Bµi gi¶ng cÇu bª t«ng F2 Bé m«n cÇu hÇm
CHƯƠNG VII: CẦU DẦM LIÊN TỤC CẦU DẦM HẪNG VÀ CẦU
KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP NHIP LỚN
7.1.1 C.nghệ đúc hẫng:
• Tr.tự:
• X.dựng k.cấu nhịp thành từng đốt theo
ng.tắc việc x.dựng các đốt sau tựa trên các
đốt trước đó.
• Ưu điểm:
• Phù hợp với việc x.dựng các cầu có ch.dài nhịp lớn;
• Khĝ p.thuộc vào địa hình;
• Tận dụng được cốt thép trong g.đoạn t.công, sử dụng trong g.đoạn kh.thác.
• Nh.điểm: tính ổn định kém.
• Áp dụng: cho các cầu DƯL vượt nhịp lớn.
7.2 Hệ thống cầu dầm l.tục BTCT DƯL:
7.2.1 Đặc điểm chịu lực:
• Ưu điểm:
• Trong sơ đồ cầu có nhiều nhịp dầm giản đơn chỉ tồn tại mô men dương
(M
+
) làm căng thới dưới. Nếu m.nối các nhịp giản đơn thành nhịp l.tục
xuất hiện mô men âm làm giảm trị số tuyệt đối của mô men (+) tại m.cắt
giữa nhịp làm giảm kích thước và vật liệu k.cấu tạo khả năng vượt nhịp
lớn hơn;
• Khi nối như vậy sẽ làm giảm kích thươc mũ trụ do chỉ bố trí một gối trụ
cầu dầm l.tục chỉ chịu tải trọng thẳng đứng tác dụng đúng tâm và làm
giảm mô men uốn lệch tâm, tiết kiệm được kích thước thân trụ và nền
móng;
• Đường đàn hồi của k.cấu thân trụ là dạng đường cong chuyển tiếp dẫm
đến kh.thác êm thuận, đặc biệt có ý nghĩa rất lớn trên đường cao tốc;
• Do sự phối hợp phân phối tải trọng giữa các nhịp kề nhau mà mô men do

= ÷






H l
(0,75-0.8)l
1
l
1
M
max
+
-
M
max
dÇm 3 nh?p liªn tôc
• Các loại hệ thống hai nhịp ba nhịp và nhiều nhịp:
• Ng.tắc phân phối tỉ lệ các nhịp:
• Sao cho giá trị tuyệt đối của mô men dương và âm gần bằng nhau (
−+
≈
MM
) (do tĩnh tải );
• Khi lực tác dụng ở nhịp chính thì khĝ xuất hiện lực nhổ ở hai nhịp
biên;
• Nhiều khi việc phân phối còn chiếu cố đến y.cầu t.công.
• Ưu điểm:

H
= ÷
 
l
1
l
• Cầu l.tục 3 nhịp
(0.7-0.9)l
1
l
1
H
gi÷a
H
gèi
H
gèi
=
1
20
1
6
1
l







H
gi÷a
H
gèi
l
1
l
1
• Ưu điểm:
• Bố trí vật liệu hợp lí giảm được tĩnh tải, vượt nhịp lớn;
• Phù hợp với t.công hẫng;
• Nh.điểm: đòi hỏi công nhân có kỹ thuật cao.
• Áp dụng cho: cầu có khẩu độ lớn, c.nghệ thích hợp đổ tại chỗ và
t.công hẫng .
7.3 Hệ thống cầu dầm hẫng:
7.3.1 Đặc điểm chịu lực:
l
(0.25 - 0.4)l
l
h
®Êt ®¾p kh«ng c?
mè
8
g.l
2
2
g.l
8
h
(ha)

• Nh.điểm:
• Khe nối trên cầu qua nhiều, góc quay có độ chện lệch lớn, xung kích
nhiều.
7.3.3 Áp dụng:
• Nếu cầu dầm hẫng bình thường L=30-40m
• Nếu cầu dầm hẫng nhịp đeo L=50-70m (khĝ áp dụng cho cầu đường sắt
lí do xung kích lớn).
7.4 Hệ thống sơ đồ cầu khung
7.4.1 Đặc điểm chịu lực và cấu tạo
• Ưu điểm:
• Trụ và k.cấu nhịp nối cứng do đó giảm được mô men ở giữa nhịp và
kích thước tăng ch.dài vượt nhịp lớn tăng độ cứng tổng thể của k.cấu.
• Nh.điểm:
• Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng sinh ra mô men uốn cho trụ, do
đó phải bố trí cốt thép ở vị trí có mô men uốn.
• Do bậc siêu tĩnh lớn nên mức độ ảnh hưởng của hiệu ứng thứ cấp lớn
hơn rất nhiều so với k.cấu cầu dầm l.tục.
7.4.2 Các hệ thống cầu: gồm 3 hệ thống:
• Khung l.tục;
• Khung chốt;
• Khung tĩnh định.
CÊu t¹o chèt
• Cầu khung T có chốt:
• Ưu điểm: giảm nhỏ hệ siêu tĩnh giảm nhỏ các hiệu ứng thứ cấp
• Nh.điểm: cấu tạo chốt rất phức tạp, quá trình kh.thác có chốt đều xẩy ra hư
hỏng.
• Cầu khung T tĩnh định (khung T dầm đeo ) giải quyết được vượt ch.dài nhịp
lớn, k.cấu tĩnh định nhưng có nh.điểm là số khe biến dạng nhiều:
• Áp dụng: khung l.tục: L=100-150 m
5

sẽ chịu được M
-
tốt hơn → tiết kiệm được diện tích cốt thép,
tăng khả năng chịu mô men giới hạn chứng tỏ tại m.cắt đỉnh trụ
hình hộp hợp lí hơn chữ T;
• Y.cầu ổn định: bản đáy hộp đóng vai trò thanh giằng để đảm bảo ổn
định cho sườn dầm ;
• Y.cầu về chống xoắn: m.cắt hình hộp có khả năng chống xoắn cao
hơn;
• đặc biệt:
7
Bµi gi¶ng cÇu bª t«ng F2 Bé m«n cÇu hÇm
• Điều kiện chắn gió ngang: m.cắt hình hộp có khả năng thoát
gió tốt hơn m.cắt chữ T
• Tất cả các cầu vượt đều làm m.cắt hình hộp vì mỹ thuật kiến
trúc đẹp hơn.
• Vấn đề t.đổi kiểu dáng m.cắt dọc theo ch.dài dầm:
M.cắt chịu mô men (-) thì m.cắt hình hộp ưu việt hơn;
M.cắt chịu mô men (+) thì m.cắt chữ T ưu việt hơn.
T.đổi kiểu dáng:
• Đối với k.cấu dầm hẫng nhịp đeo, hoặc khung T nhịp đeo thì
theo xu hướng: dầm hẫng khung T có m.cắt hình hộp, còn dầm
đeo thì m.cắt chữ T hoặc I liên hợp
• Ưu điểm:
• Tiết kiệm được bê tông ở vùng giữa;
• Nh.điểm:
• C.nghệ t.công phức tạp, c.nghệ t.công thiều đồng đều;
• kém về mặt khí động học, hình dạng kiến trúc xấu, gây khó
khăn cho việc bảo quản kh.thác cầu.
• Xu thế hiện nay: khĝ khoét bỏ bản đáy, chỉ giảm ch.dày đến mức tối

H
gè
i
H
gi÷a
• Phù hợp với khả năng chịu lực của k.cấu ;
• Bố trí sườn nghiêng có ưu điểm:
 Giảm nhỏ kích thươc và xà mũ theo phương ngang cầu;
 Tạo hình dáng lưu tuyến thoát gió tốt hình dáng kiến trúc
đẹp chỉ thích hợp với ch.cao m.cắt khĝ đổi nều t.đổi thì bất
lợi cho chịu lực bản đáy, cấu tạo v.khuôn phức tạp.
7.6.3 Xác định các kích thước cơ bản:
• Ch.cao m.cắt:
9
Bài giảng cầu bê tông F2 Bộ môn cầu hầm
H
gối
=
max
22
1
16
1
L







l
l
Hx
HH
x
HH
H
gi
x
+



= .
.(4
.
)(4
2
gối
H
gối
H
x
x
l/2
Hgiữa
H
gối
l/2
Ch.dy bn np hp (h

10
Bµi gi¶ng cÇu bª t«ng F2 Bé m«n cÇu hÇm
 dù øng lùc ngang cÇu
 Kích điều chỉnh nội lực
• Ch.dày sườn dầm: p.thuộc vào điều kiện chịu cắt Q và y.cầu c.nghệ
 Q
gối
qúa lớn → sườn càng dày.
 Ch.dày t.đổi theo ch.dài
 C.nghệ:
- Bố trí cốt thép thường
- Bố trí cốt thép DƯL
db 3≥→
d: đường kính ống chứa cốt
thép chọn b=40-100cm tại gối, 25-40cm giữa nhịp.
Thông thương phải kết hợp với số lượng: bố chí 4-7m một
sườn để m.cắt ngang khĝ lớn qua.
 Đặc biệt sườn dầm p.thuộc vào
s?¬n ch?nh
25,7m
5,8m
45-95cm
8,4m
24cm
s?¬n phô
11
Bµi gi¶ng cÇu bª t«ng F2 Bé m«n cÇu hÇm
Thường áp dụng khi khẩu độ bản mặt cầu khá lớn đặt chéo
sườn dầm chính chụm vào tim cầu hợp với phần sườn dầm phụ
để đở phần công son của bản.

- có đặt cốt thép bản đáy h
min
=3d (d: đường kính cốt thép )
• Ngoài ra còn phải chú ý tới các điều kiện :
• Tỷ lệ t.đổi ch.dày phải chấp nhận tỷ số 5:1 hoặc 7:1 (tức là 5m ch.dài
mới hạ 1m) ;
• H
đáy
≥
h
min
• Mục đích:
• Phát huy tối đa khả năng chịu lực của cốt thép;
• đặt cốt thép trong vùng chịu kéo;
• Tăng khả năng chịu nén của bê tông vùng chịu nén hạn chế nở
ngang;
• Chống co ngót và bố trí cốt thép càng xa trục trung hoà càng tốt khĝ
cản trở việc đổ bê tông
cm
da
i
5
5,1
≥
≥
7.7 Ng.tắc bố trí cốt thép dưl trong cầu dầm liên tục,cầu dầm
hẫng cầu khung:
7.7.1 Ng.tắc chung:
Bố trí như BTCT thường, chú ý một số ng.tắc:
12

• Nh.điểm:
• Ch.dày bản nắp đủ lớn hmin>3d đủ để bố trí cốt thép;
• Dễ gây mất ổn định cho bản mặt cầu;
• Dễ xẩy ra hiện tượng bị bong bê tông do sai lệch cục bộ khi đặt cốt thép.
c. Ph.pháp đặt cốt thép theo cách (a) và có sử dụng với DƯL ngoài:
• Ưu điểm: khắc phục được nh.điểm của phương án (a)
→
cốt thép DƯL được
bố trí ở vùng đặt cốt thép khĝ đủ.
• Nh.điểm: tốn bê tông để dùng vách ngăn và các ụ chuyển hướng và các DƯL
ngoài hiện nay chủ yếu là bố trí theo sơ đồ (a) và (c).
7.7.3 Ng.tắc bố trí cốt thép DƯL trên mặt phẳng thẳng đứng:
a. Sơ đồ cốt thép DƯL có đặt thẳng và bám
theo biên dầm:
• Ưu điểm:
• Tận dụng cánh tay đòn nội ngẫu lực;
• Kéo thẳng mất mát ứng suất ít c.nghệ
t.công đơn giản;
• Ph.vi bê tông ở khu vực đầu neo có
ph.vi lớn và giảm ứng suất cục bộ;
• Nh.điểm: khĝ tạo được thành phần DƯL
theo phương thẳng đứng do đó giảm
đượclực cắt Q.
b. Sơ đồ có cốt thép DƯL được đặt theo sơ
đồ cong đi vào trong sườn dầm:
• Ưu điểm:
• Tạo ra được thành phần DƯL theo phương thẳng đứng để giảm lực cắt;
• Giảm được diện tích đặt cốt thép ỏ điểm chịu mô men đổi dấu.
• Nh.điểm:
• Ch.dày sườn dầm phải đủ lớn;