ng th−êng cã Hkt thÊp h¬n cÇu cã ®−êng xe ch¹y trªn.
- ChiÒu cao cÇu: TÝnh tõ cao ®é mÆt ®−êng xe ch¹y ®Õn mÆt ®Êt tù nhiªn ( cÇu
c¹n) hoÆc ®Õn mùc n−íc thÊp nhÊt (MNTN) (®èi víi cÇu qua dßng n−íc).
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu
Bé m«n CÇu HÇm 3
- TÜnh kh«ng d−íi cÇu: TÝnh tõ mùc n−íc cao nhÊt (MNCN) ®Õn ®¸y dÇm:
+S«ng kh«ng th«ng thuyÒn, kh«ng cã c©y tr«i: Kho¶ng c¸ch tõ MNCN ®Õn ®¸y
dÇm tèi thiÓu lμ 0,5m
+ S«ng kh«ng th«ng thuyÒn cã c©y tr«i: Kho¶ng c¸ch tõ MNCN ®Õn ®¸y dÇm
tèi thiÓu lμ 1m
+ S«ng th«ng thuyÒn: Phô thuéc vμo khæ th«ng thuyÒn Btt vμ Htt
- §èi víi cÇu v−ît ®−êng (cÇu c¹n): phô thuéc vμo tÜnh kh«ng cÇu+ 0,1÷0,3m tÝnh
®Õn söa ch÷a mÆt ®−êng sau nμy.
1.2.3. C¸c mùc n−íc thiÕt kÕ:
- CÇu lín, cÇu ®Æc biÖt lín: TÇn suÊt thiÕt kÕ lμ 1%
- CÇu nhá, cÇu trung: TÇn suÊt thiÕt kÕ lμ 2%
- Mùc n−íc th«ng thuyÒn: Lμ mùc n−íc cao nhÊt mμ tμu bÌ vÉn cßn ®i l¹i ®−îc
qua cÇu mét c¸ch an toμn ( tÇn suÊt 5%)
1.3. Ph©n lo¹i vμ ph¹m vi øng dông
1.3.1. Ph©n lo¹i theo vËt liÖu lμm kÕt cÊu nhÞp
Tïy theo vËt liÖu lμm kÕt cÊu nhÞp cã thÓ chia ra thμnh: CÇu gç, cÇu ®¸, cÇu thÐp,
cÇu BTCT, cÇu bª t«ng D¦L
1.3.2. Ph©n lo¹i theo mÆt ®−êng xe ch¹y
- CÇu cã ®−êng xe ch¹y trªn
- CÇu cã ®−êng xe ch¹y d−íi
- CÇu cã ®−êng xe ch¹y gi÷a
1.3.3. Ph©n lo¹i theo môc ®Ých sö dông
Tïy theo môc ®Ých sö dông ta cã thÓ ph©n lo¹i nh− sau:
- CÇu «t«: Cho tÊt c¶ c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng trªn ®−êng «t«
- CÇu ®−êng s¾t
- CÇu cho ng−êi ®i bé
- CÇu thμnh phè: Cho «t«, ng−êi ®i bé, tμu ®iÖn
- CÇu ch¹y chung: «t« vμ tμu háa
- CÇu ®Æc biÖt: CÇu cho ®−êng èng dÉn dÇu, n−íc, khÝ ga, c¸p ®iÖn.
1.3.4. Ph©n lo¹i theo s¬ ®å tÜnh häc
a. CÇu b¶n: Lμ cÇu BT cèt thÐp hoÆc BTCT D¦L cã chiÒu cao rÊt nhá so víi
kÝch th−íc cña hai chiÒu cßn l¹i
b. CÇu dÇm:
-CÇu dÇm gi¶n ®¬n, d−íi t¸c dông cña lùc th¼ng ®øng t¹i gèi chØ cã c¸c ph¶n lùc
gèi. CÇu BTCT th−êng l=12 ®Õn 20m. BTCT D¦L l=20 ®Õn 40m, cÇu dÇm thÐp l=6
®Õn 40 m
-CÇu dÇm liªn tôc, d−íi t¸c dông cña lùc th¼ng ®øng t¹i gèi xuÊt hiÖn ph¶n lùc
gèi vμ m«men ©m.
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu
Bé m«n CÇu HÇm 4
c. CÇu dμn thÐp:
- CÇu dμn gi¶n ®¬n: chiÒu dμi nhÞp tõ 50 ®Õn 80 m
- CÇu dμn liªn tôc: Cã néi lùc nhá h¬n so víi cÇu dμn gi¶n ®¬n nªn cho phÐp v−ît
nhÞp lín h¬n.
d. CÇu khung
- CÇu khung liªn tôc.
- CÇu khung T dÇm ®eo.
- CÇu khung- dÇm liªn tôc.
e. CÇu vßm
- CÇu vßm cã lùc ®Èy ngang
+CÇu vßm ch¹y trªn:
+CÇu vßm ch¹y gi÷a:
+ CÇu vßm ch¹y d−íi (CÇu vßm cøng dÇm mÒm):
- Ph©n lo¹i cÇu vßm theo s¬ ®å tÜnh häc:
+ CÇu vßm kh«ng chèt: Vßm siªu tÜnh bËc 3
+ CÇu vßm hai chèt: Vßm siªu tÜnh bËc 1
+ CÇu vßm 3 chèt: CÇu vßm tÜnh ®Þnh
- CÇu vßm kh«ng cã lùc ®Èy ngang: CÇu cã mét thanh kÐo, hÖ vßm dÇm liªn hîp
dÇm cøng vßm cøng. Ph¶n lùc gèi cña cÇu gièng víi cÇu dÇm gi¶n ®¬n
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu
Bé m«n CÇu HÇm 5
f. CÇu treo vμ cÇu d©y v¨ng
- CÇu treo
2
3
4
1
6
5
1. D©y c¸p chñ ; 2. D©y ®eo ; 3. DÇm cøng ;
4. Trô cÇu ; 5. Mè neo ; 6. Th¸p cÇu
¦u ®iÓm: C¸p c−êng ®é cao nªn träng l−îng b¶n th©n nhá, v−ît ®−îc nhÞp lín.
Khi thi c«ng, thi c«ng c¸p chñ tr−íc råi míi ®Õn dÇm nªn kh¾c phôc
®−îc khã kh¨n ph¶i lμm trô t¹m, qua s«ng n−íc ch¶y xiÕt, thung lòng s©u ( VD cÇu
Akashi cña NhËt cã chiÒu dμi 1991 m)
Nh−îc ®iÓm: Lμ kÕt cÊu rÊt nh¹y c¶m víi t¶i träng ®éng ( giã, lùc xung kÝch)
Tån t¹i mè neo rÊt phøc t¹p vμ tèn kÐm
- CÇu d©y v¨ng:
2
53
1
4
1. D©y v¨ng; 2. DÇm cøng; 3. Th¸p cÇu; 4. Trô cÇu; 5. Mè cÇu
+C¸p trong cÇu d©y v¨ng lμ c¸c c¸p c−êng ®é cao, chÞu kÐo
+ DÇm cøng: Lμm viÖc nh− mét dÇm liªn tôc trªn c¸c gèi cøng vμ c¸c gèi ®μn håi.
Gèi cøng lμ c¸c gèi n»m trªn mè vμ trô, gèi ®μn håi lμ c¸c gèi n»m t¹i c¸c d©y v¨ng.
DÇm cøng chÞu nÐn do lùc cña ngang d©y v¨ng truyÒn vμo.
D©y v¨ng th−êng neo vμo dÇm ( cã tr−êng hîp ®Æc biÖt th× neo vμo mè) Neo vμo
dÇm => tr¸nh ®−îc c¸c mè neo => ph¶i x©y dùng xong dÇm råi míi c¨ng d©y v¨ng
+ HÖ nμy cã thÓ ®−îc coi lμ hÖ kh«ng biÕn d¹ng h×nh häc