Chuong 4 cấu tạo cầu dàn

- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Chơng 4
Cấu tạo cầu dn thép
Đ4.1.Khái niệm chung
4.1.1. Khái niệm về cầu dn thép.
- Cầu dàn là một dạng kết cấu nhịp cầu thép bao gồm các bộ phận cơ bản sau:
+ Các mặt phẳng dàn chủ.
+ Hệ dầm mặt cầu: dầm dọc, dầm ngang và bản bê tông mặt cầu.
+ Hệ liên kết: Hệ liên kết dọc, liên kết ngang cầu, khung cổng cầu và dàn hãm.
- Cầu dàn là sự phát triển cao hơn của cầu dầm khi chiều dài nhịp lớn thì việc áp dụng
cầu dầm không còn hợp lý vì chiều cao dầm phải lớn gây lãng phí vật liệu, khi đó ta nên
áp dụng kết cấu nhịp cầu dàn.
4.1.2. Lịch sử v xu hớng phát triển của cầu dn thép.
4.1.2.1. Lịch sử phát triển cầu dàn thép thế giới.
Chiếc cầu dàn thép đầu tiên đợc xây dựng ở Mỹ vào năm 1840 và chiếc cầu dàn
thép hoàn toàn đầu tiên đợc xây dựng là cầu qua kênh Erie ở New York năm 1840 có
chiều dài nhịp 24,5m.
Những chiếc cầu dàn đợc xây
dựng trong thời kì này thờng có cấu
tạo phức tạp với nhiều thanh xiên
gần với các cây cầu gỗ thời đó.
Sơ đồ chủ yếu thời kỳ này là
cầu giản đơn hoặc dàn hẫng. Điển
hình là các cầu: cầu qua vịnh Forth
ở Scotland (1890) nhịp dài 521m;
cầu Quebec ở Canada (1917) nhịp
dài 549m Hình 4.1: Cầu dàn hẫng qua vịnh Forth (Scotland - 1890)
- Một số cầu dàn thép lớn trên thế giới.
STT Tên cầu L

nhịp

(m)
Thnh phố Đất
nớc
Hon
thnh
1 Pont de Quebec 549 Quebec Canada 1917
2 Firth of Forth 521 Edinburgh Scotland 1890
3 Minato 510 Osaka Japan 1974
4 Commandore Barry 501 Chester, PA USA 1974
5 Greater New Orleans-1 480 New Orleans, LA USA 1958
6 Greater New Orleans-2 480 New orleans LA USA 1988
7 Howrah 457 Calcutta India 1943
8 Veterans Memorial 445 Gramercy, LA USA 1995
9 Transbay 427 San Francisco, CA USA 1936
10 Ikitsuki 400 Nagasaki Japan 1991
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
1
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

11 Astoria 376 Oregon USA 1966
12 Mississippi 376 Baton Rouge, LA USA 1968

4.1.2.2. Lịch sử phát triển cầu dàn thép trong nớc.
Cây cầu dàn thép nổi
tiếng đợc xây dựng thời đó
là cầu Long Biên, cầu dàn
có biên đa giác với chiều dài

toàn cầu gần 3000m trong
đó phần dàn thép dài
1860m, theo sơ đồ dàn
hẫng, nhịp lớn nhất dài
130m và nhịp đeo dài 52,5m
và đến nay cầu vẫn còn
đang đợc sử dụng. Hình 4.2: Cầu Long Biên (Hà Nội - 1902)
Cầu Hm Rồng đợc xây
dựng lại theo sơ đồ dàn giản đơn 2
nhịp (80 + 80)m.

Hình 4.3: Cầu Hàm Rồng
(Thanh Hoá)



Cầu Thăng Long bắc qua sông Hồng là dạng cầu dàn thép liên tục gồm 5 liên,
mỗi liên 3 nhịp có chiều dài 112m, mặt cầu bằng thép bản trực hớng (Orthotropic),
chiều dài toàn cầu L
cau
= 1680m.
Cầu đợc thiết kế cho 4 làn xe ôtô
chạy trên, hai làn đờng sắt và 2
làn xe thô sơ chạy dới. Từ năm
1972 - 1977 do các chuyên gia
Trung Quốc thực hiện và từ năm
1978 - 1982 cầu đợc hoàn thành
với sự giúp đỡ của các chuyên gia
Liên xô.
Hình 4.4: Cầu Thăng Long

(Hà Nội)
Cầu Chơng Dơng đợc xây dựng năm 1985 với 11 nhịp, nhịp lớn nhất có chiều
dài là 97,6m, chiều dài toàn cầu L
cau
= 1211m.

- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
2
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Cầu Việt Trì (Phú Thọ), cầu
Đò Quan (Nam Định) xây dựng
năm 1994 dới dạng cầu thép bê
tông liên hợp liên tục ba nhịp: 42 +
63 + 42m.

Hình 4.5: Cầu Việt Trì
(Phú Thọ)

Cầu Trng Tiền (Huế) đợc
xây dựng theo dạng KCN cầu dàn
biên cong với kiểu dáng mềm mại
đã đem lại vẻ đẹp riêng cho khung
cảnh Sông Hơng - Núi Ngự của
xứ Huế.

Hình 4.6: Cầu Tràng Tiền
(Huế)

4.1.3. Xu hớng phát triển của cầu dn thép hiện đại
Về mặt vật liệu có hai xu hớng chính là: tăng cờng độ của thép, sử dụng vật liệu
cờng độ cao vào các vị trí chịu lực bất lợi nhất để giảm khối lợng thép; sử dụng kết
hợp nhiều loại vật liệu để sử dụng hiệu quả nhất các tính năng của mỗi loại vật liệu. Các
loại vật liệu liên kết ngày càng có chất lợng cao và dễ thi công cũng nh dễ kiểm tra
chất lợng. Các kết quả nh sử dụng thép chất lợng cao (HPS) vào một số thanh dàn;
ứng dụng kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bêtông; sử dụng bulông thông minh trong
liên kết.
Cấu tạo các chi tiết của kết cấu cầu dàn thép ngày càng đợc đơn giản hoá, dễ
dàng cho công tác chế tạo, thi công cũng nh quá trình bảo dỡng, sửa chữa sau này.
Điển hình là các cấu tạo mới của kết cấu dàn Nhật
Về sơ đồ kết cấu: cầu dàn thép có xu hớng kết hợp với một số sơ đồ khác nh kết
cấu dàn-vòm, khung-dàn
4.1.4. u nhợc điểm v phạm vi áp dụng.
4.1.4.1. u điểm.
- Có khả năng vợt nhịp khẩu độ lớn hơn và tiết kiệm vật liệu hơn so với cầu dầm. Khả
năng vợt nhịp hợp lý của cầu dàn là L > 80m.
- Khả năng chịu lực ngang của cầu dàn tốt hơn so với cầu dầm do diện tích chắn gió
thực tế nhỏ hơn, khoảng cách tim hai dầm chủ lớn hơn.
- Cầu dàn có thể có hình dạng đẹp, đảm bảo yêu cầu mỹ quan.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
3
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Có thể thi công lắp ráp cầu dàn thép tại vị trí cầu hoặc lắp hoàn thiện kết cấu nhịp rồi
đa tới vị trí công trình cầu do đó có thể rút ngắn thời gian thi công.
- Dễ dàng cho công tác sửa chữa, tăng cờng. Với bộ phận nào hỏng, yếu có thể thay
thế, tăng cờng cục bộ bộ phận đó.
4.1.4.2. Nhợc điểm.

- Cầu dàn thép có cấu tạo quá phức tạp do đó khó khăn cho công tác chế tạo cũng nh
thi công.
- Kết cấu nhịp cầu dàn nói riêng và kết cấu nhịp cầu thép nói chung chịu ảnh hởng trực
tiếp của điều kiện khí hậu, thời tiết nên rất dễ bị gỉ do đó chi phí duy tu bảo dỡng lớn.
- Các chi tiết quá phức tạp đặc biệt là các vị trí tiết điểm (nút dàn) thờng bị h hỏng gây
khó khăn cho công tác duy tu bảo dỡng.
- Giá thành ban đầu của cầu dàn thép là đắt so với cầu BTCT và cầu dầm thép.
4.1.4.3. Phạm vi áp dụng.
- Khi chiều dài nhịp càng lớn nếu dùng dầm thép thì chiều cao dầm càng lớn, khi đó sử
dụng kết cấu nhịp dàn hợp lý hơn. Theo tổng kết thì với những cầu có chiều dài nhịp nhỏ
hơn 40 50m thờng cầu dầm hợp lý hơn, cầu có chiều dài nhịp lớn hơn 80m thì cầu
dàn hợp lý hơn, những cầu có chiều dài nhịp từ 50
ữ
ữ
80m thì phải so sánh kỹ về kinh tế
và kỹ thuật để xác định dàn hay dầm để lựa chọn ra phơng án hợp lý nhất.
G
L
Gdầm
Gdàn
Lo
Thích hợp
cho Dầm
Thích hợp
cho Dàn
Go

< 40
ữ
50m > 80m

Hình 4.7: Phạm vi hiệu quả của kết cấu cầu dàn thép
- áp dụng cho cầu chịu tải trọng lớn nh tải trọng Đờng sắt.
- Khi cần thi công nhanh trên tuyến đờng đang khai thác.
- Khi thi công các cầu phục vụ cho quân sự, cầu tạm đảm bảo giao thông






- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
4
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Đ4.2.Tổng quan về các dạng v các sơ đồ cầu dn thép.
4.2.1. Phân loại theo sơ đồ chịu lực.
4.2.1.1. Cầu dàn giản đơn.
- Sơ đồ cấu tạo:
Ltt
H

d

Hình 4.8: Dàn giản đơn
- Đặc điểm:
+ Dàn giản đơn là loại dàn đợc dùng phổ biến nhất vì dễ thiết kế định hình, dễ
tiêu chuẩn hoá công tác chế tạo và lắp đặt.
+ Với cầu có đờng xe chạy dới cầu dàn giản đơn có nhịp 60ữ80m; với cầu có
đờng xe chạy trên thờng làm nhịp nhỏ hơn để giảm chiều cao kiến trúc của cầu.

+ Không chịu ảnh hởng của nhiệt độ và gối lún.
+ Tuy nhiên tại tất cả các mặt cắt dàn đều có chiều cao bằng nhau nên dàn giản
đơn không tận dụng đợc hết khả năng làm việc của các thanh dàn do đó gây lãng
phí vật liệu.
4.2.1.2. Cầu dàn hẫng và dàn liên tục
- Các sơ đồ cấu tạo:
- Đặc điểm của KCN cầu dàn
liên tục:
+ Cầu dàn liên tục thờng
làm hai đến ba nhịp, ít khi là
nhiều hơn ba nhịp vì cấu tạo khe
biến dạng rất phức tạp.
+ Dàn liên tục hai nhịp
thờng làm chiều dài bằng
nhau, dàn ba nhịp thì nhịp giữa
nên làm dài hơn, tỷ số chiều dài
nhịp biên với nhịp giữa hợp lý là
từ 0,7 0,8. Hình 4.9: Dàn liên tục hai nhịp. ữ
a/
b/
c/
d/
+ So với dàn giản đơn, dàn liên tục có u điểm tiết kiệm thép (khoảng từ 5% đến
10%) độ cứng theo phơng đứng và phơng ngang đều lớn hơn. Tuy vậy dàn liên tục
thờng có cấu tạo phức tạp, phát sinh ứng suất phụ khi gối lún và nhiệt độ thay đổi.
+ Dàn mút thừa cũng có những u điểm tơng tự nh dàn liên tục, trong hệ dàn
tĩnh định nhiều nhịp khi có hiện tợng gối lún không sinh ra ứng suất phụ. Tuy vậy dàn
mút thừa có nhợc điểm là đờng đàn hồi bị gẫy khúc tại khớp làm tăng tác dụng xung
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
5

- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

kích của hoạt tải. Nên lấy chiều dài đoạn mút thừa vào khoảng 15% đến 40% chiều dài
nhịp chính.

Hình 4.10: Dàn liên tục ba nhịp.

Hình 4.11: Sơ đồ dàn hẫng + nhịp đeo
4.2.2. Phân loại theo đờng biên dn.
4.2.2.1. Dàn có biên song song.
- Sơ đồ cấu tạo:
Ltt
H

d

Hình 4.12: Dàn có biên song song
- Dàn có đờng biên song song là loại đơn giản nhất, các thanh biên có cùng một kích
thớc, các thanh đứng và thanh xiên cũng nh vậy. Trong cầu này đờng xe chạy có
thể là biên trên hoặc biên dới. Do mỗi loại thanh có cùng một kích thớc nên dễ tiêu
chuẩn hoá các thanh cũng nh bản nút dàn. Khi thi công có thể cho cần trục chạy theo
đờng biên trên để tiến hành lắp ráp kết cấu nhịp.
- Dàn có đờng biên song song cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng, dễ tiêu chuẩn hoá
các thanh cũng nh các bản nút, chính vì lý do đó nên tuy không thật tiết kiệm thép
nhng sơ đồ dàn liên tục hai, ba nhịp có đờng biên song song rất hay đợc sử dụng.
4.2.2.2. Dàn có biên đa giác.
- Sơ đồ cấu tạo:

Hình 4.13: Dàn có biên đa giác

- Để tiết kiệm vật liệu và tận dụng hết khả năng làm việc của các thanh dàn thì dàn có
thể đợc cấu tạo có chiều cao thay đổi. Hình dạng của dàn liên tục có liên quan đến
hình bao mômen nhng không nên quá phức tạp. Đối với những dàn lớn trị số của
mômen âm ở gối lớn hơn nhiều so với mômen dơng ở nhịp khi đó có thể tăng chiều
cao dàn ở vị trí gối nhng tránh cấu tạo dàn có góc gãy quá nhọn ở vị trí gối vì nh vậy
cấu tạo phức tạp không kinh tế.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
6
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Dàn có đờng biên đa giác có u điểm là nội lực trong các thanh biên trên điều hoà
hơn, chiều dài và nội lực trong một số thanh đứng, thanh xiên cũng nhỏ đi, do đó dàn có
đờng biên đa giác tiết kiệm thép hơn dàn có đờng biên song song. Tuy nhiên dàn
biên đa giác có nhợc điểm là cấu tạo phức tạp, thi công khó chẳng hạn với cầu chạy
trên có đờng biên dới là đa giác thì không thể lao dọc trên con lăn, chính vì vậy loại
dàn này ít dùng hơn dàn có đờng biên song song.
4.2.2.3. Dàn có biên cong theo đờng Parabol.
- Sơ đồ cấu tạo:
Ltt

Hình 4.14: Dàn biên cong
- Nếu xét về mặt tiết kiệm vật liệu thì dàn biên cong là tối u nhất vì chiều cao dàn đợc
thay đổi theo dạng của biểu đồ mômen, do đó sẽ phát huy đợc tối đa khả năng chịu
lực của các thanh dàn.
- Tuy nhiên trong thực tế rất khó có thể cấu tạo đợc thanh biên của dàn có dạng cong,
mà hầu hết là các thanh vẫn cấu tạo thẳng và đợc đặt trên một đờng cong thiết kế.
Do đó trong dàn biên cong các thanh và các bản nút sẽ có cấu tạo khác nhau nên chế
tạo và thi công rất phức tạp, vì vậy loại dàn này rất ít đợc sử dụng.
4.2.4. Phân loại theo cấu tạo khoang dn.

- Cầu dàn có thanh đứng, thanh treo.

Hình 4.15: Dàn có thanh đứng, thanh treo
Việc cấu tạo có thanh đứng thanh treo sẽ làm giảm chiều dài khoang dàn, đồng
thời giảm chiều dài tính toán của dầm dọc, ngoài ra số lợng dầm ngang tăng lên do đó
chiều cao dầm ngang cũng giảm, từ đó làm giảm đợc chiều cao cũng nh trọng lợng
của hệ dầm mặt cầu.
Tuy nhiên việc cấu tạo có thanh đứng thanh treo sẽ làm cho nút dàn có cấu tạo
phức tạp hơn do tại nút dàn có sự tập trung của cả các thanh biên, thanh xiên và thanh
đứng.
Cầu dàn có thanh đứng, thanh treo đợc sử dụng khá phổ biến đặc biệt thích hợp
đối với cầu có đờng xe chạy cả trên và dới nh cầu Thăng Long.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
7
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Về mặt cấu tạo thì thanh đứng và thanh treo là giống nhau, tuy nhiên về mặt chịu
lực thì có sự khác biệt thể hiện ở chỗ thanh treo chỉ chịu kéo khi có tải trọng chạy dới,
còn thanh đứng thì chỉ chịu nén khi có tải trọng chạy trên. Trong một số cầu dàn không
có tải trọng chạy trên thì thanh đứng hoàn toàn không chịu lực, tuy nhiên không thể bỏ
đi đợc vì nó góp phần tạo nên kết cấu không biến dạng hình học.
- Cầu dàn không có thanh đứng, thanh treo (Dàn tam giác):

Hình 4.16: Dàn tam giác
Về mặt cấu tạo thì dàn tam giác có cấu tạo đơn giản hơn do bớt đợc thanh đứng
liên kết vào nút. Tuy nhiên do chiều dài khoang tăng nên chiều dài và chiều cao của
dầm dọc và dầm ngang cũng tăng từ đó làm tăng trọng lợng của kết cấu mặt cầu.
Cầu dàn tam giác thờng chỉ nên áp dụng cho cầu chạy dới. Nếu áp dụng cho
cầu dàn chạy trên thì các thanh biên trên và hệ liên kết ngang bên trên phải đợc cấu

tạo có kích thớc rất lớn để đảm bảo đủ chịu lực.
- Cấu dàn tổ hợp.
Ltt

Hình 4.17: Dàn tổ hợp
Cầu dàn tổ hợp thực chất là sự kết hợp của nhiều dàn tam giác để giảm chiều dài
khoang dàn và giảm khẩu độ tính toán của hệ dầm mặt cầu.










- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
8
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Đ4.3.Cấu tạo dn chủ
4.3.1. Cấu tạo chung KCN cầu dn.
- Cấu tạo chung các bộ phận cầu dàn thép gồm: hệ dàn chủ, hệ dầm mặt cầu, hệ liên
kết, mặt cầu.

Hình 4.18: Cấu tạo chung KCN cầu dàn
- Cấu tạo chung KCN cầu dàn thép trên đờng ôtô:
12
11
Hệ liên kết dọc dới
12 Hệ liên kết dọc trên
1
%
1
%
11
2
%
2
%
3
2
6
1
5
7
10
9
8
4

1 Thanh biên dới
2 Thanh đứng, thanh xiên
3 Thanh đứng, thanh xiên
4 Dầm ngang
5Dầm dọc
6 Dầm hẫng cho lề đi bộ
7 Bản bêtông mặt cầu
8 Lề đi bộ
9 Hệ liên kết ngang trên
10 Khổ thông xe

Hình 4.19: Mặt cắt ngang cầu dàn trên đờng ôtô







- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
9
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Cấu tạo chung KCN cầu dàn thép trên đờng sắt:
13
14
1
%
1

%
13
Hệ liên kết dọc dới
14 Hệ liên kết dọc trên
8
9
1 Thanh biên dới
2 Thanh đứng, thanh xiên
3 Thanh biên trên
4 Dầm ngang
5 Dầm dọc
6 Dầm hẫng cho lề đi bộ
7Tà vẹt
8Ray chính
9 Ray phụ (ray hộ luân)
10 Lề đi bộ
3
2
6
1
5
7
11
12
10
4
11
Khổ thông xe
12
Hệ liên kết ngang trên

Hình 4.20: Mặt cắt ngang cầu dàn trên đờng sắt
- Các mặt phẳng dàn chủ:
+ Các mặt phẳng dàn chủ các thanh biên trên (mạ thợng), thanh biên dới (mạ
hạ), các thanh xiên, các thanh đứng, thanh treo.
+ Các mặt phẳng dàn chủ đóng vai trò là kết cấu chịu lực chính của KCN cầu dàn.
+ Trong tính toán các mặt phẳng dàn chủ đợc tính theo sơ đồ dàn phẳng với liên
kết giữa các thanh dàn đợc coi là liên kết khớp lý tởng, tức là nội lực trong các
thanh dàn do tải trọng gây ra chỉ có thành phần lực dọc (kéo hoặc nén).
- Hệ dầm mặt cầu:
+ Hệ dầm mặt cầu bao gồm bản mặt cầu gồm, dầm dọc, dầm ngang.
+ Bản mặt cầu đóng vai trò tạo ra mặt đờng xe chạy, tuỳ thuộc vào cầu trên
đờng ôtô hay trên đờng sắt mà mặt cầu sẽ có thể cấu tạo khác nhau.
+ Hệ dầm mặt cầu có vai trò đỡ bản mặt cầu và truyền tải trọng từ bản mặt cầu
xuống các mặt phẳng dàn chủ.
+ Trong cầu đờng sắt thì hệ dầm mặt cầu cũng gồm có dầm dọc, dầm ngang và
hệ thống ray, tà vẹt để tạo ra mặt đờng cho tàu chạy.
- Hệ liên kết dọc cầu:
+ Hệ liên kết dọc gồm có liên kết dọc trên nằm ở phần biên trên của dàn và liên
kết dọc dới nằm ở phần biên dới của dàn.
+ Hệ liên kết dọc có vai trò liên kết các mặt phẳng dàn chủ, tăng cờng độ cứng
theo phơng ngang cầu cho kết cấu nhịp và chịu các tải trọng tác dụng theo
phơng ngang cầu nh lực lắc ngang, lực ly tâm và lực gió ngang.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
10
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Hệ liên kết ngang cầu:
+ Hệ liên kết ngang gồm các dầm ngang trong hệ dầm mặt cầu và hệ liên kết

ngang ở mặt phẳng thanh biên trên.
+ Hệ liên kết ngang có vai trò liên kết các mặt phẳng dàn chủ, tăng cờng độ cứng
theo phơng ngang cầu cho kết cấu nhịp và phân phối tải trọng của hoạt tải cho
các mặt phẳng dàn chủ.
+ Hệ liên kết ngang tại các mặt cắt trên gối thờng đợc cấu tạo có độ cứng lớn
hơn đợc gọi là hệ khung cổng cầu. Hệ khung cổng cầu có vai trò tiếp nhận tải
trọng theo phơng dọc và ngang cầu để truyền xuống gối.
4.3.2. Chiều cao dn chủ (H).
- Chiều cao dàn chủ (H) là khoảng cách giữa đờng tim của thanh biên trên và thanh
biên dới. Có thể hình dung chiều cao dàn chủ có vai trò giống chiều cao của dầm chủ
trong KCN cầu dầm.
- Chiều cao dàn chủ phụ thuộc vào các yếu tố sau:
+ Quy mô thiết kế cầu và quy mô của tải trọng thiết kế.
+ Đảm bảo cho KCN cầu có đủ khả năng chịu lực: theo điều kiện về cờng độ và
điều kiện về độ cứng, cũng nh dao động.
+ Đảm bảo khổ thông xe và hạn chế chiều cao kiến trúc của cầu.
+ Đảm bảo tính mỹ quan cho công trình cầu.
+ Phù hợp với điều kiện thi công và lắp ghép kết cấu nhịp.
- Chiều cao kinh tế của dàn là chiều cao sao cho tổng chi phí cho kết cấu nhịp là nhỏ
nhất mà vẫn đảm bảo về độ cứng, khổ giới hạn, khả năng chịu lực.
- Chiều cao dàn theo công thức kinh nghiệm:
+ Dàn giản đơn có biên song song:
7
1
10
1
ữ=
L
H

+ Dàn giản đơn có biên đa giác:
5
1
8
1
ữ=
L
H

+ Dàn liên tục: Có thể chọn dàn có chiều cao thay đổi:
10
1
12
1
ữ=
L
H

- Theo 22TCN 272 - 05: Chiều cao dàn phải đảm bảo:
10
1

L
H

- Ngoài ra chiều cao dàn đợc thiết kế sao cho phù hợp với việc thiêu chuẩn hoá, định
hình hoá. Khi thiết kế có thể tham khảo các bộ định hình:
+ Dàn Trung Quốc: H = 11 m , với dàn L < 80 m.
H = 15 m với dàn L = 96m và 112 m trở lên.
+ Dàn Liên Xô : H = 8.5 m và 11.25 m

+ Dàn Krupp (Bỉ) : H = 6 m.
+ Dàn Nhật: H = 8.5 ữ 10.5 m
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
11
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

4.3.3. Khoảng cách giữa hai mặt phẳng dn (B).
- Khoảng cách giữa hai mặt phẳng dàn phải đảm bảo khổ thông xe trên cầu đồng thời
phải đảm bảo khả năng ổn định chống lật dới tác dụng của các lực ngang nh: gió, lực
lắc ngangvà hạn chế mômen xoắn trên cầu.
Khổ giới hạn thông xe
+ Đờng bộ, lề ngời đi thờng đợc bố trí ở ngoài dàn để giảm chiều dài dầm
ngang. B phụ thuộc vào khổ cầu và phụ thuộc vào số làn xe bố trí trên cầu
ví dụ: G7 + 2x1,5 m => B = 8.5 ữ 9.0 m
+ Đờng sắt: Đờng ngời đi bộ thờng đợc bố trí ở bên trong dàn.
1. Khổ 1000 => B > 4 m, thờng chọn B = 4,5 hoặc 4,6 m.
2. Khổ 1435 => B > 4.8 m, thờng chọn B = 5,6 ữ 5,8 m
- Khoảng cách giữa hai mặt phẳng dàn theo công thức kinh nghiệm:
+ Đối với cầu chạy dới:
20
1
25
1
ữ=
L
B

+ Đối với cầu chạy trên:
16

1
20
1
ữ=
L
B

4.3.4. Chiều di khoang dn (d).
- Chiều dài khoang là khoảng cách giữa hai nút liên tiếp trên đờng biên dàn. Chiều dài
của khoang dàn ảnh hởng đến sự làm việc của hệ dầm mặt cầu:



Hình 4.21: Kích thớc dàn chủ
+ Nếu chiều dài khoang dàn d nhỏ, khẩu độ làm việc của dầm dọc giảm, phản lực
của dầm dọc truyền xuống dầm ngang cũng giảm, nội lực trong dầm ngang nhỏ,
do đó mặt cắt dầm ngang nhỏ, giảm đợc vật liệu và chiều cao kiến trúc. Tuy
nhiên, nếu cầu dài, tồn tại nhiều dầm ngang, dạng mặt cắt dầm dọc có chiều cao
không đổi lúc này không còn phù hợp nữa, một phần vật liệu không phát huy hết
tác dụng.
+ Ngợc lại, nếu d lớn, số lợng dầm ngang ít, phản lực từ dầm dọc xuống dầm
ngang lớn, mặt cắt dầm ngang lớn, làm tốn vật liệu và tăng chiều cao kiên trúc.
- Chiều dài khoang dàn đợc lựa chọn đảm bảo góc nghiêng hợp lý của thanh xiên:
+ Góc hợp lý: = 30
o
50
o
(60
o
). ữ

+ Góc tối u: = 60
o
trong trờng hợp không có thanh đứng, thanh treo.
= 45
o
trong trờng hợp có thanh đứng, thanh treo.
+ Nếu góc nghiêng > 60
o
thì các thanh dàn chịu lực không hợp lý vì trọng lợng
bản thân của thanh dàn lớn.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
12
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

+ Nếu góc nghiêng < 30
o
thì rất khó trong thực hiện liên kết tại bản tiết điểm vì
khi đó các thanh dàn sẽ bị vớng vào nhau.
- Chiều dài khoang dàn theo công thức kinh nghiệm:
+ Dàn tam giác: d = (1 ữ 1,2)H.
+ Dàn có thanh đứng, thanh treo: d = (0,6 ữ 0,8)H.
+ Chiều dài khoang thờng chọn:
1. Đối với cầu chạy trên d= (2 ữ 6)m.
2. Đối với cầu chạy dới d= (6 ữ 11)m.
4.3.5. Vấn đề tiêu chuẩn v định hình hoá trong KCN cầu dn.
4.3.5.1. Sự cần thiết trong việc tiêu chuẩn hoá KCN cầu dàn.
- Kết cấu nhịp cầu dàn thép có cấu tạo và thi công rất phức tạp, do đó dẫn đến giá
thành chế tạo cũng nh thi công KCN rất cao. Vì vậy đối với các KCN có chiều dài L <
30m thì việc áp dụng KCN cầu dàn là không kinh tế. Nh vậy cần thiết phải có sự chuẩn

hoá và định hình hoá trong việc thiết kế KCN cầu dàn thép nhằm giảm giá thành thiết
kế, chế tạo và thi công nhờ đó mà KCN cầu dàn thép đợc áp dụng phổ biến và rộng rãi
hơn.
- Việc tiêu chuẩn hoá kết cấu trong chế tạo đồng nghĩa với việc hình thành các dây
chuyền từ thiết kế, chế tạo, lắp ghép, thi công và duy tu bảo dỡng kết cấu nhịp.
- Trong các thiết kế định hình, ngời ta tập hợp những kết cấu nhịp có chiều dài nhịp
trong những phạm vi nhất định vào từng nhóm. Mỗi nhóm định hình có một kiểu sơ đồ
hình học, chiều cao dàn, chiều dài khoang và góc nghiêng của các thanh xiên giống
nhau để cho tất cả các thanh và các chi tiết của kết cấu cũng có kích thớc tiêu chuẩn.
Nhiều khi ngời ta còn cố gắng làm cho các chi tiết của kết cấu nhịp thuộc những nhóm
khác nhau cũng có kích thớc giống nhau.
- ở nớc ta hiện nay có nhiều loại kết cấu nhịp giàn định hình của Liên Xô, Trung Quốc,
Pháp, Đức, Bỉ, Mỹ và của Việt Nam thiết kế.
4.3.5.2. Các thiết kế định hình KCN cầu dàn trong và ngoài nớc.
- Dàn Việt Nam 64 - 71: Định hình thiết kế dựa vào loại dàn Eiffel cũ dùng cho cầu xe
lửa (Z-13) hiện có một số đợc chế sửa cho ôtô đi chung.

Hình 4.22: Dàn Việt Nam 64 - 71
+ Chiều cao dàn: H = 4,0m.
+ Chiều dài khoang dàn: d = 5,0m.
+ Chiều dài nhịp: L
max
= 50m.



- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
13
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Dàn Effel:


2L100x10
200x110
L75x7
2 120x50
600x40
1
7
5
6
4
3
2L80x8
2
250x120
3
2
14
5
6
7


Hình 4.23: Cầu dàn Effel
Dàn chủ Effell có cấu tạo nh sau:
+ Chiều dài khoang: d = 3050 mm.
+ Chiều cao dàn: h = 2080mm.

+ Khoảng cách tim 2 dàn chủ: b = 3610 mm.
+ Thanh biên trên: 2L100x100x10.
+ Thanh biên dới: 2[120x20x5.
+ Các thanh đứng: 2L80x80x6.
+ Các thanh xiên: L100x100x10.
+ Các thanh chéo: L80x80x6
+ Hệ dầm mặt cầu gồm dầm ngang I250 kê gác qua tiếp điểm dàn chủ. Bốn dầm
dọc đỡ 2 vệt băng lăn. Hai vệt băng lăn bố trí theo 2 vệt bánh xe bằng tôn dày
5mm.
- Dàn Bailey:

Hình 4.24a: Dàn Bailey.

- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
14
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2








Hình 4.24b: Cấu tạo cầu dàn Bailey.
Dàn chủ Bailey có cấu tạo nh sau:
+ Mỗi nhịp gồm có 8 panen.
+ Chiều dài mỗi panen: d = 3050 mm.
+ Chiều cao dàn: h = 1500mm.

+ K/C tim 2 dàn chủ: b = 4420 mm.
+ Thanh biên trên: 2[100x46.
+ Thanh biên dới: 2[00x46.
+ Các thanh đứng: [75x40.
+ Các thanh xiên: [75x40.
+ Dầm ngang: I 240x115.
+ Dầm dọc: I 100x55. Hình 4.25: Chốt liên kết 2 panen
+ Hệ dầm mặt cầu gồm dầm ngang I240 kê gác qua tiếp điểm dàn chủ. Bốn dầm
dọc đỡ 2 vệt băng lăn. Hai vệt băng lăn bố trí theo 2 vệt bánh xe bằng tôn dày
4mm.
- Dàn Krupp (Bỉ): Dàn Krup: định hình của Đức đền bù sau chiến tranh thế giới thứ nhất
cho Pháp dùng cho cầu xe lửa. Phần lớn nằm trên đờng sắt thống nhất phần phía
Nam. Một số giàn kiểu này do Bỉ và Mỹ chế tạo. Dàn Krup là kiểu Dàn tam giác có
thanh đứng, môđun 5,0m, chiều cao 6,0m, lmax = 50 m.

Hình 4.26: Dàn Krrup (Bỉ)
+ Chiều cao dàn: H = 6,0m.
+ Chiều dài khoang dàn: d = 5,0m.
+ Chiều dài nhịp: L
max
= 50m.


- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
15
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Dàn định hình Trung Quốc:

Hình 4.27: Dàn định hình Trung Quốc
STT d (m) L (m) H (m) B (m) q (T/m) Tải trọng
1 8 48 11 5,75 2,9 Đờng sắt
2 8 64 11 5,75 2,9 Đờng sắt
3 8 80 11 5,75 2,9 Đờng sắt
4 8 96 15 5,75 3,2 Đờng sắt
5 8 112 15 5,75 3,2 Đờng sắt

- Dàn định hình Liên Xô:
P (T)
STT
L (m)
Sơ đồ dàn
Thép than
CT
3

Thép
hợp kim
1
55.0
185.95 106.20
2
66.0

232.6 174.8
3
77.0

309.8 227.7

4
86.0
(87.52)

392.5 351.1T
5
110.0
(109.52)

582.6 -






- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
16
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Dàn kiểu Nhật:
M
R.B.
Jack receiver
Jack receiver
F

Hình 4.28: Dàn thép kiểu Nhật
Dàn đợc cấu tạo thành

các môđun nhỏ, mỗi môđun
là một khoang dàn, các
khoang đợc liên kết với
nhau bằng mối nối thanh dàn
đặt ngoài tại vị trí nút, liên kết
kiểu này tránh đợc việc phải
cấu tạo nút dàn rất phức tạp.


Hình 4.29a: Dàn thép định hình kiểu Nhật

Hình 4.29b: Dàn thép định hình kiểu Nhật






- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
17
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Đ4.4. Cấu tạo thanh dn.
4.4.1. đặc điểm lm việc của các thanh dn.
- Cấu tạo chung:
Mạ thợng
Thanh đứng
Thanh xiên
Thanh treo

Mạ hạ

Hình 4.30: Bố trí chung các thanh dàn chủ
- Trong tính toán các mặt phẳng dàn chủ đợc tính theo sơ đồ dàn phẳng với liên kết
giữa các thanh dàn đợc coi là liên kết khớp lý tởng, tức là nội lực trong các thanh dàn
do tải trọng gây ra chỉ có thành phần lực dọc (kéo hoặc nén).
- Đặc điểm chịu lực của các thanh dàn:
+ Thanh biên dới (thanh mạ hạ) trong dàn giản đơn chịu lực kéo, trong dàn liên
tục thì có thể chịu kéo hoặc chịu nén tuỳ theo biểu đồ mômen.
+ Thanh biên trên (thanh mạ thợng) trong dàn giản đơn chịu lực nén, trong dàn
liên tục thì có thể chịu nén hoặc chịu kéo tuỳ theo biểu đồ mômen.
+ Thanh xiên chịu kéo và nén đồng thời, tuỳ thuộc vào vị trí của hoạt tải.
+ Thanh treo chịu lực kéo và chỉ có nội lực khi có tải trọng chạy dới.
+ Thanh đứng chịu lực nén và chỉ có nội lực khi có tải trọng chạy trên, trong các
cầu dàn chạy dới khi chịu tác dụng của hoạt tải thì trong thanh đứng không phát
sinh nội lực, tuy nhiên thanh đứng vẫn phải cấu tạo để chịu lực do tĩnh tải và đảm
bảo cho kết cấu không bị biến hình.
4.4.2. Nguyên tắc cấu tạo thanh dn.
- Nguyên tắc cấu tạo các thanh dàn chủ: Hình dạng mặt cắt ngang và kích thớc tiết
diện các thanh dàn chủ đợc quyết định bởi nội lực, chiều dài thanh và yêu cầu lắp
ghép. Mặt cắt ngang hợp lý của các thanh cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Có đủ diện tích chịu lực, đủ độ mảnh yêu cầu đối với thanh chịu nén cũng nh
chịu kéo. Các thanh chịu nén lớn có độ cứng kháng uốn theo hai chiều đều lớn
(điều này thể hiện qua độ mảnh theo hai phơng trong mặt phẳng dàn và trong
mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng dàn là cùng lớn);
+ Dễ liên kết các thanh vào trong nút dàn.
+ Dễ thay đổi tiết diện thanh, dễ tăng cờng sửa chữa.
+ Tiết diện thanh cần đơn giản, ít chi tiết, dễ chế tạo, dễ lắp ráp, dễ kiểm tra, dễ
sơn lại và không bị đọng nớc, đất, cát trong quá trình khai thác.
- Chiều dài cấu tạo của các thanh dàn chủ đợc xác định trên cơ sở thiết kế cấu tạo chi

tiết của dàn chủ.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
18
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Chiều cao của tiết diện phụ thuộc vào diện tích tiết diện và sự thay đổi diện tích các
thanh trong các khoang dàn (đối với thanh biên) nhng không nên chọn lớn hơn
15
1
chiều dài thanh để đảm bảo giả thiết tính toán các nút dàn đều là khớp.
- Chiều ngang thanh ngoài việc để đảm bảo cho độ cứng của thanh còn phải đảm bảo
cho dễ tán đinh, dễ cạo rỉ, dễ sơn, do đó với tiết diện hình hộp thì tiết diện thanh phải
đảm bảo:
+ Khoảng cách giữa hai thành đứng 400mm, trờng hợp tiết diện nhỏ lòng không
sâu thì 300mm.

+ Khoảng cách tĩnh của mép thép góc gắn trên hai bản đứng cho tiết diện hình hộp
có thép góc quay vào trong 200mm.
4.4.3. Tiết diện thanh có một thnh đứng.
- Cấu tạo:
+ Thanh biên thờng có mặt cắt hình chữ T. Với các thanh biên chịu nén có khi
còn bố trí thêm thép góc ở đầu bản đứng để bảo đảm ổn định cho bản này.

Hình 4.31: Các dạng mặt cắt thanh biên.
Để cấu tạo cho thuận tiện kích thớc các thép góc cũng nh chiều dày các bản
đứng đợc dùng một loại thống nhất cho tất cả các thanh trên cùng một đờng
biên. Bản đứng của mặt cắt chữ T phải chắc chắn để liên kết với các thanh đứng
và thanh xiên của dàn chủ.
+ Thanh đứng và thanh xiên đợc cấu tạo từ các thanh thép góc hoặc thép [ nh

hình vẽ. Để nối đợc vào bản đứng của thanh biên thì giữa các thanh đứng và
thanh xiên phải trừ khe hở bằng bề dày bản đứng của thanh biên, nếu mặt cắt có
bản đứng ở giữa thì bề dày bản đứng này phải đúng bằng bề dày bản đứng của
thanh biên.

Hình 4.32: Các dạng mặt cắt thanh đứng và thanh xiên.
- Đặc điểm thanh có một thành đứng:
+ Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp và dễ chế tạo.
+ Độ cứng của thanh nhỏ nhất là khi chịu uốn ngang ra ngoài mặt phẳng dàn.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
19
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

+ Khó cấu tạo đợc thanh có tiết diện lớn.
+ Khó đảm bảo điều kiện cấu tạo nút dàn là trục các thanh dàn phải giao nhau tại
một điểm nhất là khi cần thay đổi tiết diện thanh dàn.
- Phạm vi áp dụng:
+ áp dụng cho các cầu có khẩu độ và chịu tải trọng nhỏ.
+ áp dụng cho các cầu lắp ghép và tháo dỡ trong thời gian ngắn, đặc biệt là các
cầu quân sự.
4.4.4. Tiết diện thanh có hai thnh đứng.
- Cấu tạo: Loại hai thành đứng
thờng đợc tổ hợp từ các thép
góc, thép [, thép bản liên kết
với nhau bằng đinh tán hoặc
bu lông.
Dạng mặt cắt điển hình là mặt
cắt hình chữ H hoặc hình hộp
chữ nhật. Các loại mặt cắt này

có thể dùng cho cả thanh biên,
thanh đứng và thanh xiên.


Hình 4.33: Các dạng mặt cắt thanh có 2 thành đứng.
Trong các cầu dàn hiện đại các thanh dàn thờng đợc ghép nối từ các tấm thép
bản đợc liên kết với nhau bằng liên kết hàn.

Hình 4.34: Tiết diện thanh 2 thành đứng tổ hợp hàn.
- Đặc điểm thanh có hai thành đứng:
+ Đảm bảo độ cứng của thanh dàn theo cả hai phơng.
+ Dễ dàng phát triển và thay đổi tiết diện thanh nhng vẫn đảm bảo điều kiện trục
các thanh đồng quy tại một điểm.
- Phạm vi áp dụng:
+ áp dụng cho các cầu có khẩu độ và chịu tải trọng lớn.
+ Do có cấu tạo phức tạp nên loại tiết diện thanh có hai thành đứng không nên áp
dụng cho các cầu thi công trong thời gian ngắn.
- Việc tổ hợp các thép hình và thép bản tạo thành mặt cắt thanh dàn cần phải đảm bảo
các yêu cầu sau:
+ Cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp, thay thế và bổ xung khi cần thiết.
+ Dễ cạo gỉ và sơn lại trong quá trình duy tu bảo dỡng.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
20
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

+ Không bị đọng nớc và đọng rác bẩn gây ri thép
- Các dạng tiết diện thanh có hai thành đứng:
+ Thanh tiết diện chữ H: Thanh tiết diện H gồm hai bản thép đặt thẳng đứng liên
kết với một bản đặc nằm ngang ở giữa. Với cấu tạo nh thế tiết diện H rất đơn giản về

cấu tạo, dễ liên kết với các thanh dàn khác cũng nh liên kết vào bản tiết điểm, khi lắp
ráp hai vách đứng của các thanh dàn liên kết với hai bản nút ốp ngoài. Khi cần thay đổi
tiết diện chỉ cần thanh đổi chiều dày các tấm thép đứng và tấm thép nằm ngang. Thanh
tiết diện H có u điểm là dễ chế tạo, thi công, lắp ráp, dễ kiểm tra, sơn sửa trong quá
trình khai thác. Tuy vậy mặt cắt này có nhợc điểm là độ cứng chống uốn theo hai
phơng là không đều nhau; dễ bị đọng nớc nhất là ở thanh biên, khắc phục nhợc
điểm này trên bản nằm ngang ngời ta khoét các lỗ thoát nớc có đờng kính 40mm
đến 50mm.
+ Thanh tiết diện chữ I: Đây là loại tiết diện có bản cánh hẹp hơn so với tiết diện H.
Tiết diện I thờng chỉ đợc dùng cho các thanh chịu kéo thuần tuý.
+ Tiết diện hộp: Tiết diện hộp đợc cấu tạo từ bốn tấm thép bản, liên kết bằng mối
hàn tại góc tạo thành hộp chữ nhật. Đây đợc xem là tiết diện có nhiều u điểm nhất về
chịu lực cũng nh trong chế tạo và thi công. Các vách của tiết diện hộp có thể kín hoàn
toàn hoặc có thể có các bản khoét lỗ.
+ Đối với thanh có bản khoét lỗ có thể bị đọng hơi nớc, khí ẩm gây han rỉ thanh
trong lòng hộp. Tiết diện hộp có nhợc điểm là thi công các liên kết có khó khăn nhất là
các liên kết bu lông so với tiết diện H, để khắc phục nhợc điểm này tại vị trí liên kết tiết
diện hộp có thể thu nhỏ hai thành lại để tạo thành tiết diện H.
+ Về nguyên tắc thanh có tiết diện hộp đợc áp dụng cho tất cả các thanh trong
dàn tuy nhiên đối với những thanh chịu kéo và nén thuần tuý thì nên dùng thanh có tiết
diện chữ H, I.

Hình 4.35: Thanh hộp có khoét lỗ
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
21
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

4.4.5. Yêu cầu về độ mảnh cho cáC CấU KIệN.
4.4.5.1. Cấu kiện chịu nén.

- Đối với các bộ phận chính:
120
r
KL

- Đối với các bộ phận liên kết:
140
r
KL

Trong đó:
+ K: Hệ số chiều dài hiệu dụng, với thanh có hai sờn liên kết bulông hoặc hàn,
K=0,75; với thanh có hai đầu liên kết chốt K = 0,875.
+ L: Chiều dài không giằng.
+ r: Bán kính quán tính nhỏ nhất.
4.4.5.2. Cấu kiện chịu kéo.
- Không có quy định về độ mảnh của thanh chịu kéo. Tuy nhiên các bộ phận chịu kéo
khác với thanh kéo nh thanh có tai treo, dây cáp và các bản phải thoả mãn yêu cầu về
độ mảnh nh sau:
+ Đối với các cấu kiện chính chịu lực đổi dấu:
140
r
L

+ Đối với các cấu kiện chính không chịu lực đổi dấu:
200
r
L

+ Đối với các cấu kiện không giằng:

240
r
L

Trong đó:
+ L: Chiều dài không giằng.
+ r: Bán kính quán tính nhỏ nhất.
4.4.6. Cấu tạo thanh giằng, bản giằng, bản khoét lỗ
Với những thanh có hai nhánh để liên kết thành một tiết diện ngời ta thờng dùng
bản giằng, thanh giằng hay bản khoét lỗ.
4.4.6.1. Bản giằng
- Cấu tạo


Hình 4.36: Cấu tạo thanh dàn dạng bản giằng
- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
22
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Theo quy định của Quy trình đối với cầu ô
tô và cầu thành phố cho các thanh chịu nén và
vừa chịu nén vừa chịu kéo của dàn chủ phải
đảm bảo điều kiện:
+ Chiều dày bản:

mmt
b
t
10
45

+ Chiều dài của bản giằng:
a 0,75b
Với b là khoảng cách từ tim hai hàng đinh
trên hai nhánh thanh dàn. Hình 4.37: Thanh bản giằng
Đối với thanh chịu nén và vừa chịu nén, vừa chịu kéo của hệ liên kết phải cấu tạo
đảm bảo điều kiện: Chiều dày bản:







mmt
b
t
10
45

- Số lợng đinh tán tối thiểu để liên kết một bên của bản giằng với nhánh thanh phải lấy
bằng:
+ 4 đối với các thanh chịu hoạt tải của dàn chủ.

+ 3 đối với thanh chỉ chịu tĩnh tải của dàn chủ và các thanh của hệ liên kết.
+ 2 đối với các thanh không chịu lực.
+ Cự ly giữa các đinh tán không lớn hơn 120mm.
4.4.5.2. Thanh giằng.
- Cấu tạo:




Hình 4.38: Cấu tạo thanh dàn dạng thanh giằng


- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
23
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

- Góc xiên của các thanh chéo thuộc hệ thanh giằng đối với trục thanh nên lấy:
+ Đối với hệ giằng kép: 45
o
.
+ Đối với hệ giằng dơn: 45
o




60
o

- Nên cố gắng cấu tạo sao cho trục của các thanh giằng và trục của nhánh thanh giao
nhau ở một điểm.
- Các thanh liên kết bằng thanh giằng cũng nên có hai bản giằng loại to ở hai đầu đợc
cấu tạo bằng bản giằng để đảm bảo liên kết chắc chắn.

Hình 4.39: Cấu tạo thanh dàn dạng kết hợp bản giằng - thanh giằng
4.4.5.3. Bản khoét lỗ
- Cấu tạo: Bản khoét lỗ thờng đợc dùng trong các thanh hàn để thay thế cho bản
giằng và thanh giằng. Khác với thanh giằng và bản giằng, bản khoét lỗ cũng là một
thành phần của thanh (tính theo mặt cắt ở vị trí có khoét lỗ).

Hình 4.40: Cấu tạo thanh dàn dạng bản khoét lỗ
Trong các thanh kể cả thanh liên kết bằng thanh giằng, bản giằng khi thanh chịu
nén để tiết diện thanh không bị méo đi, ngời ta còn cấu tạo thêm bản chắn ngang ở
đầu và ở giữa thì cứ cách nhau chừng 3m lại bố trí một bản chắn ngang. Với thanh chịu
kéo chỉ cần đặt bản chắn ngang ở hai đầu.









- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
24
- Chơng 4: Cấu tạo Cầu dn thép - Bi giảng cầu thép F
2

Đ4.5.Cấu tạo mặt cầu v hệ dầm mặt cầu.
4.5.1. Cấu tạo mặt cầu dn.
- Mặt cầu dàn thép có ảnh hởng tới nội lực các thanh dàn chủ, càng nhẹ thì nội lực
trong các thanh dàn chủ càng giảm. Do đó khi thiết kế mặt cầu cần quan tâm tới các
yếu tố: độ bền, giá thành, điều kiện khai thác, duy tu, bảo dỡng, sửa chữa, thay thế
4.5.1.1. Mặt cầu đờng sắt
- Các loại mặt cầu đờng sắt:
+ Mặt cầu có máng đá dăm.
+ Mặt cầu trần: có ray đặt trên tà vẹt và tà vẹt kê trực tiếp lên dầm dọc.
+ Mặt cầu có ray đặt trực tiếp lên dầm ngang.
- Loại mặt cầu có máng đá dăm là loại đảm bảo tàu chạy êm thuận nhất, hạn chế tối đa
lực xung kích. Tuy nhiên trọng lợng mặt cầu quá nặng nên thờng ít sử dụng trong cầu
dàn thép.
Dàn biên hở

Hình 4.41: Mặt cầu đờng sắt có máng đá dăm
- Loại mặt cầu trần có ray đặt trên tà vẹt và tà vẹt kê trực tiếp trên dầm dọc là loại đợc
sử dụng phổ biến nhất hiện nay do có u điểm là trọng lợng mặt cầu nhỏ.

Hình 4.42: Mặt cầu có tà vẹt đặt trực tiếp lên dầm dọc.





- Nguyễn Văn Vĩnh - Bộ môn Cầu Hầm - ĐH GTVT
25