Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 66 -
1.4.1-Hệ cầu treo dạng parabole:
Bộ phận chịu lực chủ yếu của cầu treo l dây cáp, dây xích hoặc bó sợi thép
cờng độ cao. Tùy theo độ cứng của hệ dầm m ta có thể phân thnh 2 loại: cầu treo
dầm mềm v cầu treo dầm cứng:
Cầu treo dầm mềm:
Loại ny hệ mặt cầu có độ cứng nhỏ v dợc treo trên các dây chủ qua các
dây treo đứng.
Khi chịu hoạt tải tác dụng lên kết cấu nhịp thì dây cáp bị biến hình tơng
ứng với vị trí của hoạt tải. Độ võng của dây chủ cng lớn thì tỷ số giữa hoạt
tải v tĩnh tải cng lớn, cũng có nghĩa độ võng phụ thuộc vo tỷ số lực
căng trong dây cáp do tĩnh tải v hoạt tải gây nên.
Do có độ cứng nhỏ nên dới tác dụng của hoạt tải v tải trọng gió có thể
xuất hiện các dao động uốn v xoắn, đôi khi biên độ dao động rất lớn lm
ảnh hởng tới sự khác thác bình thờng v gây h hỏng phá hoại công
trình. Thực tế cũng đã có nhiều tai nạn xảy ra.
Vì vậy phạm vi ứng dụng loại cầu treo dầm mềm ngy nay bị hạn chế. Nó chỉ đợc sử
dụng khi tĩnh tải lớn hơn rất nhiều so với hoạt tải hoặc chỉ chịu tác động của tĩnh tải nh
kết cấu ống dẫn nớc, dẫn dầu, khí đốt,
Cầu treo dầm cứng:
Việc tăng cờng độ cứng có thể đạt đợc bằng nhiều biện pháp:
Phổ biến hơn cả l bố trí 1 dầm cứng với 1 số khớp dọc theo chiều
di nhịp để khống chế mômen uốn trong kết cấu nhịp. Dầm cứng có
tác dụng phân phối đều tải trọng lên dây v giảm độ võng.
Khớp dọc
Hình 3.17: Sơ đồ cầu treo có bố trí khớp dọc
Trong trờng hợp dầm cứng đủ lớn để chịu mômen uốn thì không
2
4
1
6
3
5
1. Cáp chủ 2. Tháp cầu 3. Trụ bờ 4. Dầm cứng 5. Mố neo 6. Dây treo đứng
Hình 3.19: Sơ đồ cầu treo 1 nhịp
Cầu treo 1 nhịp gồm 2 trụ bờ đỡ tháp cầu v lm gối tựa cho dầm cứng. Dây cáp
chủ có dạng đờng cong parabole đợc vắt đỉnh tháp v 2 đầu đợc neo vo các mố neo.
Loại ny có u điểm l các dây neo nối từ tháp cầu xuống mố neo coi nh thanh thẳng
nên khi chịu lực dây chỉ lm việc đn hồi tuyến tính, tránh đợc biến dạng hình học phi
tuyến của dây chủ phần nhịp biên khi tải trọng đứng trên dầm cứng. Do đó hệ 1 nhịp l
hệ có độ cứng lớn nhất so với hệ 3 nhịp v nhiều nhịp. Ngoi ra hệ ny tỏ ra hợp lý để
vợt sông không sâu lắm hoặc qua các thung lũng m điều kiện địa chất, địa hình không
thuận lợi cho viẹc xây dựng trụ.
b/Cầu treo 3 nhịp:
Trong những trờng hợp cần vợt qua các sông lớn, bãi sông rộng, chiều cao tĩnh
không thông thuyền lớn, hệ cầu dẫn rất di thì cần nghiên cứu hệ cầu treo 3 nhịp để vừa
cho phép cầu di vừa tận dụng khả năng lm việc của hệ cáp neo. Để cân bằng lực căng
trong dây, các diểm tựa của dây trên đỉnh tháp đợc đảm bảo chuyển vị tự do theo
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 68 -
phơng dọc cầu. Dầm cứng có thể l loại dầm có sờn đặc hoặc dn. Về mặt tĩnh học có
thể có sơ đồ dầm đơn giản hoặc dầm liên tục.
H
V
V
H
V
H
Hình 3.22: Sơ đồ cầu treo dầm cứng không có lực đẩy ngang
1.4.1.3-Cầu treo nhiều nhịp:a)
b)
c)
d)
Hình 3.22: Sơ đồ cầu treo nhiều nhịp
a. Cầu treo nhiều nhịp v sơ đồ biến dạng
b. Cầu treo nhiều nhịp có tháp cứng
c. Cầu treo nhiều nhịp có trụ neo trung gian
d. Cầu treo nhiều nhịp có dây neo phụ
Trong cầu treo nhiều nhịp, dây cáp đợc bố trí liên tục qua tất cả các nhịp hoặc
qua 1 số nhịp v neo vo mố ở 2 đầu. Các nhịp chính trong sơ đồ cầu nhiều nhịp có thể
bố trí nh nhau để đảm bảo mỹ quan v sự chịu lực đồng đều của hệ dây, tuy nhiên để
tăng cờng độ cứng có thể bố trí các nhịp khác nhau. Dầm cứng nên sử dụng dầm đơn
giản với các lý do phân tích ở trên. Nhợc điểm của cầu treo nhiều nhịp l khi chất tải
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 70 -