Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 71 - Hình 3.25: Cầu treo dây võng Akashi Kaiyo có nhịp chính 1991m lớn nhất thế giới hon thnh 1998 1.4.2-Hệ cầu treo dầm cứng dây văng: 7470 20 A A 18260 7470 175 900 175 1430 310 A-A Hình 3.26: Cầu Stormsund (Thụy Điển) l cầu dây văng đầu tiên (1955) Cầu dây văng phát triển sau đại chiến thế giới lần 2, lần đầu tiên xuất hiện ở Thụy Điển theo ý tởng Giáo s Dischinger, ngời Đức. Đó l cầu liên hợp gồm dầm cứng lm việc chịu uốn chủ yếu v các dây treo gọi l các dây văng, các dây ny xuất phát từ đỉnh tháp tỏa ra treo dầm ở 1 số điểm tạo thnh các gối đn hồi của dầm cứng. Loại ny có u điểm l các dây văng chỉ chịu kéo nên thờng lm bằng cáp cờng độ cao v do dây văng lm việc nh gối đn hồi của dầm liên tục nên giảm đợc mômen trong dầm cứng đi rất nhiều. Các dây văng còn cho phép điều chỉnh trạng thái ứng suất, biến dạng của hệ trong quá trình lắp ráp v khi cần thiết có thể cả ở giai đoạn khai thác. Về mặt xây dựng, cầu dây văng cho phép lắp ráp theo phơng pháp lắp hẫng không cần gin giáo. Do đó hệ ny có đặc trng kinh tế kỹ thuật rất tốt v đợc sử dụng rộng rãi trong cầu ôtô v cầu thnh phố nhịp lớn. Ngoi ra so với cầu treo dạng parabole Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 72 - có dầm cứng, cầu dây văng có độ cứng lớn hơn vì không có biến dạng hình học của dây, kích thớc dầm cứng yêu cầu nhỏ hơn. Vì vậy trong phạm vi nhịp khoảng 600m thì cầu dây văng kinh tế hơn cầu treo dạng parabole, còn khi nhịp lớn hơn dây văng sẽ quá di gây ra võng do trọng lợng bản thân của nó nên lm giảm độ cứng của hệ, do đó không còn giữ đợc các u điểm đặc biệt của nó so với cầu treo thông thờng. Tuy nhiên, nhợc điểm của nó l có độ cứng nhỏ hơn các hệ dầm, vòm, khung. Mặc dù hệ không biến dạng hình học, song dới tác dụng của hoạt tải dây văng vẫn có độ dãn di khá lớn. Điều ny chủ yếu l do sử dụng ứng suất lớn trong dây văng v chiều di dây khá di. Ngoi ra độ cứng giảm 1 phần do thực tế dây văng bị võng dới tác dụng của tải trọng bản thân, khi chịu hoạt tải dây bị duỗi thẳng sẽ lm tăng thêm độ võng cho cầu. Điều ny hạn chế dùng trong cầu đờng sắt. Một đặc điểm qua trọng nữa của cầu dây văng l tính đa dạng. Nó thể hiện trong phạm vi chiều di nhịp, số lợng nhịp, số lợng v sơ đồ bố trí dây văng, số mặt phẳng dây trên mặt cắt ngang v sơ đồ bố trí dây trên đỉnh tháp. Dạng 1: Các dây văng đồng quy Dạng 2: Các dây văng song song Dạng 3: Các dây văng hình nhi quạt Hình 3.27: Sơ đồ bố trí dây văng Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 73 - Cầu có 2 mặt phẳng dây Cầu có 1 mặt phẳng dây Hình 3.28: Mặt phẳng dây văng 59 4.6 63 306 54 Hình 3.29: Tháp cầu dây văng có thể dạng xiên Một số cầu dây văng nổi tiếng: Hình 3.30: Cầu dây văng Tatara (Nhật Bản) có nhịp chính 890m lớn nhất thế giới Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 74 - Hình 3.31: Cầu Skyway 1 mặt phẳng dây Hình 3.32: Cầu dây văng Alamillo (Tây Ban Nha), 1992 Ngoi ra hệ liên hợp còn có thể l dầm cứng+vòm dẻo, vòm dn có thanh căng, dầm liên tục có tăng cờng thanh biên mềm, dầm khung, dn dây, Đ3.2 các bộ phận chính của cầu thép Bộ phận chính của cầu thép tơng tự nh cầu bêtông. Ta có thể phân ra nh sau: 2.1-Dầm chủ, dn chủ v vòm: Đây l bộ phận chịu lực chính của cầu. Cầu dầm: Số lợng dầm chủ phụ thuộc vo chiều rộng cầu v cấu tạo của hệ mặt cầu. Đối với cầu ôtô khổ 7 v 8m, đờng ngời đi bề rộng 0.75 - 1.5m nên chọn 4 - 6 dầm chủ khoảng cách từ 1.4m - 2.1m (3m). Đối với cầu xe lửa 1 ln thờng bố trí 2 dầm chủ đặt cách nhau 1.9 - 2.1m với đờng ray v t vẹt đặt trực tiếp trên dầm chủ hoặc thông qua máng đá dăm. Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 75 - 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,9-2,2 1,435 Hình 3.33: Tiết diện ngang của cầu dầm thép Cầu dn: Hệ liên kết dọc trên Sơ đồ dn chủ Hệ liên kết dọc duới . lắp hẫng không cần gin giáo. Do đó hệ ny có đặc trng kinh tế kỹ thuật rất tốt v đợc sử dụng rộng rãi trong cầu ôtô v cầu thnh phố nhịp lớn. Ngoi ra so với cầu treo dạng parabole Giáo trình: Thiết. việc nh gối đn hồi của dầm liên tục nên giảm đợc mômen trong dầm cứng đi rất nhiều. Các dây văng còn cho phép điều chỉnh trạng thái ứng suất, biến dạng của hệ trong quá trình lắp ráp v khi cần. Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 71 - Hình 3.25: Cầu treo dây võng