Chương II: CẦU DẦM HẪNG-CẦU DẦM
LIÊN TỤC-CẦU KHUNG

2.1 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu dầm hẫng,
cầu dầm liên tục

2.2 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu khung, cầu
khung dầm

2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang

2.4 - Khái quát về các phương pháp thi công

2.5 - Mối nối

2.6 - Nguyên lí bố trí cốt thép dự ứng lực
Chương I

2
2.1 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu dầm hẫng,
cầu dầm liên tục
a)
b)
c)
L L
Lk L Lk
L
Lk
d)
Lk

8
1
.
1
8
l1
L1
L1
2
Lg
L1
Lx
2
ql
2
ql
Lx
l1
Hình 2.1: Các sơ đồ của hệ giản đơn, hệ dầm liên tục, hệ dầm hẫng 2 đầu, hệ
dầm hẫng có dầm đeo, hệ khung T - dầm đeo
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.2 Cầu khung, cầu khung dầm…3
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.2 Cầu khung, cầu khung dầm…
2.1 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu dầm hẫng, cầu dầm liên tục
- Momen uốn trong hệ thống dầm liên tục đổi dấu tại các trụ, giá trò cực trò
của momen dương bé hơn so với hệ thống dầm giản đơn có cùng khẩu độ, vì
vậy kết cấu dầm liên tục có chiều cao kiến trúc thấp hơn, tiết kiệm vật liệu và
tỏ ra làm việc tốt trong quá trình khai thác cầu.

trên nhòp giữa nên là 0,8 với dầm liên tục
3 nhòp, nhiều nhòp hơn thì tỉ số là 0,7.5
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.2 Cầu khung, cầu khung dầm…
2.1 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu dầm hẫng, cầu dầm liên tục
a)
Lx L Lx
h
Lx=(0.3 0.4 )L
h=(
H=(1 1.50)h
1
12
~
~
20
1
)L
~
H
h
L
~
Lg=(0.4 0.6 )L
H
L1
b)
L1

~
L1
h
Lg
Lg
~
H=(1.8 2)h
~
h=(
1
16
)L
1
18
h
Hình 2.3: Chiều dài nhòp cầu dầm hẫng,
dầm hẫng có dầm đeo và khung T - dầm đeo
- Nếu thêm các khớp thích hợp,
sơ đồ cầu dầm liên tục nhiều nhòp
có thể sửa đổi thành sơ đồ cầu
dầm hẫng (vẫn siêu tónh hoặc là
tónh đònh).
- Đặc điểm trong sơ đồ này là từ
trụ đến các khớp thêm vào đó chỉ
có momen âm, và vì vậy chỉ nên
đặt cốt thép chủ ở phần trên chòu
kéo của các mặt cắt. Còn phần
dầm đeo (nếu thêm vào hai khớp
trong một nhòp) trong hệ dầm
hẫng - nhòp đeo chính là nhòp giản

h
a)
b)
d)
c)
f)
e)
h)
g)
i)
B 14m~
B 12-18m~
~B 22m
22-32mB~
13050
1500
6100
a)
18300
b)
11500
21500
c)
Hình 2.4: Cầu dầm hẫng tónh đònh
và cầu dầm hẫng siêu tónh có chốt ở
giữa nhòp
Hình 2.5: Một số dạng mặt
cắt ngang của cầu liên tục,
cầu dầm hẫng, cầu khung
nhòp lớn.


10
2.2 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu khung, cầu khung dầm
Hyperlink: previous: muc 2.1 next: 2.3 Cấu tạo mặt cắt ngang
Hình 2.10: Cầu khung siêu tónh bậc
cao - khung liên tục
- Công nghệ thi công đúc hẫng hay lắp
hẫng KCN (xem mục 2.4) tỏ ra thông dụng
và hoàn thiện trong việc thi công hệ cầu
khung (kể cả khung T - dầm đeo, khung T
có chốt hay khung liên tục)
Hình 2.11: Sơ đồ khung T - dầm đeo
- Sơ đồ khung T - dầm đeo là sơ đồ tónh
đònh. Có khả năng vượt các nhòp đến
80-100m với công nghệ thi công hẫng.
Trước đây nước ta đã từng có xu hướng
phát triển hệ thống này làm cầu ôtô
với các nhòp 60 - 80m.11
2.2 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu khung, cầu khung dầm
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.3 Cấu tạo mặt cắt ngang
Hình 2.12 Sơ đồ khung T có chốt
- Khung T có chốt là hệ siêu tónh.
Chốt này chủ yếu truyền lực cắt và
cho phép có chuyển vò dọc tương đối
giữa các đầu mút hẫng của 2 khung
T cạnh nhau.
- Việc thi công đúc hẫng hoặc lắp
13
2.2 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu khung, cầu khung dầm
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.3 Cấu tạo mặt cắt ngang
- Một dạng khác của hệ khung liên
tục là hệ khung chân xiên. Hệ này
thường làm các cầu vượt qua đường vì
đảm bảo tầm nhìn tốt cho xe chạy qua
dưới cầu.
- Ở các vùng hẻm núi dốc, hệ khung
chân xiên tỏ ra hợp lí vì tránh việc
làm trụ quá cao, thay vào đó là làm
trụ xiên với chân trụ đặt trên sườn
dốc của hẻm núi
Hình 2.14 Cầu khung chân nghiêng
trong thành phố
Hình 2.15 Cầu khung chân nghiêng
vượt hẻm núi sâu14
2.2 - Các sơ đồ tĩnh học của cầu khung, cầu khung dầm
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.3 Cấu tạo mặt cắt ngang
a)
1
40m
12m12m
3.730.230.23.7
4

2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.4 - Các phương pháp thi cơng
- Sau khi lựa chọn sơ đồ tónh học của cầu và các kích thước cơ bản, người
thiết kế cần lựa chọn dạng mặt cắt KCN và phân chia KCN thành các
khối lắp ghép hoặc các phân đoạn đúc bêtông tại chỗ.
- Trò số momen âm trên đoạn KCN gần trụ thường lớn hơn nhiều so với
trò số của momen dương ở đoạn giữa nhòp. Momen âm đó gây ra ứng suất
nén ở phần dưới và ứng suất kéo ở phần trên mặt cắt.
- Dưới tác dụng của momen dương, phần chòu nén của mặt cắt bao gồm
cả bản mặt cầu xe chạy nên khá rông, do đó đủ chòu momen dương. Nhưng
trên đoạn gần trụ có momen âm rất lớn, do đó cần phải dùng dạng mặt
cắt hộp để bản đáy hộp có kích thước đủ chòu nén.
- Trong các cầu nhòp lớn đều phải dùng mặt cắt hộp. Mặt cắt hộp có độ
cứng chống xoắn lớn, có khả năng chòu các lực lệch tâm của hoạt tải khi di
chuyển trên bản mặt cầu rộng. Tuy nhiên công nghệ chế tạo phức tạp16
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.4 - Các phương pháp thi cơng
2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang
4,00m
7,00
2,5
10,80
4,40
1,87
10,92
4,80
1,90
8,85 6,00 8,85

liên quan chặt chẽ đến phương
pháp thi công.
- Các hệ thống cầu với chiều dài
trung bình (L ≤ 42m), có thể
dùng mặt cắt chữ I, T, bản chữ
nhật v.v… tương tự như ở dầm
giản đơn. Mặt cắt T có thể dùng
ở nhòp dài hơn nữa khi thi công
theo phương pháp dùng đà giáo
di động đỡ bên dưới KCN.17
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.4 - Các phương pháp thi cơng
2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang
- Với khổ cầu đến 15 - 20m, có thể dùng mặt cắt dạng 1 hộp với các bản cánh
hẫng lớn (hình 2.18c), thành hộp có thể đứng hoặc xiên để giảm kích thước mũ
trụ và tăng vẻ đẹp kiến trúc.
a)
b)
d)
c)
f)
e)
h)
g)
i)
B 14m~
B 12-18m~
~B 22m

dương trong dầm do trọng lượng bản thân. Đoạn gần trụ có lực cắt rất lớn, do
đó cần tăng cường khả năng chòu momen và lực cắt cho các mặt cắt gần trụ
như tăng chiều dày thành hộp để giảm ứng suất kéo chủ và tăng diện tích vùng
bê tông chòu nén và bản đáy cũng được làm dày lên.
- Khi dùng các phương pháp thi công khác (trừ phương pháp thi công đúc đẩy
từ đường đầu cầu), đa số các cầu dầm, cầu khung đều có mặt cắt với chiều cao
thay đổi.
+ Sự thay đổi của đường cong đáy dầm có thể là đường thẳng (với độ
nghiêng 1:3. Khi L
nhòp
≥ 60m thì các dầm hẫng, khung hẫng thường có chiều cao
trên đỉnh trụ bằng 1,7 - 3,8 lần chiều cao đoạn giữa nhòp.
+ Đường biên dưới của KCN có thể là đường cong bậc 2, bậc 3 để sự
thay đổi tương tự với đường bao momen và tạo vẻ đẹp kiến trúc hơn nữa.
- Người ta thường tìm cách tăng W của các mặt cắt gần trụ để góp phần làm
thay đổi biểu đồ momen uốn sao cho có lợi nhiều nhất (giảm momen dương giữa
nhòp và tăng momen âm ở đoạn gần trụ)20
- Một số kinh nghiệm khi chọn mặt cắt ngang :
+ Dầm liên tục BTCT thường, chiều cao mặt cắt ngang:
* (1/16 - 1/20)L
nhòp
: cầu đường sắt
* (1/20 - 1/35)L
nhòp
: cầu đường ôtô
+ Dầm BTCT DUL, với cầu trên đường ôtô có L
nhòp

- Với các nhòp tương đối ngắn có thể dùng mặt cắt I, T với các sườn cách nhau từ
2 - 5 m
- Chiều dày bản nắp hộp xác đònh căn cứ vào điều kiện chòu uốn bản theo phương
ngang cầu hoặc theo điều kiện bản tham gia chòu uốn trong thành phần mặt cắt
ngang kết cấu nhòp
- Chiều rộng thành hộp lấy theo tính toán ứng suất kéo chủ, trò số đó phụ thuộc
vào lực cắt. Trên những đoạn có lực cắt không lớn lắm, lấy theo yêu cầu cấu tạo
và thi công.
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.4 - Các phương pháp thi cơng
2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang22
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.4 - Các phương pháp thi cơng
2.3 - Cấu tạo mặt cắt ngang
- Chiều dày bản đáy trong những đoạn có momen âm xác đònh căn cứ điều kiện
bản đáy chòu nén trong thành phần mặt cắt ngang chòu uốn của kết cấu nhòp.
Các nhòp dài, chiều dày bản đáy khá lớn (40 - 70) cm, nhòp rất dài thì chiều dày
bản đáy có thể lên tới 120cm
- Trong những đoạn có momen dương thì chiều dày bản đáy có thể chọn ít nhất
theo yêu cầu cấu tạo và thi công
Hình 2.20 Mặt cắt ngang cầu Tân Thuận II

23
2.4 - Khái qt về các phương pháp thi cơng
Hyperlink: previous: Chương II next: 2.5 - Mối nối
- Trong xây dựng cầu hiện nay đang áp dụng rộng rãi và linh hoạt nhiều
phương pháp đúc bê tông tại chỗ hoặc lắp ghép để thi công các kết cấu
nhòp cầu liên tục, cầu dầm hẫng, cầu khung BTCT mà chủ yếu là BTCT
DUL có cốt thép được căng trên bê tông

25
Hyperlink: previous: Chương II next: Cơng nghệ đúc hẫng
2.4 - Khái qt về các phương pháp thi cơng
Hình 2.23 Đúc đẩy có trụ tạm
- Ưu điểm của phương pháp:
+ Thiết bò di chuyển cấu kiện khá
đơn giản
+ Tạo được tónh không dưới cầu
cho các công trình giao thông thuỷ
bộ và không chòu ảnh hưởng lớn
của lũ.
- Tuy nhiên, các công trình phụ trợ lại phát sinh nhiều như : bệ đúc, mũi dẫn
và trụ tạm Chiều cao dầm và số lượng bó cáp DUL nhiều hơn so bới dầm
thi công bằng công nghệ khác. Mặt khác chiều cao dầm không thay đổi và
chiều dài KCN bò hạn chế.
- Cầu thi công bằng công nghệ này có KCN liên tục với khẩu độ nhòp thích
hợp từ 35 - 60m