Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng kết cấu nhịp bị uốn và truyền áp lực thẳng đứng xuống mố trụ. Kết cấu dầm bao gồm [12]:
♦ Cầu dầm đơn giản
Biểu đồ mô men chỉ có dấu dương, các gối chỉ tồn tại phản lực đứng.
Hình 2.6: Cầu kết cấu dầm đơn giản
Ưu điểm: Tính toán, bốtrí thép đơn giản, sơ đồ kết cấu tĩnh định, không ảnh hưởng bởi các yếu tốlún do đó áp dụng được địa chất và móng bất kì. Ngoài ra thi công dễ tiêu chuẩn hóa, cơ giới hóa. Dễ lắp ghép và cẩu ghép thuận lợi
Nhược điểm: Tốn vật liệu so với sơ đồkhác; không thi công được nhịp lớn.
♦ Cầu dầm liên tục
Ưu điểm :Chịu lực hợp lý hơn nên tiết kiệm vật liệu so với dầm đơn giản.
Khảnăng vượt nhịp lớn hơn so với dầm đơn giả. Đối với các gói di động chỉ tồn tại một thành phần phản lực thẳng đứng nên trụ chịu nén đúng tâm.
Hình 2.7: Cầu kết cấu dầm liên tục
Nhược điểm: Sơ đồ kết cấu siêu tĩnh nên rất nhạy cảm với các tác động: mố trụ bị lún, nghiêng lệch, ảnh hưởng biến thiên nhiệt độ, co ngót và từ biến của bê tông, quá trình căng kéo cốt thép ứng suất trước.
Biểu đồ mô men có hai dấu, do đó phải bố trí thép về hai phía của dầm, phức tạp cho thi công.
♦ Cầu dầm mút thừa
Hình 2.8: Cầu kết cấu dầm mút thừa
Ưu điểm: Giá trị mô men tại giữ nhịp giảm đi do có mômen gối do đó vượt nhịp lớn hơn so với dầm đơn giản.
Nhược điểm: Lực xung kích lớn, cấu tạo khớp rất phức tạp 2.2.1.2. Kết cấu khung
Ưu điểm: Trụ và kết cấu cùng tham gia chịu lực, mô men tại các vị trí trong kết cấu nhìn chung là nhỏ
Nhược điểm: Dễ phát sinh ứng suất phụ trong hệsiêu tĩnh
a- Cầu khung liên tục
b- Khung T -dầm đeo Hình 2.9: Cầu kết cấu khung
2.2.1.3. Kết cấu vòm
a.Cầu vòm chạy trên b. Cầu vòm chạy giữa
c.Cầu vòm cứng.dầm mềm d. Cầu vòm mềm dầm cứng e.Cầu vòm chạy dưới có thanh xiên
Hình 2.10: Cầu kết cấu vòm
Ưu điểm: Tận dụng khảnăng chị nén của vật liệu; hình thức đẹp
Nhược điểm: Có lực xô ngang lớn nên chỉ phù hợp với vùng có địa chất tốt.
Độ võng lớn , chiều cao kiến trúc lớn.
2.2.1.4. Kết cấu giàn
Ưu điểm: Giàn là hệ thanh liên kết với nhau chỉ bằng hai khớp ở hai đầu thanh, do đó các thanh trong giàn chỉ chịu lực dọc trục. Chính vì vậy khi nhịp lớn cầu giàn tiết kiệm vật liệu hơn cầu dầm.
Các thanh giàn có trọng lượng nhẹ, do đó giảm bớt tĩnh tải xuống mố trụ, dẫn đến yêu cầu vềmóng không cao như cầu dầm.
Khả năng chịu lực ngang của cầu giàn tốt hơn so với cầu dầm do diện tích chắn gió thực tế nhỏhơn, khoảng cách tim hai giàn chủ lớn.
Các thanh cầu giàn là các thanh thép định hình, có thể chế tạo hàng loạt trong xưởng nên đảm bảo tiến độ thi công nhanh, công tác thi công không phức tạp. Cầu giàn có thểcó hình dáng đẹp, đảm bảo yêu cầu mỹ quan.
Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, nhất là ở các mối nối giữa dầm dọc và dầm ngang, dầm ngang và giàn chủ, hay là các mối nối giữa các thanh giàn. Do có nhiều thanh giàn, các thanh của hệ liên kết trên và thanh cổng cẩu lớn nên không đảm bảo tầm nhìn tốt, tầm nhìn ra hai bên cầu bị hạn chế.
Vấn đềổn định và mỏi của cầu giàn được đặt cao hơn các loại cầu khác, nhất là với các tải trọng tác dụng thường xuyên trên cầu ôtô. Chiều dài nhịp khá lớn, giàn có nhiều thanh nên công tác duy tu bảo dưỡng rất phức tạp.
Hình 2.11: Cầu kết cấu giàn 2.2.1.5. Kết cấu liên hợp
Hình 2.12: Cầu kết cấu liên hợp
Kết cấu cầu liên hợp là loại cầu được kết hợp từ các hệ đơn giản hoặc hệđơn giản được tăng cường các bộ phận chịu lực. Bằng cách đó người ta có thể tạo ra những kết cấu chịu lực hợp lý và có hiệu quả vềphương diện kinh tế. kỹ thuật, đặc biệt trong các trường hợp nhịp lớn.
2.2.1.6. Cầu treo
Cầu treo là loại kết cấu trong đó bộ phận chịu lực chính là dây làm việc chịu kéo. Dưới tác dụng của hoạt tải hệ dầm mặt cầu làm việc như một hệ liên hợp.
Hình 2.13: Cầu treo
Ưu điểm: Kết cấu thanh mảnh, tạo mỹ quan kiến trúc đẹp. Khả năng vượt nhịp lớn. Sử dụng vật liệu chịu kéo có cường độ cao, chịu lực lớn.
Nhược điểm: Ổn định theo phương ngang kém, nhạy cảm với tác động của gió bão và các lực có tính chu kỳ. Hệ thống dây cáp dễ chịu ảnh hưởng của môi trường.
Kết luận: Từcác nhược điểm cũng như tồn tại của cầu giao thông vùng nông thôn ĐBSCL như trên để giải quyết được vấn đề phục vụ giao thông bộ và đảm bảo hoạt động của giao thông thủy đặc biệt là khi cần thiết đưa các thiết bị nạo vét hệ thống kênh rạch ĐBSCL là sử dụng kết cấu cầu có khảnăng di động, đóng mở. Dạng kết cấu giàn phù hợp với dạng vật liệu và kết hợp khả năng đóng mở . Với các ưu điểm vượt trội như:
- Hệ thanh trong giàn liên kết với nhau chỉ bằng hai khớp ở hai đầu thanh, do đó các thanh trong giàn chỉ chịu lực dọc trục, vì vậy khi nhịp lớn cầu giàn tiết kiệm vật liệu hơn cầu dầm.
- Các thanh giàn có trọng lượng nhẹ, do đó giảm bớt tĩnh tải xuống mố trụ, dẫn đến yêu cầu về móng không cao như cầu dầm. Cầu giàn nhẹ nên việc sử dụng thiết bịđóng mở sẽ dễdàng hơn.
- Khả năng chịu lực ngang của cầu giàn tốt hơn so với cầu dầm do diện tích chắn gió thực tế nhỏhơn, khoảng cách tim hai giàn chủ lớn.
- Cầu giàn có thểcó hình dáng đẹp, đảm bảo yêu cầu mỹ quan.
- Các thanh cầu giàn là các thanh thép định hình, có thể chế tạo hàng loạt trong xưởng nên đảm bảo tiến độ thi công nhanh, công tác thi công không phức tạp.