Giáo trình Tổng quan về cầu và mố trụ cầu: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh

Phần 1 của giáo trình "Tổng quan về cầu và mố trụ cầu" trình bày tổng quan về cầu; các khái niệm về công trình nhân tạo trên đường; mặt cầu và đường người đi; gối cầu; thiết kế các phương án cầu; đánh giá, so sánh lựa chọn phương án cầu;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Tổng quan về cầu và mố trụ cầu: Phần 1 - Trường ĐH Công nghiệp Quảng Ninh BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH BỘ MÔN XÂY DỰNG MỎ GIÁO TRÌNH TỔNG QUAN VỀ CẦU VÀ MỐ TRỤ CẦU DÙNG CHO TRÌNH ĐỘ ĐẠI HỌC QUẢNG NINH - 2018 Phần I: TỔNG QUAN VỀ CẦU Chương 1: CÁC KHÁI NIỆM VỀ CÔNG TRÌNH NHÂN TẠO TRÊN ĐƯỜNG1.1 Các loại công trình nhân tạo trên đường Khái niệm: Là những công trình vượt qua các chướng ngại trên đường nhưsông, suối, thung lũng,.. trên tuyến giao thông đường ôtô, đường sắt hoặc vượt quamột tuyến giao thông khác. Cầu: Là một công trình nhân tạo để vượt qua các dòng nước hoặc qua các thung lũng, qua các bãi sông (Cầu dẫn), vượt qua đường hay qua những chướng ngạivật khác. Các công trình thoát nước có khẩu độ nhỏ: Cầu tràn, đường tràn, cống Tường chắn: Tường chắn được sử dụng trên đường để duy trì độ dốc tự nhiêncủa ta luy. Tránh hiện tượng trượt, sụt lở mái ta luy Hầm: Khi cao độ mặt đường nằm thấp hơn rất nhiều so với cao độ của mặt đấttự nhiên người ta có thể làm hầm để vượt qua. Khi tuyến đường đi men theo sườn núicó độ dốc lớn và địa chất quá xấu ( đá lăn đá trượt) người ta cũng có thể xây dựngđường hầm. Khi vượt qua các eo biển các dòng sông lớn, người ta cũng có thể làmhầm. Trong các thành phố đông dân cư, người ta cũng có thể làm hầm để phục vụngười đi bộ, các phương tiện giao thông, hệ thống tàu điện ngầm.1.2. Phân loại và phạm vi ứng dụng1.2.1. Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp Tùy theo vật liệu làm kết cấu nhịp có thể chia ra thành: Cầu gỗ, cầu đá, cầuthép, cầu BTCT, cầu bê tông DƯL1.2.2. Phân loại theo mặt đường xe chạy - Cầu có đường xe chạy trên - Cầu có đường xe chạy dưới - Cầu có đường xe chạy giữa1.2.3. Phân loại theo mục đích sử dụng Tùy theo mục đích sử dụng ta có thể phân loại như sau: - Cầu ôtô: Cho tất cả các phương tiện giao thông trên đường ôtô - Cầu đường sắt - Cầu cho người đi bộ - Cầu thành phố: Cho ôtô, người đi bộ, tàu điện - Cầu chạy chung: ôtô và tàu hỏa - Cầu đặc biệt: Cầu cho đường ống dẫn dầu, nước, khí ga, cáp điện.1.2.4. Phân loại theo sơ đồ tĩnh họca. Cầu bản Là cầu BT cốt thép hoặc BTCT DƯL có chiều cao rất nhỏ so với kích thước củahai chiều còn lạib. Cầu dầm - Cầu dầm giản đơn, dưới tác dụng của lực thẳng đứng tại gối chỉ có các phảnlực gối. Cầu BTCT thường l=12m đến 20m. BTCT DƯL l=20m đến 40m, cầu dầmthép l=6m đến 40 m 1 -Cầu dầm liên tục, dưới tác dụng của lực thẳng đứng tại gối xuất hiện phản lựcgối và mômen âm.c. Cầu dàn thép - Cầu dàn giản đơn: chiều dài nhịp từ 50 đến 80 m - Cầu dàn liên tục: Có nội lực nhỏ hơn so với cầu dàn giản đơn nên cho phépvượt nhịp lớn hơn.d. Cầu khung - Cầu khung liên tục. - Cầu khung T dầm đeo. - Cầu khung- dầm liên tục.e. Cầu vòm - Cầu vòm có lực đẩy ngang +Cầu vòm chạy trên: Hình 1.4 +Cầu vòm chạy giữa: Hình 1.5 + Cầu vòm chạy dưới (Cầu vòmcứng dầm mềm): Hình 1.6 - Phân loại cầu vòm theo sơ đồ tĩnh học: + Cầu vòm không chốt: Vòm siêu tĩnh bậc 3 + Cầu vòm hai chốt: Vòm siêu tĩnh bậc 1 + Cầu vòm 3 chốt: Cầu vòm tĩnh định - Cầu vòm không có lực đẩy ngang: Cầu có một thanh kéo, hệ vòm dầm liênhợp dầm cứng vòm cứng. Phản lực gối của cầu giống với cầu dầm giản đơn. Hình 1.7f. Cầu treo và cầu dây văng - Cầu treo 2 1. Dây cáp chủ ; 2. Dây đeo ; 3. Dầm cứng ; 4. Trụ cầu ; 5. Mố neo ; 6. Tháp cầu Hình 1-8. Sơ đồ cầu treo Ưu điểm: Cáp cường độ cao nên trọng lượng bản thân nhỏ, vượt được nhịp lớn. Khi thi công, thi công cáp chủ trước rồi mới đến dầm nên khắc phục được khókhăn phải làm trụ tạm, qua sông nước chảy xiết, thung lũng sâu (Ví dụ cầu Akashi củaNhật có chiều dài 1991 m) Nhược điểm: Là kết cấu rất nhạy cảm với tải trọng động ( gió, lực xung kích) Tồn tại mố neo rất phức tạp và tốn kém - Cầu dây văng: 1. Dây văng; 2. Dầm cứng; 3. Tháp cầu; 4. Trụ cầu; 5. Mố cầu Hình 1-9. Sơ đồ cầu dây văng + Cáp trong cầu dây văng là các cáp cường độ cao, chịu kéo. + Dầm cứng: Làm việc như một dầm liên tục trên các gối cứng và các gối đànhồi. Gối cứng là các gối nằm trên mố và trụ, gối đàn hồi là các gối nằm tại các dâyvăng. Dầm cứng chịu nén do lực của ngang dây văng truyền vào. Dây văng thườngneo vào dầm (có trường hợp đặ ...