Bài giảng "Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Chương 1: Khái niệm về mố trụ cầu" do TS. Nguyễn Ngọc Tuyển biên soạn cung cấp cho người học các kiến thức: Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu, phân loại mố trụ cầu. Mời các bạn tham khảo.
Trang 1Website: http://www.nuce.edu.vn Bộ môn Cầu và Công trình ngầm
Website: http://bomoncau.tk/
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG
MỐ TRỤ CẦU
TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://motrucau.tk/
Hà Nội, 8‐2013
2
Tài liệu tham khảo
1 Nguyễn Như Khải, Phạm Duy Hoà, Nguyễn Minh Hùng,
Hà Nội, 2000.
2 Nguyễn Trâm, Nguyễn Tiến Oanh, Lê Đình Tâm, Phạm
Duy Hoà, “ Xây dựng móng mố trụ cầu ”, NXB Xây dựng,
Hà Nội, 1997.
3 Bộ GTVT, " Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272.05 ",
NXB GTVT, Hà Nội, 2005.
4 Wai Fan Chen and Lien Duan, “ Bridge Engineering
5 Richard M.Baker, Jay A.Pucket, “ Design of highway
Trang 2CHƯƠNG I
Khái niệm về mố trụ cầu
Nội dung chương 1
• 1.1. Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu
– Định nghĩa, nhiệm vụ chức năng của trụ
– Định nghĩa, nhiệm vụ chức năng của mố
• 1.2. Phân loại mố trụ cầu:
– Theo vật liệu (đá xây, bê tông, BTCT, thép…)
– Theo khối lượng (nặng, nhẹ)
– Theo đặc điểm chịu lực (cứng, dẻo )
– Theo hệ thống kết cấu nhịp (mố trụ cầu dầm, cầu vòm, cầu
khung, cầu treo )
Trang 31.1. Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu
• Định nghĩa mố trụ:
– Là bộ phận kê đỡ kết cấu nhịp, tiếp nhận toàn bộ tải trọng từ
kết cấu nhịp và truyền xuống nền đất qua kết cấu móng
• Trụ cầu?
– Vị trí:
• Trụ được xây dựng ở giữa hai nhịp kề nhau (thường hay
nằm trong dòng chảy)
– Nhiệm vụ:
• Đỡ kết cấu nhịp
• Với trụ ở lòng sông cần có hình dáng hợp lý để ít gây cản
trở dòng chảy và tránh hiện tượng xói dưới bệ móng
6
Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu (t.theo)
– Tải trọng tác dụng lên trụ:
• Trụ cầu chịu áp lực truyền từ kết cấu nhịp
• Với trụ ở dưới sông còn chịu thêm tác dụng của dòng chảy
và lực va đập của tàu bè, cây trôi
L
l 0
tt
l l
3
MNTN MNTT MNCN
4
1
4
kt
Trang 4Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu (t.theo)
• Mố cầu?
– Vị trí:
• Mố cầu được xây dựng ở vị trí tiếp giáp giữa đường và cầu
Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu (t.theo)
– Nhiệm vụ:
• Đỡ kết cấu nhịp
• Đảm bảo ổn định cho nền đường đầu cầu
• Là kết cấu nối tiếp giữa đường và cầu nên mố cần được cấu
tạo để đảm bảo không thay đổi độ cứng của tuyến đường
một cách đột ngột, giúp xe chạy êm thuận khi qua cầu
• Tránh xói lở bờ sông
– Tải trọng tác dụng lên mố:
• Phản lực truyền từ kết
cấu nhịp
• Áp lực của đất
Trang 5Nhiệm vụ, chức năng của mố trụ cầu (t.theo)
• Yêu cầu khi thiết kế mố trụ cầu:
– Mố trụ cầu là công trình thuộc kết cấu phần dưới, thường nằm
trong vùng ẩm ướt => dễ bị xâm thực, xói lở, bào mòn…
– Việc thi công, sửa chữa, thay đổi mố trụ cầu rất khó khăn
Khi thiết kế cần chú ý thiết kế sao cho phù hợp với địa hình,
địa chất, phù hợp với điều kiện kỹ thuật cụ thể và dự đoán
trước được sự phát triển tải trọng
Khi thiết kế mố trụ cần đảm bảo những yêu cầu về kinh tế, kỹ
thuật, xây dựng và khai thác
• Kinh tế, kỹ thuật: mố trụ sử dụng vật liệu hợp lý, các kích thước có trị số nhỏ
nhưng vẫn đảm bảo về cường độ, độ cứng, độ ổn định, không bị xói lở, lún,
sụt.
• Xây dựng: thuận tiện cho thi công, dễ cơ giới hóa thi công
• Khai thác: cho phép thoát nước êm thuận dưới cầu, đảm bảo mỹ quan…
10
1.2. Phân loại mố trụ cầu
• Phân loại theo vật liệu
– Mố trụ bằng đá xây
– Mố trụ bằng bê tông hoặc bê tông đá hộc
– Mố trụ bằng bê tông cốt thép
• Đổ tại chỗ
• Lắp ghép
• Bán lắp ghép
– Mố trụ bằng thép
• Thích hợp cho cầu vượt, cầu cạn và kết cấu cầu tạm…
Trang 6Phân loại mố trụ cầu (t.theo)
• Phân loại theo hình thức cấu tạo
– Mố trụ nặng
• Có kích thước lớn, khối lượng lớn
• Kết cấu toàn khối nặng nề được làm bằng đá xây hoặc bê
tông
• Kết cấu vững chắc, có độ ổn định cao
• Tốn vật liệu và dẫn đến tốn kém cho kết cấu nền móng
– Mố trụ nhẹ
• Có kết cấu thanh mảnh, được làm bằng bê tông cốt thép
• Khối lượng vật liệu giảm đi đáng kể so với mố trụ nặng
Phân loại mố trụ cầu (t.theo)
• Phân loại theo đặc điểm chịu lực (theo độ cứng dọc cầu)
– Mố trụ cứng
• Có độ cứng lớn và có khả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ
tải trọng ngang truyền từ kết cấu nhịp và từ nền đất đắp
Được dùng phổ biến ở hầu hết các công trình cầu
– Mố trụ dẻo
• Có độ cứng nhỏ, kết cấu nhịp là những dầm đơn giản kê cố
định lên đỉnh trụ, mố. Chuyển vị tại các gối cầu được đảm
bảo do mố, trụ có độ cứng nhỏ
• Tải trọng nằm ngang theo phương dọc cầu từ kết cấu nhịp
được truyền xuống các trụ và được phân phối tỉ lệ với độ
cứng của mố, trụ
Ít dùng, thường áp dụng cho các cầu nhịp ngắn (< 12m)
hoặc cầu dẫn
Trang 7Phân loại mố trụ cầu (t.theo)
• Phân loại theo hệ thống kết cấu nhịp
– Mố trụ không chịu lực đẩy ngang (cầu dầm)
– Mố trụ có chịu lực đẩy ngang (cầu vòm)
– Mố trụ cầu khung
– Mố trụ cầu treo
• Dây văng
• Dây võng