đề cương lý thuyết môn thiết kế cầu chi tiết và đầy đủ nhất dành cho sinh viên chuyên ngành kinh tế xây dựng các trường giao thông vận tải. đề cương lý thuyết môn thiết kế cầu chi tiết và đầy đủ nhất dành cho sinh viên chuyên ngành kinh tế xây dựng các trường giao thông vận tải
Trang 1I LÝ THUYẾT.
1 Vẽ sơ đồ một công trình cầu qua sông gồm 3 nhịp Chỉ rõ các bộ phận cơ bản và tác dụng? Nêu các kich thước cơ bản của công trình cầu này? (Yêu cầu có hình vẽ minh họa)
Trả lời:
* sơ đồ 1 công trình cầu qua sông gồm 3 nhịp:
nhịp ; 2- trụ ;
3-mố ; 4- gối cầu ;
5- móng
6- mô đất đắp ¼
nón ; 7- nền
đường đầu cầu
- Tác dụng:
+ kết cấu nhịp: có tác dụng trực tiếp đỡ các tải trọng trên cầu Gồm các bộ phân cơ bản như:
bộ phận mặt cầu, bộ phận chịu lực chính , các bộ phận liên kết và gối cầu
+ trụ cầu: tiếp nhận tải trọng bản thân nhịp, tải trọng động, tải trọng gió, va đập tàu thuyền
và lũ
+ mố cầu: bô phận chuyển tiếp giữa đường và cầu, bảo đảm xe chạy êm thuận từ đường vào cầu Ngoài tiếp nhận tải trọng trụ cầu, mố cầu còn làm việc như một thanh chống, tiếp nhận các áp lực đẩy ngang của đất đầu cầu.
+ gối cầu: giúp truyền tải trọng từ kết cấu nhịp xuống các kết cầu phần dưới, là liên hệ giữa các kết cấu phần trên và kết cấu phần dưới của công trình cầu
+ móng công trình: có tác dụng truyền và phân bố toàn bộ tải trọng xuống nền đất sao cho toàn bộ kết cấu đứng vững trên đất mà không bị phá hoại do nền đất bị vượt quá sức chịu tải
* các kích thước cơ bản của công trình cầu:
- chiều dài cầu Lo: là khoảng cách giữa đuôi của 2 mố hay khoảng cách giữa các đầu mút của kết cấu nhịp tiếp xúc trực tiếp với đất đắp đầu cầu.
- chiều dài nhịp cầu L: khoảng cách tim các trụ hoặc khoảng cách từ tim trụ đến đầu dầm trên mố
- chiều dài nhịp cầu tính toán Ltti : khoảng cách giữa tim 2 gối cầu tính từ tim gối cầu đầu này của dầm đến tim gối cầu đầu kia của dầm.
- khổ giới hạn: khoảng không gian chống không có chướng ngại Được giành cho thông xe trên cầu hoặc thông xe dưới cầu hoặc thông thuyền dưới cầu
- chiều cao kiến trúc hkt : là khoảng cách từ mặt xe chạy đến điểm thấp nhất của đáy kết cấu nhịp
- chiều cao tĩnh không dưới cầu H 0 :
+ trường hợp sông có thông thuyền: là khoang cách từ đáy kết cấu nhịp đến mực nước thông thuyền
- MNTN: mực nước thấp nhất, xác định bằng cao độ mực nước thấp nhất vào mùa khô
- MNTT: mực nước thông thuyền, là mực nước cao nhất cho phép tàu bè qua lại 1 cách an toàn
- MNCN: mực nước cao nhất, được xác định theo số liệu quan trắc thủy văn về mực nước lũ tính toán theo tần suất quy định tùy theo công trình
Trang 22 Trình bày các tài liệu cần điều tra khảo sát tại vị trí cầu? Nêu mối liên quan của các tài liệu này đến công tác thiết kế?
Trả lời:
* các tài liệu cần điều tra khảo sát tại vị trí cầu và mối liên quan của chúng đến công tác thiết kế:
- đo vẽ bình đồ khu vực: kể cả khu vực dự kiến bố trí công trường và đường đầu cầu, trắc ngang sông tại vị trí cầu
- điều tra thủy văn: điều tra các mực nước: mực nước thấp nhất, mực nước cao nhất, mực nước thông thuyền, vận tốc dòng chảy độ dốc dòng sông, bề rộng dòng sông, tình hình xói bồi, vật trôi cây trôi vào mùa lũ Các tài liệu này dùng tính toán khẩu độ cầu, đường xói lở, quyết định chiều cao đáy dầm, thiết kế các công trình bảo vệ và nắn dòng chảy
- điều tra địa chất công rình: bao gồm xác định vị trí các lỗ khoan và khoan thăm dò
để biết địa chất chỗ xây dựng, xác định các chỉ tiêu cơ lý của đất, vẽ mặt cắt địa chất của sông tại vị trí cầu thể hiện chiều dày các lớp đất, loại đất, các tính năng cơ lý của đất nhằm phục vụ cho việc thiết kế nền móng,chọn loại móng và chiều sâu đặt móng
- điều tra khí tượng: bao gồm thời tiết, khí hậu, mùa khô, mùa mưa bão, hướng gió các tài liệu này rất cần cho việc bố trí công trường, vạch tiến độ thi công và liên quan tới thiết kế kỹ thuật như tính lực gió, tính ảnh hưởng biến dạng do nhiệt độ
- điều tra khả năng cung cấp nhân lực, nguyên vật liệu địa phương: các xí nghiệp công nghiệp có liên quan cung ứng vật tư, máy móc, thiết bị năng lượng, phương tiện vận chuyển, đường giao thông sắt, thủy bộ, tình hình cung cấp lương thực, thực phẩm, chất đốt phục vụ sinh hoạt Tình hình an ninh và phong tuc tập quán địa phương.các tài liệu này cần cho thiết kế tổ chức thi công nhằm rút ngắn thời gian xây dựng và hạ giá thành công trình
Trang 33 Trình bày nội dung chi tiết của các giai đoạn thiết kế cầu (đối với dự án thiết kế ba bước)?
Trả lời:
* bước 1:thiết kế cơ sở
- vạch ra các phương án cầu, các phương án này khác nhau về kết cấu vật liệu Trên cơ
sở mặt cắt địa chất đặc điểm thủy văn và 1 số tài liệu đã liên quan thu thập được
- nội dung của công việc thiết kế cơ sở bao gồm:
+ vẽ lại bình đồ, trắc dọc, vị trí cầu
+ tính toán lưu lượng khẩu độ cầu, xác định cao độ vai đường đứng đầu cầu
+ phân chia nhịp và lập các phương án cầu dựa vào kích thước sơ bộ, tính toán sơ bộ khối lượng
+ chọn loại móng và mố trụ, dựa vào điều kiện địa chất cụ thể
+ lập bảng so sánh khối lượng và giá thành các bộ phận chủ yếu
+ khi so sánh về chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật cần chú ý đến mức độ công nghiệp thi công, việc áp dụng công nghệ mới và đặc biệt cần chú ý đến vẻ đẹp mỹ quan công trình cầu
- sau khi so sánh đánh giá, lựa chọn ra được phương án thích hợp, kết thúc thiết kế sơ bộ
* bước 2: thiết kế kỹ thuật: gồm thuyết minh tính toán và bản vẽ:
- thuyết minh tính toán gồm: tính toán các bộ phận chủ yếu của công trình cầu
- phần bản vẽ:
+ bố trí chung: thể hiện cách bố trí nhịp, lan can, tay vịn,mố trụ và móng, theo phương ngang cầu thể hiện bề rộng xe chạy, đi số lượng dầm chính phải thể hiện liên kết ngang
+ bản vẽ chi tiết cấu tạo các bộ phận: các bản vẽ chi tiết về mố, trụ, nhịp
* bước 3: thiết kế bản vẽ thi công:
- gồm bố trí mặt bằng công trình tính toán, bố trí mặt máy móc, thi công, tính toán bổ trợ thu tạm phí thi công
Vd: chọn máy bơm, tính vòng dây cọc
4 Trình bày chi tiết các cách phân loại cầu?
Trang 4(Yêu cầu có hình vẽ minh họa).
Trả lời:
a Phân loại theo chướng ngại vật cầu phải vượt qua:
- Cầu qua sông , qua suối: là loại cầu phổ biến
- Cầu qua đường, hay cầu vượt: cầu vượt ngã tư sở, cầu vượt đường sắt
- Cầu cạn hay cầu dẫn: cầu Thăng Long Cầu vượt vành đai 3
- Cầu cao: cầu có chiều cao trụ rất lớn được bắc qua các thung lũng sâu
- Cầu mở: cầu có 1 hoặc 2 nhịp được di động khỏi vị trí để tàu bè qua lại trong khoảng thời gian nhất định
- Cầu phao: dùng trong thời chiến hoặc dùng trong các nhu cầu đặc biệt
b Phân loại theo mục đích sử dụng
- Cầu ô tô ( cầu đường bộ )
- Cầu đường sắt
- Cầu cho người đi bộ
- Cầu hỗn hợp: dành cho cả đường đi bộ và đường sắt
- Cầu đặc biệt: dùng để dẫn khí, dẫn dầu, dẫn nước, dẫn cáp điện
c Phân loại theo vật liệu làm kết cấu nhịp:
- Cầu gỗ, cầu đá, cầu bê tông, cầu BTCT, cầu thép
d Phân loại theo cao độ đường xe chạy:
- Cầu có đường xe chạy trên: đường xe
chạy đặt trên đỉnh kết cấu nhịp
- Cầu có đường xe chạy dưới: khi đường xe chạy
bố trí dọc theo biên dưới của kết cấu nhịp
- Cầu có đường xe chạy giữa: khi đường
xe chạy bố trí trong phạm vi chiều cao của
kết cấu nhịp
Trang 5e Phân loại theo sơ đồ tĩnh học:
- Cầu dầm: bao gồm cầu dầm giản đơn, dầm liên tục và dầm mút dừa
- Cầu vòm: kết cấu chịu lực chủ yếu là vòm Vòm chịu nén và chịu uốn là chủ yếu Gồm các dạng: dạng vòm không chốt, dạng vòm 1 chốt trên đỉnh vòm, dạng vòm
2 chốt tại 2 mố cầu, dạng vòm 3 chốt
- Cầu khung: sơ đồ chịu lực là dạng khung, các lực tác dụng vào kết cấu sẽ được phân chia cho cả nhịp cầu và kết cấu mố trụ
- Cầu treo: thành phần chịu lực là dây cáp đỡ hệ mặt cầu
- Cầu dây văng: có dầm cứng tựa trên các gối cứng là các mố trụ và các gối đàn hồi là các điểm treo dây văng
5 Trình bày phạm vi sử dụng, cấu tạo (các
bộ phận và tác dụng, các kích thước cơ bản)
của trụ cứng (trụ nặng toàn khối)?
(Yêu cầu có hình vẽ minh họa)
Trả lời:
- Tr c ng thụ cứng thường gặp trong hầu hết các ứng thường gặp trong hầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng g p trong h u h t cácặp trong hầu hết các ầu hết các ết các
công trình c u, là lo i có đ c ng l n, cóầu hết các ại có độ cứng lớn, có ộ cứng lớn, có ứng thường gặp trong hầu hết các ớn, có
kh năng đ c l p ti p nh n toàn b t iả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ộ cứng lớn, có ập tiếp nhận toàn bộ tải ết các ập tiếp nhận toàn bộ tải ộ cứng lớn, có ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải
tr ng.ọng
* C u t o:ấu tạo: ại có độ cứng lớn, có
- Mũ tr :ụ cứng thường gặp trong hầu hết các Mũ tr ch u t i tr ng tr cụ cứng thường gặp trong hầu hết các ịu tải trọng trực ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ọng ực
ti p t k t c u nh p và truy n xu ngết các ừ kết cấu nhịp và truyền xuống ết các ấu tạo: ịu tải trọng trực ền xuống ống
thân tr K t c u nh p t a trên mũ trụ cứng thường gặp trong hầu hết các ết các ấu tạo: ịu tải trọng trực ực ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
thông qua g i c u T i ch đ t g iống ầu hết các ại có độ cứng lớn, có ỗ đặt gối ặp trong hầu hết các ống
c u, mũ tr thầu hết các ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng b trí lống ướn, cói c tống
thép ch u ng su t c c b có bịu tải trọng trực ứng thường gặp trong hầu hết các ấu tạo: ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ướn, cóc
(5x5) cm M t trên c a mũ tr ph iặp trong hầu hết các ủa mũ trụ phải ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải
Trang 6t o d c ít nh t 1:10 đ thoát nại có độ cứng lớn, có ỗ đặt gối ấu tạo: ể thoát nước Bê tông mũ trụ thường sử dụng M250 ướn, cóc Bê tông mũ tr thụ cứng thường gặp trong hầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng s d ng M250ử dụng M250 ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
ho c M300.ặp trong hầu hết các
C t thép c a mũ tr đống ủa mũ trụ phải ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c b trí ph thu c vào c u t o thân tr : ống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ấu tạo: ại có độ cứng lớn, có ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
+ Tr đ c thân r ng: c t thép mũ tr đ t theo c u t oụ cứng thường gặp trong hầu hết các ặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ặp trong hầu hết các ấu tạo: ại có độ cứng lớn, có
+ Tr đ c thân h p: c t thép mũ tr ph n h ng ph i đụ cứng thường gặp trong hầu hết các ặp trong hầu hết các ẹp: cốt thép mũ trụ phần hẫng phải được đặt theo tính ống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ầu hết các ẫng phải được đặt theo tính ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c đ t theo tínhặp trong hầu hết các toán
+ Tr thân c t: áp d ng trong c u dàn thép có đụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng xe ch y dại có độ cứng lớn, có ướn, cói, c uầu hết các
d m nh p l = 20-30m C t thép ch u l c c a xà mũ thầu hết các ịu tải trọng trực ống ịu tải trọng trực ực ủa mũ trụ phải ường gặp trong hầu hết cácng có đường gặp trong hầu hết cácng kính d=20mm
- Thân tr : ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
Thân tr làm nhi m v truy n áp l c t mũ tr xu ng móng và ch u các l cụ cứng thường gặp trong hầu hết các ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ền xuống ực ừ kết cấu nhịp và truyền xuống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ống ịu tải trọng trực ực ngang theo phương dọc cầu và ngang cầu Mặt cắt ngang của trụ trongng d c c u và ngang c u M t c t ngang c a tr trongọng ầu hết các ầu hết các ặp trong hầu hết các ắt ngang của trụ trong ủa mũ trụ phải ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
ph m vi lòng sông ph i có d ng rẽ nại có độ cứng lớn, có ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ại có độ cứng lớn, có ướn, cóc t t Thân tr ph i ch u đống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ịu tải trọng trực ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c va
đ p do cây trôi, các nh p có tàu thuy n qua l i còn ph i ch u đập tiếp nhận toàn bộ tải ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của ịu tải trọng trực ền xuống ại có độ cứng lớn, có ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ịu tải trọng trực ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c va c aủa mũ trụ phải tàu
Hình d ng m t c t ngang thân tr ph thu c vào đi u ki n dòng ch yại có độ cứng lớn, có ặp trong hầu hết các ắt ngang của trụ trong ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ền xuống ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải
dướn, cói c u.ầu hết các
M t s lo i thân tr khác cũng độ cứng lớn, có ống ại có độ cứng lớn, có ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c s d ng: ử dụng M250 ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
+ Tr thân đ c r ng ( Bê tông, đá xây ho c BTCT)ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ặp trong hầu hết các ỗ đặt gối ặp trong hầu hết các
+ Tr thân h p BTCT ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ẹp: cốt thép mũ trụ phần hẫng phải được đặt theo tính
+ Tr thân c t BTCT có d = 80 - 200 ( 300)cmụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có
- Móng tr ụ cứng thường gặp trong hầu hết các
Móng tr có nhi m v truy n t i tr ng t thân tr m xu ng đ t n n bênụ cứng thường gặp trong hầu hết các ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ền xuống ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ọng ừ kết cấu nhịp và truyền xuống ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ống ống ấu tạo: ền xuống
dướn, cói và xung quanh Ngoài ra móng tr còn có nhi m v phân b l c tụ cứng thường gặp trong hầu hết các ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ống ực ừ kết cấu nhịp và truyền xuống thân tr xu ng 1 di n tích r ng h n đ đ m b o đ ch u l c cho đ t n nụ cứng thường gặp trong hầu hết các ống ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ộ cứng lớn, có ơng dọc cầu và ngang cầu Mặt cắt ngang của trụ trong ể thoát nước Bê tông mũ trụ thường sử dụng M250 ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ủa mũ trụ phải ịu tải trọng trực ực ấu tạo: ền xuống
và n đ nh cho tr Đ sâu đ t móng còn ph i đ m b o cho tr không bịu tải trọng trực ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ặp trong hầu hết các ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ịu tải trọng trực
m t n đ nh, nghiêng l ch ho c b phá ho i do xói l gây ra Đ u trên c aấu tạo: ịu tải trọng trực ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ặp trong hầu hết các ịu tải trọng trực ại có độ cứng lớn, có ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của ầu hết các ủa mũ trụ phải
c c ph i đọng ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c ngàm vào trong b hay xà mũ BTCT m t tr s theo tính toánệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ộ cứng lớn, có ịu tải trọng trực ống
đ ng th i ph i ng p sâu vào trong b đ m t đo n không nh h n 2 l nờng gặp trong hầu hết các ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ập tiếp nhận toàn bộ tải ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ỡ một đoạn không nhỏ hơn 2 lần ộ cứng lớn, có ại có độ cứng lớn, có ỏ hơn 2 lần ơng dọc cầu và ngang cầu Mặt cắt ngang của trụ trong ầu hết các chi u dày thân c c, v i các c c đền xuống ọng ớn, có ọng ường gặp trong hầu hết cácng kính d ≥60cm thì không được bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c nhỏ hơn 2 lần
h n 1.2m V i các c c cho c t thép chôn vào trong b thì c c ph i ngàm vàoơng dọc cầu và ngang cầu Mặt cắt ngang của trụ trong ớn, có ọng ống ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ọng ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải
b (10-15)cm và c t thép n m trong b ít nh t là 20 l n đệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ống ằm trong bệ ít nhất là 20 lần đường kính cốt ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ấu tạo: ầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng kính c tống thép g và 40 l n đờng gặp trong hầu hết các ầu hết các ường gặp trong hầu hết cácng kính c t thép tròn tr n.ống ơng dọc cầu và ngang cầu Mặt cắt ngang của trụ trong
+ Cao đ đ nh móng: Ph thu c vào đi u ki n đ a ch t, đ a hình, kinhộ cứng lớn, có ỉnh móng: Phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, kinh ụ cứng thường gặp trong hầu hết các ộ cứng lớn, có ền xuống ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ịu tải trọng trực ấu tạo: ịu tải trọng trực nghi m c a ngệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ủa mũ trụ phải ường gặp trong hầu hết cáci thi t k ết các ết các
N u móng nông: Cao đ đ nh móng ph i n m ngang ho c dết các ộ cứng lớn, có ỉnh móng: Phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, kinh ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ằm trong bệ ít nhất là 20 lần đường kính cốt ặp trong hầu hết các ướn, cói m t đ t tặp trong hầu hết các ấu tạo: ực nhiên kho ng (0.5-1)m ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải
N u là móng c c: B th p: Đáy móng đ n đết các ọng ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ấu tạo: ết các ường gặp trong hầu hết cácng xói l ph i tho mãn h ≥ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải hmin ( đ đ t xung quanh móng ch u để thoát nước Bê tông mũ trụ thường sử dụng M250 ấu tạo: ịu tải trọng trực ược bố trí phụ thuộc vào cấu tạo thân trụ: c l c ngangực
B cao: Cao đ đáy b , cao đ đ nh móng n m v trí b t kìệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ộ cứng lớn, có ệm vụ truyền áp lực từ mũ trụ xuống móng và chịu các lực ộ cứng lớn, có ỉnh móng: Phụ thuộc vào điều kiện địa chất, địa hình, kinh ằm trong bệ ít nhất là 20 lần đường kính cốt ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của ịu tải trọng trực ấu tạo:
+ Cao đ đáy móng: ộ cứng lớn, có
N u móng nông: Đáy mong ph i nămg dết các ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ướn, cói đường gặp trong hầu hết cácng xói l ≥2.5m ở các nhịp có tàu thuyền qua lại còn phải chịu được va của
N u là móng c c: C c ph i c m vào t ng đ t ch u l c ≥ 4mết các ọng ọng ả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải ắt ngang của trụ trong ầu hết các ấu tạo: ịu tải trọng trực ực
Trang 76 Trình bày phạm vi sử dụng, cấu tạo (các bộ phận và tác dụng, các kích thước cơ bản) của mố chữ U?
(Yêu cầu có hình vẽ minh họa)
Trả lời:
- Mố nặng kiểu chữ U được
tô khi chiều cao đất đắp từ
4-6m, đôi khi từ 8-10m
- Vật liệu làm mố: đá xây, bê
tông, đá xây hoặc bê tông độn
đá hốc Riêng mũ mố luôn
được làm bằng BTCT
* Cấu tạo:
(1): Tường trước (thân mố): đỡ
tường đỉnh và mũ mố nó chịu
lực ngang của đất và cú hoạt
tải sau mố, chịu áp lực thẳng đứng từ KCN truyền xuống thông qua mũ mố chiều dày
từ 0,35-0,4H
Trang 8(2): Mũ mố là bộ phận để kê gối cầu, chịu áp lực trực tiếp từ kết cấu nhịp truyền xuống.Mũ mố được làm bằng BTCT mác 20-30MPa, cốt thép được bố trí để chịu ứng suất kéo phát sinh do co ngót và do từ biến của bê tông
(3): Bệ kê gối
(4): Tường đỉnh là bộ phận chắn đất sau dầm chủ hoặc dầm mặt cầu, có chiều cao tính
từ mặt cầu đến mặt mũ mố.Trong các mố chữ U bằng đá xây hoặc bê tông, khi chiều dày tường đỉnh tương đối lớn, để tăng dần độ cứng từ nền đường vào cầu, thường vát tường đỉnh 1 góc 45o cách này chưa được triệt để
(5): Tường cánh là tường chắn đất chống sụt lở của nền đường theo phương ngang cầu Chiều dày được lấy từ 0,25-0,4H Chiều dài L=n.H+s (n là độ dốc taluy nón mố,
H là chiều cao đất đắp, S là chiều dài phần đuôi tường cánh ăn sâu vào nền đường)
Đoạn S ít nhất bằng 0,65m – nếu H≤6m; ít nhất bằng 1m – nếu H >6m S là để nối tiếp giữa cầu và đường được chắc chắn và đỉnh nón mố không bị sụt
(6): Nón mố : đắp bằng đất thoát nước tốt, đầm lèn chắt Nón mố có thể được gia cố bằng đá xấy hoặc rọ đá, dày khoảng 25-30cm
- Bục chống lực đẩy ngang : nằm giữa 2 bệ kê gối, liên kết với dầm ngang của KCN bằng cốt thép
(7) Nền đường đầu cầu
(8): Móng mố là bộ phận đỡ tường trước, tường cánh và toàn bộ tải trọng bên trên Truyền tải trọng đó xuống đất nền trên 1 diện rộng hơn Móng mố có thể là móng nông, móng cọc, móng giếng chìm, móng cọc khoan nhồi,…
(9) Kết cấu nhịp
7 Trình bày phạm vi sử dụng, cấu tạo (các bộ phận và tác dụng, các kích thước cơ bản) của trụ dẻo dạng cọc?
(Yêu cầu có hình vẽ minh họa)
Trả lời:
- Đây là dạng chính của trụ dẻo trong các cầu nhịp nhỏ có chiều dài nhịp L≤20m, H≤ 6m Tuy nhiên dạng này không áp dụng được trong trường hợp khó đóng cọc: đất rất rắn, đất lẫn nhiều đá tảng, đá mồ côi hoặc chiều dài cọc dài quá không thích hợp làm trụ dẻo Trụ cọc thường được áp dụng ở các thung lũng khô cạn vì nó là phương án đơn giản nhất Thường sử dụng
sơ đồ 1liên với số lượng nhịp từ 1-5 hoặc sơ đồ 2, 3 liên
Trang 9Các liên được phân cách bởi những trụ đặc biệt gọi là trụ “nhiệt độ” Trụ nhiệt
độ có 2 cọc riêng biệt, có 2 xà mũ riêng Có 3 phương án phân chia như sau:
- ltc ≤(40-45)m làm sơ đồ 1 liên
- Cầu làm 2 liên khi chiều dài 1 liên ≤ (35-40)m
- Cầu gồm nhiều liên khi chiều dài liên biên ≤ (35-45)m và chiều dài liên giữa
≤ (40-45)m
Khi trụ có chiều cao lớn H = 7¸8m, để tăng cường độ cứng theo phương dọc và toàn cầu cũng như giảm bớt nội lực đối với trụ dẻo trong liên người ta bố trí 1 trụ có độ cứng lớn hơn các trụ khác gọi là trụ neo
Vị trí trụ neo:
- Liên biên đặt ở trụ số 2 để chịu đỡ lực ngang cho trụ bờ
- Liên giữa, tại trụ giữa liên, chuyển vị do nhiệt độ đều cả 2 phía
* Cấu tạo:
- Cọc: Tiết diện cọc thường có dạng chữ nhật, có cạnh lớn song song phương dọc cầu, cốt thép chủ bố trí trên 2 cạnh ngắn, như vậy sẽ tăng mômen quán tính trụ theo phương chịu lực bất lợi Tuy nhiên để đảm bảo tính mềm của trụ, độ chênh lệch giữa hai kích thước tiết diện cọc không nên lấy lớn quá Tiết diện cọc thường có kích thước: 25x35, 30x35,
35x40
- Chiều dài cọc được chọn theo chiều cao trụ và
chiều sâu đóng cọc Theo QT 79, cọc đóng sâu
trong tầng đất chịu lực tối thiểu 4m Cốt thép sử
dụng trong cọc là cốt thép thường và cốt thép dự
ứng lực Các quy định về cốt thép như hình vẽ
sau:
- Xà mũ: làm việc như dầm liên tục Có nhiệm
vụ đảm bảo liên kết cứng giữa các cọc, đỡ
KCN và chịu uốn là chủ yếu có tiết diện không
lớn lắm,thường có dạng hình chữ nhật , chữ I, chữ T
- Kích thước xà mũ phụ thuộc tải trọng tác dụng lên nó, cách bố trí gối cầu, cấu tạo KCN và cách bố trí cọc Theo chiều dọc cầu, cầu dâm hoặc bản phải đặt xâu vào xà mũ 1 khoảng không nhỏ hơn 25-35cm tùy theo chiều cao dầm hoặc bản Khe hở giữa 2 đầu dầm kề nhau không nhỏ hơn 5cm Trường hợp xà mũ chỉ kê 1 đầu dầm, khoảng cách từ đầu dầm hoặc bản đến mép xà mũ bên kia không nhỏ hơn10-15cm Chiều rộng xà mũ đối với trụ giữa không nhỏ hơn 60-75cm, đối với mố và trụ nhiệt độ thì không nhỏ hơn 40-60cm
- Theo phương ngang cầu, khoảng cách từ mép bên của dầm hoặc bản đến xà mũ không nhỏ hơn 30-35cm, khoảng cách từ mép ngoài cọc biên đến đầu xà mũ không nhỏ hơn 25cm Chiều dài xà mũ có tấm chắn đất phụ thuộc vào chiều rộng nền đường để chắn đất Chiều cao xà mũ không nhỏ hơn 40cm
Trang 10Thông thường xà mũ gồm hai loại:
- Xà mũ lắp ghép: trong các
khối lắp ghép có chừa các lỗ
hình chóp cụt ứng với vị trí
đầu cọc
- Xà mũ đổ tại chỗ: cốt thép
chủ d=(20-24)mm, cốt thép đai
d=6mm
8 Trình bày phạm vi sử dụng, cấu tạo (các bộ phận và tác dụng, các kích thước cơ bản) của mố dẻo dạng cọc?
(Yêu cầu có hình vẽ minh họa)
Trả lời:
- Phạm vi sử dụng: Khi chiều cao đất đắp H≤ 6m, chiều dài nhịp l < 40m là loại dùng phổ biến và đơn giản nhất
- Cấu tạo: Cũng giống như trụ dẻo nó gồm cọc, xà mũ nhưng khác trụ là trên xà
mũ có tường đỉnh và tường cánh có nhiệm vụ chắn đất
Khi chiều cao đất đắp H ≤ 2m, l ≤ 20m có thể chỉ dùng 1 hàng cọc Khi H, l lớn bố trí thêm 1 hàng cọc xiên Xà mũ có chiều cao h ≥ 40 cm, toàn bộ thân cọc nằm trong đất đắp nón mố và có kích thước như cọc của trụ dẻo