Bài giảng tổng luận cầu - Bài giảng tổng luận cầu

Chia sẻ: Nghiep Truong Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

543
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các khái niệm về công trình nhân tạo trên đường 1.1 Các loại công trình nhân tạo trên đường Khái niệm: Là những công trình vượt qua các ch-ớng ngại trên đ-ờng nh- sông, suối, thung lũng,.. trên tuyến giao thông đ-ờng ôtô, đ-ờng sắt hoặc v-ợt qua một tuyến giao thông khác. Cầu: Là một công trình nhân tạo để v-ợt qua các dòng n-ớc hoặc qua các thung lũng, qua các bãi sông (Cầu dẫn), v-ợt qua đ-ờng hay qua những ch-ớng ngại vật khác. Các công trình thoát n-ớc có khẩu độ nhỏ: Cầu tràn, đ-ờng tràn, cống...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng tổng luận cầu - Bài giảng tổng luận cầu

Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 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: LtcÇu l1 l2 l3 l01 l02 l03 +KÕt cÊu phÇn trªn 2 Hkt 1 5 6 1 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 6 5 1 2 Hkt 3 4 + 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). 2 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu - 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. 3 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 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 4 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu f. CÇu treo vμ cÇu d©y v¨ng - CÇu treo 6 1 2 3 5 4 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: 1 2 5 3 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 5 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu +VÒ mÆt chÞu t¶i träng ®éng: tèt h¬n so víi cÇu treo nh−ng kÐm h¬n so víi c¸c cÇu dÇm cøng kh¸c + VÝ dô c¸c cÇu d©y v¨ng ë ViÖt Nam: CÇu Mü ThuËn (Lmax=350 m, dÇm cøng BTCT D¦L, thi c«ng b»ng ph−¬ng ph¸p ®óc hÉng); cÇu KiÒn (Lmax=200m, l¾p hÉng); cÇu BÝnh (Lmax=250m, dÇm cøng, thÐp BT liªn hîp) 1.4. C¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi mét c«ng tr×nh cÇu 1.4.1. Yªu cÇu vÒ x©y dùng vμ khai th¸c - CÇu ph¶i ®¶m b¶o cho xe cé ®i l¹i thuËn tiÖn, an toμn vμ kh«ng gi¶m tèc ®é - ChiÒu réng phÇn xe ch¹y ph¶i phï hîp víi l−u l−îng vμ lo¹i xe tÝnh to¸n - MÆt cÇu ph¶i b»ng ph¼ng, ®ñ ®é nh¸m vμ tho¸t n−íc nhanh - KÕt cÊu cÇu ph¶i thuËn tiÖn cho viÖc chÕ t¹o vμ thi c«ng. §¶m b¶o c«ng nghiÖp hãa trong viÖc chÕ t¹o. - S¬ ®å cÇu, chiÒu dμi nhÞp, chiÒu dμi cÇu, chiÒu cao cÇu ph¶i ®¶m b¶o cho tho¸t n−íc vμ viÖc qua l¹i cña tμu bÌ. - C«ng tr×nh ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn - §¶m b¶o ®é æn ®Þnh, gi÷ nguyªn h×nh d¹ng, vÞ trÝ d−íi t¸c dông cña c¸c lo¹i t¶i träng 1.4.2. Yªu cÇu vÒ mÆt kinh tÕ 1.4.3. Yªu cÇu vÒ mÆt mü thuËt. 1.5. S¬ l−îc lÞch sö vμ ph−¬ng h−íng ph¸t triÓn cña ngμnh x©y dùng cÇu. 6 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu Ch−¬ng 2. C¸c c¨n cø c¬ b¶n ®Ó thiÕt kÕ cÇu 2.1. Kh¸i niÖm vÒ dù ¸n ®Çu t− - c¸c giai ®o¹n thiÕt kÕ cÇu. §Ó mét c«ng tr×nh x©y dùng nãi chung vμ c«ng tr×nh cÇu ®−êng nãi riªng cÇn thùc hiÖn c¸c tr×nh tù sau: chuÈn bÞ ®Çu t−, thùc hiÖn ®Çu t− vμ kÕt thóc x©y dùng vμ ®−a dù ¸n vμo khai th¸c. Dù ¸n ®Çu t− (DA§T) lμ tËp hîp c¸c ®Ò xuÊt vÒ kü thuËt, tμi chÝnh, kinh tÕ vμ x· héi lμm c¬ së cho viÖc quyÕt ®Þnh bá vèn x©y dùng c«ng tr×nh. ë n−íc ta c¸c DA§T theo ®iÒu lÖ qu¶n lý ®Çu t− vμ x©y dùng ®−îc chia lμm ba nhãm A,B,C. C¸c dù ¸n cã vèn ®Çu t− lín h¬n 200 tû thuéc nhãm A, tõ 20 ®Õn 200 tû thuéc nhãm B vμ d−íi 200 tû thuéc nhãm C. 2.1.1. B−íc chuÈn bÞ ®Çu t− a. LËp dù ¸n ®Çu t− Tr×nh tù lËp DA§T gåm c¸c b−íc: - X¸c ®Þnh sù cÇn thiÕt ph¶i ®Çu t− dù ¸n - Nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi vμ nghiªn cøu kh¶ thi *Néi dung chñ yÕu cña mét b¸o c¸o nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi - Sù cÇn thiÕt ph¶i ®Çu t− x©y dùng - S¬ bé vÒ vÞ trÝ x©y dùng cÇu - Dù kiÕn vÒ tiªu chuÈn thiÕt kÕ - Dù kiÕn vÒ tæng møc ®Çu t− * Néi dung chñ yÕu cña mét b¸o c¸o nghiªn cøu kh¶ thi - Sù cÇn thiÕt ph¶i x©y dùng cÇu - Lùa chän h×nh thøc ®Çu t− - Nghiªn cøu vÒ vÞ trÝ v−ît s«ng - Ph−¬ng ¸n gi¶i phãng mÆt b»ng, t¸i ®Þnh c−. - Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n kü thuËt c«ng nghÖ - C¸c ph−¬ng ¸n kÕt cÊu cÇu vμ gi¶i ph¸p x©y dùng - §¸nh gi¸ t¸c ®éng cña m«i tr−êng - Ph©n tÝch t¶i chÝnh kinh tÕ - C¸c mèc thêi gian thùc hiÖn ®Çu t− b. ThÈm ®Þnh dù ¸n C¸c b¸o c¸o nghiªn cøu tiÒn kh¶ thi vμ kh¶ thi ph¶i ®−îc thÈm ®Þnh sau ®ã sÏ ®−îc cÊp cã thÈm quyÒn quyÕt ®Þnh ®Çu t− vμ cÊp phÐp ®Çu t−. 2.1.2. Thùc hiÖn ®Çu t−. Néi dung thùc hiÖn DA§T bao gåm. 1. Giao ®Êt, chuÈn bÞ mÆt b»ng x©y dùng 2. TuyÓn chän t− vÊn x©y dùng ®Ó ®Çu t− kh¶o s¸t, thiÕt kÕ, gi¸m ®Þnh ký thuËt vμ chÊt l−îng c«ng tr×nh 7 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 3.ThiÕt kÕ c«ng tr×nh. - ThiÕt kÕ chi tiÕt kÕt cÇu nhÞp, kÕt cÊu phÇn trªn vμ kÕt cÊu phÇn d−íi - §−a ra biÖn ph¸p thi c«ng 4. ThÈm ®Þnh, tr×nh duyÖt thiÕt kÕ kü thuËt vμ tæng dù to¸n 5. Tæ chøc ®Êu thÇu vÒ mua s¾m thiÕt bÞ vμ thi c«ng x©y l¾p 6. Xin giÊy phÐp ®Çu t− 7. Ký kÕt hîp ®ång víi nhμ thÇu ®Ó thùc hiÖn dù ¸n 8. Thi c«ng x©y l¾p c«ng tr×nh 9. Theo dâi kiÓm tra viÖc thùc hiÖn c¸c hîp ®ång 10. QuyÕt to¸n vèn ®Çu t− x©y dùng sau khi ®· hoμn thμnh dù ¸n x©y l¾p ®−a dù ¸n vμo khai th¸c. 2.2. Tiªu chuÈn (triÕt lý) thiÕt kÕ cÇu 8 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu Ch−¬ng 3. MÆt cÇu vμ ®−êng ng−êi ®i 3.1. CÊu t¹o mÆt cÇu «t« vμ cÇu ®−êng s¾t 3.1.1. CÊu t¹o mÆt ®−êng «t«: Cã 3 lo¹i chÝnh a. MÆt cÇu cã phñ bªt«ng atphan 4 3 2 1 1- Líp ®Öm v÷a xi m¨ng cã m¸c 150 ÷ 200, chiÒu dμy 1 ÷ 1,5 cm. Cã t¸c dông t¹o ph¼ng hoÆc t¹o ®é dèc ngang cho cÇu 2- Líp phßng n−íc, cã t¸c dông kh«ng cho n−íc thÊm vμo trong b¶n mÆt cÇu. Cã chiÒu dÇy 1 ÷ 1,5 cm . Bao gåm mét líp nhùa nãng bªn trªn phñ mét líp v¶i th« tÈm nhùa vμ phñ tiÕp mét líp nhùa lªn trªn. Cã thÓ bá ®−îc líp nμy nÕu mÆt cÇu cã ®é dèc däc lín hoÆc lμ bª t«ng D¦L kh«ng nøt. 3- Líp bª t«ng b¶o hé, m¸c 200 cã l−íi cèt thÐp ∅4 m¾t l−íi 200x200. Líp nμy cã t¸c dông chèng c¸c va ®Ëp côc bé trong c¸c cÇu cã b¶n mÆt cÇu l¾p ghÐp. §èi víi cÇu cã b¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chç ta cã thÓ bá ®−îc líp nμy. 4- Líp bª t«ng nhùa, chiÒu day 4 ÷5cm. Lo¹i mÆt cÇu b¼ng bª t«ng atphan th−êng ®−îc sö dông v× nã cã kh¶ n¨ng chèng thÊm tèt, dÔ dμng cho viÖc söa ch÷a. b. MÆt cÇu b»ng BTXM 3 2 1 MÆt cÇu b»ng BTXM cã líp 1 vμ líp 2 gièng víi mÆt cÇu b»ng bª t«ng atphan. Líp 3 lμ líp BTXM m¸c 300 , cã l−íi cèt thÐp dμy tõ 6 ÷8cm. Lo¹i mÆt cÇu nμy cã c−êng ®é vμ kh¶ n¨ng chèng thÊm tèt. Tuy nhiªn khi söa ch÷a gÆp khã kh¨n. NÕu ®−êng b»ng bª t«ng th× mÆt cÇu còng ph¶i b»ng BTXM. c. MÆt cÇu b»ng thÐp 3 2 1 ¦u ®iÓm: TÜnh t¶i gi¶m, chiÒu cao kiÕn tróc nhá, mÆt cÇu cßn tham gia lμm viÖc cïng víi dÇm chñ. 9 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 1- TÊm thÐp cã chiÒu dμy 10 ÷ 12 mm ®−îc t¨ng c−êng bëi c¸c s−ên thÐp ®−îc gäi lμ b¶n trùc h−íng. 2- L−íi cèt thÐp φ6 ®Ó t¨ng tÝnh dÝnh b¸m cña bªt«ng atphan hoÆc BTXM phÝa trªn 3- Líp bª t«ng nhùa hoÆc bª t«ng atphan ¸p dông mÆt cÇu nμy trong c¸c tr−êng hîp cÇn söa ch÷a t¨ng c−êng cho cÇu cò, cÇu cÇn cã tÜnh t¶i nhÑ (cÇu Th¨ng Long) C¸c d¹ng b¶n trùc h−íng: 3.1.2. CÊu t¹o mÆt cÇu ®−êng s¾t. a. MÆt cÇu trÇn (tμ vÑt+ ray) 512 4 3 1. Ray chÝnh; 2. Ray phô; 3. Tμ vÑt; 4. Gç gê; 5. Bu l«ng mãc Ray chÝnh: Th−êng dïng lo¹i cã ký hiÖu P43( 43kg/m). Cã chiÒu dμi mçi thanh ray l=12,5m hoÆc lo¹i 25m. Mèi nèi ray nªn ®Æt ®èi xøng (gi¶m sè lÇn xung kÝch khi tμu qua cÇu, thuËn tiÖn cho ®Æt b»ng m¸y). Víi cÇu dμi th× nªn dïng lo¹i ray 25m ®Ó gi¶m sè l−îng mèi nèi. Ray phô: Cã thÓ dïng lo¹i P43 hoÆc P38 ( b»ng hoÆc nhá h¬n ray chÝnh) NÕu chiÒu dμi cÇu lín h¬n 25 m hoÆc cÇu ®Æt trong ®−êng cong th× ph¶i ®Æt ray phô phßng tr−êng hîp tμu trËt b¸nh. Ray phô ®Æt trong ray chÝnh vμ ®−îc kÐo dμi ra ph¹m vi mè 2,5m råi uèn cong chËp l¹i ë tim ®−êng. 10 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu Tμ vÑt trªn cÇu: + NÕu lμ ®−êng 1435 th× tμ vÑt cña cÇu cã kÝch th−íc 3000x200x200 + NÕu lμ ®−êng 1000 th× tμ vÑt cña cÇu lμ lo¹i 2200x200x200 Kho¶ng c¸ch tèi thiÓu gi÷a c¸c tμ vÑt lμ 10cm tèi ®a lμ 15cm. NÕu ®Ó gÇn th× lμ t¨ng tÜnh t¶i cña cÇu, nÕu ®Ó xa th× sÏ lμ cho ray bÞ uèn lín. - §Ó liªn kÕt tμ vÑt víi dÇm ta dïng bu l«ng mãc. Gç gê: §Ó ®¶m b¶o cù ly gi÷a c¸c tμ vÑt vμ ®¶m b¶o c¸c tμ vÑt kh«ng x« lªn nhau ¦u ®iÓm : -ChiÒu cao kiÕn tróc nhá. -CÊu t¹o ®¬n gi¶n, tÝnh t¶i nhá. Nh−îc ®iÓm: -TiÕng ån lín -§μn håi kÐm. -¤ nhiÔm m«i tr−êng. b. MÆt cÇu cã m¸ng ba l¸t. 12 3 4 7 5 8 6 1. Ray chÝnh; 2. Ray phô; 3. Tμ vÑt; 4. §¸ d¨m (ba l¸t) 5. M¸ng chøa ®¸ d¨m b»ng BTCT; 6. èng tho¸t n−íc; 7. Líp bª t«ng b¶o hé; 8. Líp phßng n−íc. -Ray ®Æt trùc tiÕp trªn tμ vÑt. -D−íi tμ vÑt lμ ®¸ Ba l¸t dμy h¬n 20 cm. -B¶n mÆt cÇu b»ng BTCT, cã d¹ng lßng m¸ng ®Ó chøa ®¸ d¨m. ¦u ®iÓm: -T¹o sù ®ång nhÊt gi÷a cÇu vμ ®−êng nªn tμu ch¹y ªm -TÝnh ®μn håi tèt. -Tuæi thä lín do cã m¸ng ®¸ d¨m vμ èng tho¸t n−íc nªn n−íc th¶i trªn cÇu kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn dÇm Nh−îc ®iÓm: -ChiÒu cao kiÕn tróc lín. 11 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu -Träng l−îng b¶n th©n lín ¸p dông cho c¸c cÇu nhá, cÇu gÇn khu d©n c− vμ cÇu gÇn ga c. MÆt cÇu cã ray ®Æt trùc tiÕp lªn b¶n bª t«ng 2 1 4 3 1:1 7 6 5 1. Ray chÝnh; 2. Ray phô b»ng thÐp gãc L100x100x10; 3. Neo ray phô vμo bª t«ng 4. Bu l«ng neo ®Æc biÖt; 5. ThÐp ®Öm ray; 6. §Öm cao su dμy 1cm; 7. V÷a xi m¨ng hoÆc keo epoxy ¦u ®iÓm: ChiÒu cao kiÕn tróc thÊp nhÊt TÜnh t¶i cÇu lμ nhÑ nhÊt Nh−îc ®iÓm: Liªn kÕt gi÷a ray vμ b¶n mÆt cÇu phøc t¹p ¸p dông: Cho cÇu ®−êng s¾t vμ cÇu ®−êng «t« ch¹y chung ë nh÷ng n¬i cÇn gi¶m chiÒu cao kiÕn tróc. 3.2. §é dèc, phßng n−íc, tho¸t n−íc trªn cÇu 3.2.1. §é dèc trªn cÇu *§é dèc däc trªn cÇu - §é dèc däc trªn cÇu phô thuéc vμo ®é dèc däc trªn tuyÕn - §é dèc cã thÓ lμm ®é dèc mét chiÒu víi cÇu cã 1 nhÞp - §é dèc däc cã thÓ lμ 2 chiÒu víi cÇu nhiÒu nhÞp - §é dèc däc ®−îc t¹o b»ng c¸ch thay ®æi chiÒu cao mò trô - §é dèc däc cμng lín th× ®Êt ®¾p ®Çu cÇu cμng gi¶m vμ tho¸t n−íc cμng nhanh tuy nhiªn nÕu ®é dèc däc qu¸ lín sÏ ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng khai th¸c cña cÇu *§é dèc ngang cÇu (®é dèc tho¸t n−íc) - §é dèc ngang cÇu ®−îc t¹o b»ng c¸ch thay ®æi chiÒu dμy líp v÷a ®Öm hoÆc thay ®æi chiÒu cao tÊm kª gèi theo ph−¬ng ngang cÇu. Cßn khi mÆt cÇu ®−îc ®æ t¹i chç th× ®é dèc ngang ®−îc t¹o ngay trong qu¸ tr×nh ®æ bª t«ng. - §é dèc ngang cã ®é lín tõ 1,5-2% 3.2.2. Phßng n−íc trªn cÇu -Líp phßng n−íc, cã t¸c dông kh«ng cho n−íc thÊm vμo trong b¶n mÆt cÇu. Cã chiÒu dÇy 1 ÷ 1,5 cm . Bao gåm mét líp nhùa nãng bªn trªn phñ mét líp v¶i th« tÈm nhùa vμ phñ tiÕp mét líp nhùa lªn trªn 12 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu - Ngoμi ra líp phßng n−íc cßn ®−îc sö dông b»ng mét líp v¶i phßng n−íc. 3.3.3. Tho¸t n−íc trªn cÇu - Tho¸t n−íc trªn cÇu b»ng ®é dèc däc, ®é dèc ngang vμ èng tho¸t n−íc - èng tho¸t n−íc trªn cÇu cã d ≥ 150mm, thß ra khái mÆt d−íi cña bª t«ng tèi thiÓu lμ 100mm + §èi víi cÇu «t« cø 1m2 diÖn tÝch høng n−íc ph¶i cã 1cm2 diÖn tÝch tho¸t n−íc + CÇu ®−êng s¾t cø 1m2 diÖn tÝch høng n−íc ph¶i cã 4cm2 diÖn tÝch tho¸t n−íc 3.3. LÒ ng−êi ®i, lan can, nèi tiÕp gi÷a ®−êng vμo cÇu. 3.3.1. LÒ ng−êi ®i, lan can. a. LÒ ng−êi ®i: - §Ó ®¶m b¶o an toμn, lÒ ng−êi ®i ®Æt cao h¬n mÆt ®−êng tõ 20-40 cm. - §Ó gi¶m tÜnh t¶i cã thÓ ®Ó lÒ ng−êi ®i b»ng víi mÆt ®−êng nh−ng ph¶i cã gi¶i ph©n c¸ch cøng. - Trong cÇu ®−êng s¾t lÒ ng−êi ®i th−êng ®Ó cho c«ng nh©n lμm c«ng t¸c duy tu b¶o d−ìng. C¸c cÇu cã m¸ng balat cã chiÒu dμi lín h¬n 20m th× ph¶i lμm 2 lμn ng−êi ®i cã lan can, nhá h¬n chØ cÇn mét lÒ. ChiÒu réng tõ 50 ®Õn 70cm. - Víi c¸c cÇu cã chiÒu dμi lín h¬n 60m th× cø 30m ph¶i lμm mét sμn tr¸nh ë ngoμi ®−êng ng−êi ®i réng 1m dμi 1,5m. NÕu cÇu cã hai lμn ng−êi ®i th× c¸c sμn tr¸nh nªn ®Æt so le. b. Lan can. 3.3.2. Nèi tiÕp gi÷a ®−êng vμo cÇu. - ChiÒu réng nÒn ®−êng ®¾p ®Çu cÇu lín h¬n chiÒu réng tõ lan can vÒ hai phÝa lμ 50cm vÒ mçi bªn trªn mét ®o¹n cã chiÒu dμi Ýt nhÊt lμ 10m vμ vuèt nèi vμo nÒn b×nh th−êng trªn mét ®o¹n tõ 15 ®Õn 20m. - Nèi tiÕp gi÷a ®−êng vμo cÇu ph¶i ®¶m b¶o cho xe ch¹y ªm thuËn, ë nh÷ng cÇu nhÞp nhá khi kÕt cÊu nhÞp tùa trùc tiÕp lªn mè kh«ng qua gèi cÇu th× nèi tiÕp thùc hiÖn nh− sau: - Víi c¸c cÇu cã khÈu ®é lín h¬n 12m kª trªn gèi, c¸c cÇu dÇm hay cÇu khung, ®Ó nèi tiÕp tõ ®−êng vμo cÇu ng−êi ta dïng b¶n qu¸ ®é. 3.4. Khe co gi·n trªn cÇu 3.4.1. Môc ®Ých vμ yªu cÇu ®èi víi khe co gi·n 13 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu - Môc ®Ých: ®Ó cho ®Çu dÇm cã thÓ chuyÓn vÞ tù do d−íi t¸c dông cña t¶i träng, nhiÖt ®é, tõ biÕn cña bª t«ng . - Yªu cÇu cña khe co gi·n: + §¶m b¶o cho xe ch¹y ªm thuËn + KÝn n−íc + Thay thÕ vμ söa ch÷a ®¬n gi¶n + Gi¸ thμnh rÎ 3.4.2. Khe co gi·n dïng cho c¸c chuyÓn vÞ nhá a. Khe biÕn d¹ng hë. A MiÕng cao su 2cm 2cm - ¸p dông cho c¸c cÇu nhá cã l≤ 9m - MËt ®é xe qua cÇu thÊp - CÊu t¹o: chØ cã thÐp gãc èp ë ®Çu dÇm. Ngoμi ra ng−êi ta cßn èp thªm mét miÕng cao su h×nh ch÷ U ®Ó xe ch¹y ®−îc ªm thuËn. b. Khe biÕn d¹ng kÝn, tÇng phßng n−íc liªn tôc, dïng cho c¸c cÇu nhá hoÆc chuyÓn vÞ nhá. 5 3 4 2 1 CÊu t¹o: 1. TÊm co gi·n: cã thÓ b»ng t«n tr¸ng kÏm hoÆc ®ång thau 2. Líp phßng n−íc 3. Bª t«ng b¶o hé 4. Bi tum nhùa trén c¸t 5. MÆt cÇu Ph¹m vi ¸p dông: Cho c¸c khe co d·n cã chiÒu dμi 2 – 3 cm. ¦u ®iÓm: Tuæi thä cao, xe ch¹y ªm thuËn. 14 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu Nh−îc ®iÓm: chÕ t¹o phøc t¹p. 3.4.3. Khe co gi·n dïng cho c¸c nhÞp cã chiÒu dμi 12 ÷ 40m 34 a. Khe co gi·n d¹ng b¶n thÐp tr−ît 1 2 6 5 1. ThÐp b¶n chiÒu dμy 12 ÷ 20mm 2. TÇng phßng n−íc 3. TÊm chÆn: Hμn vμo thÐp gãc ë ®Çu kia, chÆn kh«ng cho BT Atphanl d·n në chiÕm chç di chuyÓn cña b¶n thÐp tr−ît. 4. ThÐp gãc th−êng lμ thÐp ®Òu c¸nh 125 x 125 x10. 5. M¸ng cao su ®Ó ng¨n n−íc 6. ThÐp neo ¦u ®iÓm: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ thi c«ng, tuæi thä cao. Nh−îc ®iÓm: G©y tiÕng ån lín, kh«ng ¸p dông ®−îc víi cÇu thμnh phè vμ cÇu qua khu vùc ®«ng d©n c−. b. Khe co gi·n cao su b¶n thÐp 1 5 2 4 3 1. Cao su 2. B¶n thÐp: T¨ng c−êng ®é cøng vμ chèng hiÖn t−îng në ngang khi cã ¸p lùc b¸nh xe ch¹y qua. 3. Keo epoxy 4. Bu l«ng neo: §Æt ngay vμo ®Çu dÇm khi ®óc dÇm: t¹i vÞ trÝ t−¬ng øng víi lç bu l«ng cña khe co d·n 15 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu 5. Bª t«ng cèt thÐp ¦u ®iÓm: ChÕ t¹o, thi c«ng ®¬n gi¶n. Nh−îc ®iÓm: Tuæi thä thÊp, th−êng xuyªn ph¶i thay thÕ (10-15 n¨m). Ph¹m vi ¸p dông: Dïng cho khe co d·n cã chiÒu réng tõ 5 – 10 cm. c. Khe co gi·n d¹ng r¨ng l−îc ( l≥40m) 1 3 2 4 5 1. B¶n r¨ng l−îc lμm b»ng thÐp 2. ThÐp gãc 3.B¶n mÆt cÇu 4. Bu l«ng hμn mét ®Çu 5. M¸ng cao su - ¸p dông cho cÇu cã chiÒu dμi nhÞp ≥ 40m thËm chÝ ®Õn 300m. C¸c cÇu liªn tôc 3.4.4.MÆt cÇu liªn tôc nhiÖt: 1 2 3 1. Cèt thÐp b¶n 2. Líp bª t«ng ®æ sau 3. Líp ®Öm ®μn håi. §Æc ®iÓm : D−íi t¸c dông cña th¼ng ®øng lμm viÖc nh− dÇm gi¶n ®¬n. D−íi t¸c dông cña nhiÖt ®é, t¶i träng ngang th× lμm viÖc nh− dÇm liªn tôc. Khi ho¹t t¶i qua khe co d·n th−êng g©y nªn hiÖn t−îng xung kÝch lín, kh«ng ªm thuËn.Do vËy ®èi víi cÇu gi¶n ®¬n nhiÒu nhÞp, ng−êi ta th−êng t×m c¸ch gi¶m bít sè 16 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu l−îng khe co d·n trªn cÇu b»ng c¸ch lμm mÆt cÇu liªn tôc nhiÖt, nghÜa lμ d−íi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng, KCN vÉn lμm viÖc nh− KC nhÞp gi¶n ®¬n. Nh−ng d−íi t¸c dông cña chuyÓn vÞ theo ph−¬ng däc cÇu vμ t¶i träng ngang theo ph−¬ng däc cÇu th× KCN lμm viÖc nh− mét dÇm liªn tôc. 17 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu Ch−¬ng 4. Gèi cÇu 4.1 Kh¸i niÖm chung 4.1.2. T¸c dông cña gèi cÇu Gèi cÇu lμm nhiÖm vô truyÒn ¸p lùc tËp trung tõ kÕt cÊu nhÞp xuèng mè trô vμ ®¶m b¶o cho kÕt cÊu nhÞp cã thÓ quay hoÆc di ®éng tù do d−íi t¸c dông cña ho¹t t¶i vμ nhiÖt ®é Cã hai lo¹i gèi cÇu: - Gèi cè ®Þnh truyÒn ¸p lùc qua mét ®iÓm nhÊt ®Þnh vμ chØ cho phÐp ®Çu dÇm cã chuyÓn vÞ xoay - Gèi di ®éng truyÒn ¸p lùc qua mét ®iÓm vμ cho phÐp dÇm cã chuyÓn vÞ xoay vμ chuyÓn vÞ theo ph−¬ng däc hoÆc ph−¬ng ngang cÇu 4.1.3. Nguyªn t¾c bè trÝ gèi cÇu - §èi víi dμn chñ (®−êng « t«): Mét mÆt ph¼ng dμn chñ cã mét ®Çu ®Æt gèi cè ®Þnh mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo ph−¬ng däc. MÆt ph¼ng dμn chñ cßn l¹i mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo ph−¬ng ngang mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo c¶ ph−¬ng däc vμ theo ph−¬ng ngang. Thuy nhiªn gèi di ®éng theo hai ph−¬ng lμ rÊt phøc t¹p nªn khi bè tri ng−êi ta ®Æt gèi di ®éng theo ®−êng chÐo. - §èi víi cÇu dμn giμn ®−êng s¾t vμ cÇu cã dÇm gi¶n ®¬n cã bÒ réng mÆt cÇu kh«ng lín (≤12-15m) th× chØ bè trÝ mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo ph−¬ng däc cÇu, mét ®Çu ®Æt gèi cè ®Þnh. - §èi víi cÇu cã chiÒu réng mÆt cÇu lín dÇm ë gi÷a mét ®Çu ®Æt gèi cè ®Þnh mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng. C¸c dÇm ë xa tim cÇu mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo ph−¬ng ngang mét ®Çu ®Æt gèi di ®éng theo c¶ hai ph−¬ng hoÆc ®Æt theo d¹ng ®−êng chÐo. 18 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu - §èi víi cÇu liªn tôc nÕu mÆt cÇu kh«ng lín th× chØ cÇn bè trÝ gèi cÇu ®¶m b¶o chuyÓn vÞ xoay vμ chuyÓn vÞ däc cÇu, ®èi víi mÆt cÇu lín th× ph¶i bè trÝ ®Ó ®¶m b¶o c¶ chuyÓn vÞ theo ph−¬ng ngang cÇu. - §èi víi dÇm gi¶n ®¬n nhiÒu nhÞp, th«ng th−êng trªn mét trô ng−êi ta bè trÝ mét gèi cè ®Þnh mét gèi di ®éng, tuy nhiªn trong tr−êng hîp trô cã chiÒu cao lín th× kh«ng nªn bè trÝ gèi cè ®Þnh trªn trô nμy. - §èi víi cÇu dÇm liªn tôc, gèi cè ®Þnh ®−îc ®Æt ë mét trong c¸c trô ë gi÷a cã chiÒu cao thÊp, mè vμ trô cßn l¹i ®Æt gèi di ®éng. 4.2. CÊu t¹o chung mét sè lo¹i gèi cÇu 4.2.1. Gèi cÇu BTCT a. Gèi tiÕp tuyÕn b»ng thÐp 4 1 10 6 40 2 3 10 0 40 1 5 1. Thít trªn (dÇy 40mm) 2. Thít d−íi, mÆt cong (dμy 40mm) 3. ThÐp b¶n (chiÒu dμy 20mm) 4;5. Cèt thÐp neo ®Ó neo bÎn thÐp vμo bÖ 6. Chèt thÐp Thít trªn vμ d−íi ®Òu ®−îc lμm tõ thÐp ®óc hoÆc thÐp mμi.Thít d−íi cã bÒ cong. TÝnh khíp cña gèi ®−îc ®¶m b¶o b»ng viÖc tiÕp xóc gi÷a mét mÆt ph¼ng vμ mét mÆt trô, hai thít cã thÓ l¨n hoÆc tr−ît lªn nhau. §èi víi gèi cè ®Þnh dïng mét chèt thÐp phi 32, chèt chÆt thít trªn vμ thoÐt d−íi, ng¨n c¶n chuyÓn vÞ theo mäi ph−¬ng. 19 Bé m«n CÇu HÇm
Bμi gi¶ng tæng luËn cÇu §èi víi gèi di ®éng: Cã cÊu t¹o t−¬ng tù nh− gèi cè ®Þnh nh−ng th−¬ng cao h¬n mét chót. §Ó ®¶m b¶o chuyÓn vÞ theo ph−¬ng däc cÇu cã thÓ xö lý b»ng hai c¸ch: C¸ch 1: Kh«ng lμm chèt thÐp nh−ng cÇn lμm thªm nÑp ®Ó chèng chuyÓn vÞ theo ph−¬ng ngang cÇu. C¸ch 2: Lμm chèt h×nh ¤ van theo ph−¬ng däc cÇu. *KÝch th−íc: Theo ph−¬ng däc cÇu: a = 130 – 300 mm. Theo ph−¬ng ngang cÇu: b = 100 – 600 mm. ChiÒu cao : h = 60 – 160 mm HÖ sè ma s¸t: f = 0,5. *NhËn xÐt: So víi c¸c lo¹i gèi kh¸c, gèi tiÕp tuyÕn cã chiÒu cao t−¬ng ®èi thÊp, cÊu t¹o ®¬n gi¶n. ¸p dông cho nh÷ng nhÞp cã chiÒu dμi ng¾n tõ 12 ÷18m b. Gèi di ®éng b»ng 1 con l¨n thÐp c¾t v¸t 14 6 7 3 2 5 1. Thít trªn 2. Thít d−íi 3. Con l¨n 4;5. ThÐp neo 6. B¶n thÐp 7. S−ên t¨ng c−êng ¸p dông cho nh÷ng nhÞp cã chiÒu dμi tõ 18 ÷ 40m 20 Bé m«n CÇu HÇm