Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 81 - baỷn theựp daứy 5-10cm theựp taỏm Hình 3.43: Cấu tạo mặt cầu Robinson 3.3-Mặt cầu kim loại: Mặt cầu kim loại có u điểm l nhẹ hơn so với mặt cầu bêtông đồng thời có thể tận dụng bản thép mặt cầu cùng tham gia chịu lực với dầm chủ. Kết cấu nhịp có mặt cầu kim loại thờng cấu tạo dới hình thức tiết diện hình hộp kín hoặc các dầm I nhng ít dùng. Hình 3.44: Tiết diện ngang có bản trực giao Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: Ngun V¨n Mü Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cđa cÇu thÐp - 82 - CÊu t¹o mỈt cÇu kim lo¹i bao gåm tÊm thÐp n»m ngang ch¹y st chiỊu réng cÇu, phÝa d−íi tÊm thÐp nμy ®−ỵc hμn t¨ng c−êng c¸c s−ên däc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c s−ên däc 25-30cm cã c¸c mỈt c¾t ngang lμ thÐp d¶i cã hc kh«ng cã gia c−êng biªn d−íi hc lμ mỈt c¾t kÝn (mỈt c¾t kÝn cã −u ®iĨm Ýt tèn ®−êng hμn h¬n, ỉn ®Þnh vμ chÞu xo¾n tèt h¬n. C¸c s−ên däc trun lùc lªn c¸c s−ên ngang kho¶ng c¸ch 2-4m. Nh− vËy mỈt cÇu kim lo¹i gåm tÊm thÐp n»m ngang víi c¸c s−ên däc vμ s−ên ngang cïng trong mỈt ph¼ng, cã ®é cøng kh¸c nhau theo 2 h−íng t−¬ng hç th¼ng gãc víi nhau nªn ®−ỵc gäi lμ b¶n trùc h−íng. Nhê b¶n trùc giao nμy nèi liỊn c¸c dÇm chđ l¹i víi nhau do ®ã kh«ng cÇn ph¶i cÊu t¹o hƯ thèng liªn kÕt däc trªn. Lo¹i kÕt cÊu nhÞp cã b¶n trùc giao rÊt kinh tÕ vỊ ph−¬ng diƯn sư dơng vËt liƯu. CÇn chó ý r»ng c¸c s−ên däc thc thμnh phÇn tiÕt diƯn tÝnh to¸n vμ tham gia chÞu lùc cïng víi kÕt cÊu nhÞp, v× thÕ ph¶i ®¶m b¶o chóng cã kh¶ n¨ng chÞu ®−ỵc øng st ph¸p. Nh− vËy t¹i nh÷ng chç giao nhau víi c¸c s−ên ngang, c¸c s−ên däc ph¶i ®−ỵc cÊu t¹o liªn tơc, cßn s−ên ngang ph¶i ®−ỵc kht lç ®Ĩ s−ên däc ®i qua. Lç kht nªn cã h×nh d¹ng l− ỵn cong, ®Ỉc biƯt t¹i c¸c gãc ®Ĩ tr¸nh øng st tËp trung. Tuy nhiªn trong nhiỊu tr−êng hỵp ®Ĩ ®¬n gi¶n cho c«ng viƯc chÕ t¹o, ng−êi ta còng gi¶i qut hμn ®Ýnh ®Çu c¸c s−ên däc vμo s−ên ngang. HiƯn nay ng−êi ta cã xu h−íng bá s−ên ngang v× thi c«ng khã kh¨n. Khi thi c«ng ng−êi ta chÕ t¹o thμnh tõng khèi cã kÝch th−íc phï thc vμo träng l−ỵng cÈu l¾p vμ vËn chun. B¶n thÐp lμm mỈt cÇu th−êng cã chiỊu dμy δ = 10÷12mm, chiỊu cao s−ên lÊy tõ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ÷ 10 1 8 1 nhÞp cđa nã. MỈt trªn b¶n trùc h−íng phđ 1 líp ¸o ®−êng b»ng bªt«ng asphalt hay 1 líp chÊt dỴo ®Ĩ t¨ng ®é b¸m. Líp phđ cè g¾ng lμm sao cho máng nhÊt: • NÕu dïng bªt«ng asphalt δ = 5÷6cm, lo¹i nμy träng l−ỵng 300÷350 kg/m 2 . Ta cã thĨ hμn cèt thÐp φ5÷6 vμo b¶n thÐp ®Ĩ t¨ng lùc dÝnh cđa bªt«ng vμo b¶n mỈt cÇu, ®ång thêi ®Ĩ cho bªt«ng nhùa khái bÞ dån x« khi cã lùc tr−ỵt. Cèt thÐp cã thĨ hμn thμnh l−íi hc l−ỵn sãng. §Ĩ chèng gØ, tr−íc khi tr¶i líp bªt«ng nhùa cÇn qt 1 líp nhùa máng dμy kho¶ng 1cm hc tr¸ng 1 líp kÏm hc ch×. cốt thép bản thép Dạng lưới 5-6cm Dạng sóng H×nh 3.45: CÊu t¹o líp phđ mỈt cÇu Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 83 - Nếu dùng lớp phủ chất dẻo thì thờng dùng keo ebôsi v 1 số chất phụ gia khác nh cao su. Lớp ny có chiều dy khoảng 1ữ2cm v trọng lợng 200ữ250 kg/m 2 . Ngoi ra 1 số nớc dùng mặt cầu rỗng. Nó có u điểm l nhẹ, thoáng, không phải quét tuyết, có độ bám tốt, thoát nớc nhanh. Loại ny có trọng lợng 130ữ150 kg/m 2 , tuy nhiên ngy nay ít dùng. Hình 3.46: Cấu tạo mặt cầu rỗng Đ3.4 hệ thống dầm mặt cầu 4.1-Các dạng chính của hệ dầm mặt cầu: 4.1.1-Nguyên lý chung: Hệ thống dầm mặt cầu có nhiệm vụ đỡ hệ mặt cầu v các tải trọng trên nó, rồi truyền các tải trọng đó xuống dầm chủ hoặc dn chủ. Nó gồm các bộ phận sau đây: Dầm chủ, dn chủ: Khi khoảng cách giữa các dầm chủ nhỏ, ta có thể đặt trực tiếp lên dầm chủ hoặc trong cầu đờng sắt t vẹt đợc đặt trực tiếp lên dầm chủ. Khi đó không lm hệ mặt cầu. 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,9-2,2 1,435 Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 84 - Hình 3.47: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu đơn giản Khi khoảng cách giữa các dầm chủ lớn d 2.5ữ3m (đối với cầu ôtô) v 2m (đối với cầu đờng sắt) m nếu đặt trực tiếp bản mặt cầu lên dầm chủ thì chiều dy bản lớn v sẽ không kinh tế. Do đó thờng lm hệ thống dầm mặt cầu. Hệ dầm mặt cầu có thể có cả dầm dọc v dầm ngang hoặc chỉ có dầm ngang, riêng cầu đờng sắt phải có cả dầm dọc v dầm ngang. 1 2 3 4 3 2 1 4 Hình 3.48: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu có dầm ngang, dầm dọc phụ 1.Dầm chủ 2.Bản BTCT 3.Dầm dọc phụ 4.Hệ liên kết ngang Dầm ngang: Dầm ngang bố trí sao cho khối lợng thép của hệ dầm mặt cầu v bản l kinh tế nhất. Do vậy cần phải so sánh kinh tế các phơng án. Khi có 2 dầm chủ thờng bố trí dầm ngang v 1 dầm dọc phụ để giảm nhịp bản. Khi đó bản lm việc theo bản kiểu dầm. Khi có nhiều dầm chủ m khoảng cách các dầm chủ lớn có thể bố trí dầm ngang. Khi đó bản chỉ kê trên dầm ngang v bản lm việc theo 2 cạnh có nhịp tính toán song song với đờng xe chạy. Đối với cầu dn, dầm ngang thờng bố trí vo đúng nút để truyền tải trọng vo nút. Nếu l cầu dn có biên dới cứng thì dầm ngang có thể bố trí ngoi nút, khi đó biên dới vừa chịu kéo vừa chịu uốn. Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 85 - 5 7 0 0 B1 B2 B3 B4 B6 HK D?m ngang H4 H3 H2H1 H0 11250 1680 8x8250=66000 D?m d?c 66960 5700 1900 11.0 2 Hình 3.49: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu trong cầu dn Trong những cầu ôtô có khoảng cách dn rất lớn, dầm ngang có thể đợc lm dới dạng dn. Dam ngang daùng daứn Hình 3.50: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu có dầm ngang dạng dn Dầm dọc phụ: Đợc bố trí sao cho kinh tế về bản v dầm dọc: Đối với cầu ôtô: bản mặt cầu BTCT đặt trực tiếp lên dầm dọc thờng bố trí với khoảng cách 1-1.5m đến 3-4m; đối với bản mặt cầu thép có sờn thì khoảng cách dầm dọc từ 1-2.5m; đối với mặt cầu gỗ thì khoảng cách đó từ 0.8-2m. Đối với cầu đờng sắt 1 ln xe chỉ bố trí 2 dầm dọc khoảng cách từ 1.9- 2m đặt đối xứng qua trục cầu. Tiết diện dầm dọc v dầm ngang thờng lm tiết diện chữ I: . Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 81 - baỷn theựp daứy 5-10cm theựp taỏm Hình 3.43: Cấu tạo mặt cầu Robinson. Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 84 - Hình 3.47: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu đơn giản Khi khoảng cách giữa các dầm chủ lớn d 2.5ữ3m (đối với cầu ôtô) v 2m (đối với cầu đờng sắt). Hình 3.49: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu trong cầu dn Trong những cầu ôtô có khoảng cách dn rất lớn, dầm ngang có thể đợc lm dới dạng dn. Dam ngang daùng daứn Hình 3.50: Cấu tạo hệ dầm mặt