Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ 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 ưu điểm lμ nhẹ hơ
Trang 1Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
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 ưu điểm lμ 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 thường cấu tạo dưới hình thức tiết diện hình hộp kín hoặc các dầm I nhưng ít
dùng
Hình 3.44: Tiết diện ngang có bản trực giao
Trang 2Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chương III: Cấu tạo chung của cầu thép - 82 -
Cấu tạo mặt cầu kim loại bao gồm tấm thép nằm ngang chạy suốt chiều rộng cầu,
phía dưới tấm thép nμy được hμn tăng cường các sườn dọc, khoảng cách giữa các sườn
dọc 25-30cm có các mặt cắt ngang lμ thép dải có hoặc không có gia cường biên dưới
hoặc lμ mặt cắt kín (mặt cắt kín có ưu điểm ít tốn đường hμn hơn, ổn định vμ chịu xoắn
tốt hơn Các sườn dọc truyền lực lên các sườn ngang khoảng cách 2-4m Như vậy mặt
cầu kim loại gồm tấm thép nằm ngang với các sườn dọc vμ sườn ngang cùng trong mặt
phẳng, có độ cứng khác nhau theo 2 hướng tương hỗ thẳng góc với nhau nên được gọi lμ
bản trực hướng
Nhờ bản trực giao nμy nối liền các dầm chủ lại với nhau do đó không cần phải
cấu tạo hệ thống liên kết dọc trên Loại kết cấu nhịp có bản trực giao rất kinh tế về
phương diện sử dụng vật liệu
Cần chú ý rằng các sườn dọc thuộc thμnh phần tiết diện tính toán vμ tham gia
chịu lực cùng với kết cấu nhịp, vì thế phải đảm bảo chúng có khả năng chịu được ứng
suất pháp Như vậy tại những chỗ giao nhau với các sườn ngang, các sườn dọc phải được
cấu tạo liên tục, còn sườn ngang phải được khoét lỗ để sườn dọc đi qua Lỗ khoét nên có
hình dạng lượn cong, đặc biệt tại các góc để tránh ứng suất tập trung Tuy nhiên trong
nhiều trường hợp để đơn giản cho công việc chế tạo, người ta cũng giải quyết hμn đính
công khó khăn Khi thi công người ta chế tạo thμnh từng khối có kích thước phù thuộc
vμo trọng lượng cẩu lắp vμ vận chuyển
Bản thép lμm mặt cầu thường có chiều dμy δ = 10ữ12mm, chiều cao sườn lấy từ
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ ữ
10
1
8
1
nhịp của nó
Mặt trên bản trực hướng phủ 1 lớp áo đường bằng bêtông asphalt hay 1 lớp chất
dẻo để tăng độ bám Lớp phủ cố gắng lμm sao cho mỏng nhất:
thể hμn cốt thép φ5ữ6 vμo bản thép để tăng lực dính của bêtông vμo bản mặt cầu,
đồng thời để cho bêtông nhựa khỏi bị dồn xô khi có lực trượt Cốt thép có thể hμn
thμnh lưới hoặc lượn sóng Để chống gỉ, trước khi trải lớp bêtông nhựa cần quét 1
lớp nhựa mỏng dμy khoảng 1cm hoặc tráng 1 lớp kẽm hoặc chì
coỏt theựp
baỷn theựp Daùng lửụựi
5-6cm
Daùng soựng
Hình 3.45: Cấu tạo lớp phủ mặt cầu
Trang 3Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
• Nếu dùng lớp phủ chất dẻo thì thường dùng keo ebôsi vμ 1 số chất phụ gia khác
Ngoμi ra 1 số nước dùng mặt cầu rỗng Nó có ưu điểm lμ nhẹ, thoáng, không
phải quét tuyết, có độ bám tốt, thoát nước nhanh Loại nμy có trọng lượng 130ữ150
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 vμ các tải trọng trên nó, rồi
truyền các tải trọng đó xuống dầm chủ hoặc dμn chủ Nó gồm các bộ phận sau đây:
Dầm chủ, dμn chủ:
• Khi khoảng cách giữa các dầm chủ nhỏ, ta có thể đặt trực tiếp lên dầm chủ hoặc
trong cầu đường sắt tμ vẹt được đặt trực tiếp lên dầm chủ Khi đó không lμm hệ
mặt cầu
1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m)
1,435
Trang 4Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chương 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) vμ ≥ 2m
(đối với cầu đường sắt) mμ nếu đặt trực tiếp bản mặt cầu lên dầm chủ thì chiều
dμy bản lớn vμ sẽ không kinh tế Do đó thường lμm hệ thống dầm mặt cầu Hệ
dầm mặt cầu có thể có cả dầm dọc vμ dầm ngang hoặc chỉ có dầm ngang, riêng
cầu đường sắt phải có cả dầm dọc vμ dầm ngang
1 2
3
4
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 lượng thép của hệ dầm mặt cầu vμ bản lμ kinh tế
nhất Do vậy cần phải so sánh kinh tế các phương án Khi có 2 dầm chủ thường
bố trí dầm ngang vμ 1 dầm dọc phụ để giảm nhịp bản Khi đó bản lμm việc theo
bản kiểu dầm Khi có nhiều dầm chủ mμ khoảng cách các dầm chủ lớn có thể bố
trí dầm ngang Khi đó bản chỉ kê trên dầm ngang vμ bản lμm việc theo 2 cạnh có
nhịp tính toán song song với đường xe chạy
• Đối với cầu dμn, dầm ngang thường bố trí vμo đúng nút để truyền tải trọng vμo
nút Nếu lμ cầu dμn có biên dưới cứng thì dầm ngang có thể bố trí ngoμi nút, khi
đó biên dưới vừa chịu kéo vừa chịu uốn
Trang 5
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
5700
B6
HK
D?m ngang
H4 H3
H2 H1
H0
8x8250=66000
D?m d?c
66960
5700 190
Hình 3.49: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu trong cầu dμn
• Trong những cầu ôtô có khoảng cách dμn rất lớn, dầm ngang có thể được lμm
dưới dạng dμn
Daàm ngang daùng daứn
Hình 3.50: Cấu tạo hệ dầm mặt cầu có dầm ngang dạng dμn
Dầm dọc phụ:
• Được bố trí sao cho kinh tế về bản vμ dầm dọc:
Đối với cầu ôtô: bản mặt cầu BTCT đặt trực tiếp lên dầm dọc thường bố trí với khoảng cách 1-1.5m đến 3-4m; đối với bản mặt cầu thép có sườn 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 đường sắt 1 lμn xe chỉ bố trí 2 dầm dọc khoảng cách từ 1.9-2m đặt đối xứng qua trục cầu
• Tiết diện dầm dọc vμ dầm ngang thường lμm tiết diện chữ I:
