CẦU THÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP LIÊN HỢP

N G U Y Ễ N N H Ư KHẢI - N G U Y Ễ N b ỉ n h h à - P H Ạ M D U Y H Ò A

CẨU THÉP
BÊTÔNG CỐT THÉP LIÊN HỌP
■

(Tái bản)

N H À X U Ấ T B Ả N XÂY D Ự N G

HÀ N Ổ I - 2 0 1 1


LỜI NÓI ĐẦU

Trong ngành xây d ự n g cầu ở nước ta, văn đề đưa bản bêtông cốt thép
m ặ t cầu th a m gia vào việc chịu uốn cùng với dctin thép đ ã đưỢc áp d ụ n g
từ nhiéii năm vể trước tnrng các cầu ôtô. Tuy nhiên do điều kiện k h í hậu
nóng ảni và giái p h á p bảo vệ đôi với kết cấu thép nói c h u n g cũng n h ư
CCIU

thép nói riêng vẫn còn có nh ững hạ n chế. B ên cạnh đó với xu t h ế tiếp

nh ậ n chuyển gi-ao cõng nghệ cầu bêtông cất thép ứng su ấ t trước th i công
theo các p h iù m g p h á p đúc hẩng cởn bằng, đúc đay đồng thời với vêu cầu
cấp thiết lả xăy d ự ng các cầu vượt sông trêĩi n h ữ n g quốc lộ, vi vậy các
loại kết cùu nhịp thép chưa đưỢc chú ý ìihỉẻu. Trong tương lai, với n h ữ n g
tiế n bộ k h o a h ọ c c ú a n g à ỉìh

xảy

d ự n g CCIỈI t r ẽ n t h ế g i Ớ L v à n h ữ n g đ ò i h ỏ i

p h a i tn ẻ n qiao thòng, dạc hiẹt la giao thong nliiếu tầ n g ở các dô iỉiL lớỉi
của nước ta, kết cấu nhịp thép hèf.ỏng cối thép liên hỢp với n h ữ n g ưu việt
về k in h tố kỹ thuậi cua ná, chắc chắn sc có một vị tr í q u a n trọng trong
c á c c ỏ ĩiíi t r i ì i h c ầ u .

T ừ cuốn sách "Cầu thóp bẽtòng cốt thép liên hỢp" tác giả m u ố n giới
thiệií n hữ n g vấn để về lý thuyết và cấu tạo của kết cấu n h ịp Loại này,
Cuốn sách chứa đự ng cả nội d u n g cơ bản lẫn chuyên sâu n h ằ m p h ụ c vụ
cho công tác thiết k ế củng n h ư nghiên cứu. C h ú n g tôi rất m o n g n h ậ n
đưực nhữ ng ý kiến đóng góp đ ề tái bản lần sau cuốn sách đưỢc hoàn
thiện hơn.
C á c tá c g iả


Chương I

KẾT CẤU NHỊP THÉP LIÊN HỢP
VÀ ÚNG DỤNG VÀO NGÀNH XÂY DựNG CẦU

1.1. SỤ XL'ÂT HI Ệ N VÀ P H Á T TR IỂ N

của

KẾ T

câu n h ịp t h é p

BÊTÔNG

C Ố T T H É P LIÊN HƠP
Kết cấu n h ịp th ép BTCT liên hợp là m ột trong nh ững d ạ n g k ết c ấu c ầu được sử d ụ n g
k h á p h ổ b iế n trên nhiều nước trong cầu ôtô và cả Iroiiíì cầii xe lửa. Đ ó là kết c ấu làm từ
vât liệu th é p và

BTCr được liên kếl chặt chẽ với nhau để c ù n g th a m gia c h ịu lực. V ật

liệu thép ở đ â y thườ ng là các loại Ihép hình, vật liệu B TCT có th ể là B T C T th ư ờ ng hoặc
B TCT ứiig su ất trước,
Kết cấu nhịp thép

BTCr liên họp hay ỉíặp nhất dưới dạng dầm thép kết với bản BTCT m ặt

cíìu. D ầm có thế làm dưới dạng dầm đon giản khi nhịp Iiliỏ và vừa, hoặc d ầ m liên tục khi
nliỊp lóĩi. Kết cấu nhịp các dạng thức kliác nhau như dàn, khung, v ò m ít gập hơn (hình 1-1).

a)
b) tt

^

------ ----------------- ^

^

c)

... J

u O

---------------------------------

đ)
rrr

e)

X n
1

1 1■

..

---------------- X

i

I 1

---------- 1"

Hiìih l~L Câc (ỉạỉỉiỊ ílìửc kếí cấn ỈÌỈIÌỊ) Ỉỉìép BTCT lìẽn hợ]j.

5


C ó thể coi kết c ấu n hịp Ihép BTCT lión họp là loni truii” 2Ìan iỉiCra kcì câu nliỊp th ép

và kết cấu nh ịp BTCT.
P h ân lích sự p hát triển kỹ thuật của n aàn h xây dựng cầu ch o thấy kết cấu nliỊịì th ép
B T C T liên h ợ p được sản sinh từ ba xu hướng sau đây:
+ Sự ứ n g d ụ n g n g à y c àn g rộ n a rãi BTCT nhăm tièì kiệm thép;
+ Sự h o à n c h ỉn h p h ần m ặt cầu, d ù n s m ặt cầu bản BTCT. m á n g đá d ă m BTCT (tro n e
c ầu xe lửa) có ch ất lượng sử d ụn g tốl và tuổi thọ cao;
+ Sự c ố g ắn g tạo k ế t cấu nhịp thành m ột kốt cấu k hòng gian làm \'iệc n h ư mợl kci cáu
toàn khối th ố n g n h ấ t c h ứ k h ô n a phải là lắp ghép các kết cấu phắng làm \’iệc l icng rẽ.
T ro n g x â y d ự ng d ân d ụ n g và c ò n s nghièp cũ n u sử dụniỉ kết cấu thép B TC T lién họ‘p.
M ộ t tro ng n h ữ n g xu ất phát điểm của loại kết cấu này là kết cấu B TCT có cốt thép c ứ n ẹ
vừa làm n h iệ m vụ cố t th ép chịu lực iro nạ tiết ciiộn, \’ừa làm nhiệm vụ thay th ế tlàn tron g q u á trìn h thi c ô n g phần bê lỏng. Bêii canh dó loại kêì cấu này có k hả nãiig chịu
lửa, chịu tác đ ộ n g c ủ a m ỏi trường xung qu an h cao hơn và phần nào giảm bớt khối lưoìiiỉ
th é p sử d ụ n g so với kết cấu thép đơn thuần. Kết cấu nhịp thóp B1'CT liên hựp trong xây
d ự n g thườ ng đượ c làm dưới dạng vì kèo, vòin mái chc, sàn nụăn các lầng, cột nhà hình
thức ố n g tròn nh ồi bê tông.

1.2. P H Â N L O Ạ I VÀ C Á C HÌNH THỨC G ẢY TA O, ĐIỂU C H Ỉ N H

SUẤT

Đ Ố I VỚ I K Ế T C Â U NH ÍP T H É P ỈÌT C T LIÊN H () P
1.2.1. Phân loại
T ro n g kết c ấu th é p b êtô n g cốt thép licn hựp, tý lệ uiữa plưÌM b ètỏ n u côì Ihép \ à phần
th ép có thể k h á c n hau. T ro n g niộl sô' irường hợp vai li'ò phẩn llicp kliá nhỏ, cliắng hạn
n h ư kết cấu n h ịp có bản m ặ t cầu b ê lô n s côì thép chỉ liên hop với các d ầm inặi cầu.
N h ữ n g kết cấu n h ịp n ày chỉ đ án g gọi là kết cấu nhịp Ihép. Ngược lại cũ n g có các kốt cấu
n h ịp m à p h ầ n trọ n g lượng các thanh thép k h ôn g lièn h ọp vói bẽtòn g rấl nliò bé, như các
th a n h treo hoặc th a n h xiên nối hệ vòm b êtô n a cốt thép với thanh kco c ũ n g bãng bctỏng
c ố t thép. Loại k ế t cấu n h ịp này gần nh ư là kết cấu nhịp bêtóiig cốt th ép đơn thuần.

X u ất p hát từ đ ó người ta thường phân chia mức đ ộ cùa phần b ctô n u côì ihép irona kết
c ấu n h ịp th ép b ê tô n g c ố t th é p liên hợp làm hai loại:
-

Loại th ứ n h ất là n h ữ n g kết cấu nhịp chí có phần bản mặt cầu làm b ằn g b êtôn a cốt

thép, c ò n các bộ p h ậ n k h á c hoàn loàn là ihép. Trườníí hợp này kêì Cấu nh ịp íỊẩn với kết
c ấ u n h ịp th ép đ ơ n th u ầ n , bao ạ ồ m các dạng n hư (hình 1-2):
+ D ầ m hoặc d à n c ầu đi trên có bản m ặl cầu bêlôim côì thép liên họ p \'ới dầm hoặc
d àn chủ;
+ K ết cấu nhịp di dưới hoặc đi ạiữa có bản bêtòno cốt ihép mặl cầu liên h ọp \’ới hc dầni
m ặ t cầu, và hệ d ầ m m ặ t c ầu này có thể cùng tham íẬÌa chịu lực \'ới d àn chủ hoạc khòne;


-f K ế t cấu n h ịp di dưới hoặc đi siũ'a có hệ m ặt cầu hoàn toàn b ằ n g b ê tô n g cốt thép và
th ư íín s c ù n g tham 2Ìa làm \ iệc

VỚI

dàn chú.

-rm

H ìn h 1-2. K é i l ẩ u n h ị p

có mặt cầii BTCỈ .
-

Hình 1-3. Kết ccấi nhịp có hỏn mặt cần và
niột sô hộ phận làm hằiiíỊ BTCT.

L.oai th ứ hai là n h ữ n g kết cấu nhịp k h ôn g những có phần m ặt cẩu nià có cả n hữ n g

b ộ p h ận k h á c nữa làm bằiìii bêlòng cốt ihóp. Trường hợp này kết cấu n h ịp g ần với kết

cáu nliỊp bêiôní: cóì thép hơn, huo ỉỊổm ciíc dạng (hình ỉ -3);
+ K ết câu nh ịp cầu d ầ m (ii trên. C(3 báu bêtỏng CỐI ỉhép m ặ t c ầu ở p hía trên và bản
niặl b c tò n g cốt tliép ở cả mức biên dưới, cùno tham aia chịu lực với d ầ m chủ;
+ K ết cấu nhịp cầu dàn có hệ mặt cầu và dầm cứng hoặc th a n h b iê n dưới cứn g h o àn
to àn b ằ n g b ê tô n g cốt thép;
+ K ết c ấ u nhịp có kết cấu m ặt cầu !à bêtôiig cốt thép và m ộ t s ố th an h , bộ p h ậ n k hác
k h ô n g ớ m ứ c rnặl cầu c ũ n g bằng bêtông cốt thép.
N g à v n ay Ironsỉ ng àn h xâv dụìiR cầu kết cấu nhịp d ầ m đ ặ c c ó b ản m ặ t c ầu liên hợp
hay đượ c sử d ụ n g hơn cả. Các loại khác ít được sử dụnR.

1.2.2. Các cách gây tạo và điều chỉnh ứng suất
M ụ c đ íc h của việc gây tạo và điều c h ính ứng suất trong kết c ấu n h ịp thép b ê tô n g cốt
thép liên hợp là n h ằ m lận d ụ n ạ sự làm việc của bêtô ng cốt thép, g iả m bớt sự làm việc
của p h ầ n th é p và do đ ó tiết kiệm thép hơn.
C ó n h iề u c ách gây tạo ứna suất \'à điều chinh ứng suất tro n g k ế t c ấu th ép b ê tô n g cốt
th é p liên hợp. Á p ciụno c á c h nào là UIỲ theo đặc đ iểm thi c ô n g kết c ấu và sơ đồ, d ạn g
tliức c ủ a kết câu. T r o n s tính loán kết cấu nliỊp Iheo phương p h á p trạ n g thái giới hạn,
trá n h n h ầ m lẫn khi c h ọ n lira các trị số của hộ số tải trọng, người ta p h â n biệt

để

giữa gây

ứng suất trước \'à dicu c h ỉn h ứng suâì.

7


"G ây ứ n g s u ấ t trư ớc" là tạo ra những nhân tô' lực k h ô n g phụ th u ộ c ở trọno lượnơ bản
th â n k ết cấu. C h ắ n g h ạ n n h ư biện pháp chất tải phụ hoặc d ù n g đối trọng đặt tạ m thời
h oặc v ĩn h v iễn đ ể tạ o ra tro ng kết cấu các n h â n tố lực.
“ Đ iề u c h ỉn h ứng s u ấ t” là biện pháp đặc biệt để ihav đổi hoặc phân phối lại nh ân tò
lực d o trọ n g lư ợ n a bản th â n củ a kết cấu, thực hiện bằriíỉ c á c h thay đổi sơ đ ồ làm việc củ a
hệ th ố n g tro n g q u á trìn h thi cô n g và chất tải b ầ n e từng p h ầ n trọ n g lượng kết c ấu , c h ứ
k h ô n g c ó n h ữ n g tác đ ộ n g đặc biệt nào khác.

1 .2 .2 .L G á y ứ n g su ấ t trước có th ể là:

+ C ăn g cốt thép, bó c á p ho ặc các thanh để nén kết cấu.
+ D ù n g k íc h đ ể é p b ản bêtôn g cốt thép.
+ G â y c h u y ể n vị th ẳ n g đ ứ n g hoặc chất tải phụ để phân ph ối lại nội lực giữa hai phần
thốp và p h ầ n b ê tô n g c ố t thép của tiết diện, ớ đ ây phần kết c ấu thép được gâv vồng ngược
lên khi c h ư a thi c ô n g bản b êtô n g cốt thép. Sau khi đã có sự liên hợp giữa hai p h ầ n thép
và b ê tô n g c ố t th é p thì cất bỏ các tác nhân tạo vồng n g ư ọ t đi.
+ C ấu tạo đ ố i trọ n g ở đ o ạ n m ú t thừa củ a kết cấu nhịp.
+ C ă n g k é o th ê m nhữiig bó n eo c ố tại gối, các dây c á p củ a kẽì càu nhịp cầu treo và
cầu d à y v ăng.

1.2.2.2. Đ iều ch ỉn h ứ ng su ất do trọng lượng hảtì thán kết cấu có thê là:

+ C ấu lạo k h ó p h o ặ c m ố i nối lạm thời irong các kêì cấu siêu tĩnh;
+ K hi thi c ô n g thì đ ể các nhịp biôn của d ầ m liên tục làm việc n h ư m út thừa. Sau khi
kết cấu đ ã v õ n g x u ố n g dưới tác d ụ n o của tải trọn g do trọ n g lượng bản thân mới k ê các
gối n g o à i c ù n g đ ể k ế t cấư làm việc theo sơ đồ liên tục;
+ Sau khi tĩn h tải đ ã tác d ụ n g hoàn toàn m ới lắp th êm các th a n h phụ ihêm , c h ẳ n g hạn

n h ư trư ờ n g h ợ p b iế n k ế t cấu d ầ m thành k hu ng (trong hộ c ầu d ầ m kh un g);
+ T h a y đổi tỷ lệ g iữ a các phần tĩnh tải tác d ụ n g lúc trước và sau khi liên h ợ p pliần
b ê tô n g c ố t th é p với p h ầ n thép.
T h ậ t ra v ấ n đ ề g â y tạ o ứ n g s u ấ t trước và đ iề u c h ỉn h ứn g s u ấ t c ó sự liê n q u a n c h ậ t
c h ẽ với n h a u , n h iề u tr ư ờ n g h ợ p k h ó và k h ô n g c ầ n th iế t p h ả i tá c h biệt và là m ộ t k h â u
p h ứ c lạ p n h ấ t tr o n g v iệ c th iế t k ế kết cấu n h ịp th é p b ê tô n g c ô ì th é p liên hợp , c ó tín h
q u y ế t đ ị n h tới m ứ c đ ộ h iệ u q u ả c ủ a loại kếl c ấ u này. Vì v ậ y , k h i tiế n h à n h th iế t k ế
c ầ n p h ả i n g h i ê n c ứ u k ỹ v ấ n đề g ây tạo ứng s u ấ t trước và đ iề u c h ỉn h ứ ng s u ấ t, n ế u
k h ô n g c ó th ể d ẫ n đ ế n n h ữ n g p h ứ c tạp tro n g thi c ô n g , k é o d ài th ờ i g ia n x â y d ự n g và
tă n g c a o g iá t h à n h c ô n g trìn h .

8


1.3. SO S Á N H VỂ PHƯƠNC DIÊN KINH TỂ - KỸ T H U Ậ T K Ê T C Ấ U N H Ị P
T H É P B T C T L I Ê N HƠP
V ề p h ư ơ n g d iện kinh tế - kỹ thuật kết cấu nh ịp thép B TCT liên h ợ p c ó n h ữ n g đ iể m rất
đ á n g q u a n tâm klii so sánh với kết cấu nhịp thép đơn thuần và với k ế t c ấu n h ịp BTCT.
C ần p h ải nói rằng khái niệm hiệu q u ả kinh tế kỹ thuật c ủ a c ô n g trìn h c ầ u là đ iề u k h á
phức tạp. Đ ề cập tới hiệu quả kinh tế kỹ thuật thòng thường n g ư ờ i ta n g h ĩ tới g iá th à n h
tổng hợp c ủ a c ô n g trình bao g ồ m cả phần chi phí khai thác, n h â n c ô n g , th iế t bị x â y d ự n g
và thời h ạ n thi công. Bèn cạnh đó cũng phái chú V tới chất lượng k h a i th á c và h ìn h d á n g
bc ngoài c ủ a c ô n g trình. T rong hoàn cánh khi đất nước ta sản lư ợ n g và c ô n g n g h ệ sản
xuất thép c ò n rất hạn c h ế thì CŨIIR cần phải xem xét tới vấn đề tiết k iệ m vật liệu th é p
sứ d ụn g.
N h ìn c h u n g k ết c ấ u n h ịp th ép B T C T liên hợp khi m a n g s o s á n h với c á c k ế t c ấu
n h ịp th é p đ ơ n th u ầ n và kốt câu n h ịp B TC T có Ihé th ấ v n h ữ n g ưu đ i ể m và n h ư ợ c đ iể m
n h ư sau:
Đ ối với kết câu nhịp thép có mặt cầu bêtông cốt thép thì n ế u sử d ụ n g m ặ t cầu liên
h ợ p sẽ tiết k iệ m thép khoảniỉ 15 H- 20% . T h êm vào (ĩó có sự liên k ế t c h ặ t c h ẽ giữa m ặ t

cầu và kết cấu nhịp, dộ cứng

kết càu cũng dược gia tăng. T r o n g c ầu xe lửa c ó m ặt

cầu là là vẹt gỏ dậi trực liếp. iLiy lĩiilì lái hệ mặl cẩu có p hần n h ẹ liơn p h ư ơ n g á n b ản
b êtô n g cốt th ép liên hợp trên dó dặl tại ray qua đệni cao su, so n g m ặ t c ẩ u bản b ê lô n g cố t
th é p liên h ợ p giảin được chi phí sửa chữa bảo quản, giữ được vệ s in h c h o k h ô n g gian
dirới cầu. N go ài ra đ ộ cứno trotig cả phương đứng và plurcmg n g a n g c ủ a k ế t c ấu n h ịp
c ũ n e tăng hcfn.
Đ ối với n h ịp bêtô n g cốt thép thì loại kết cấu nhịp thép b ê tô n g c ố t th é p liên h ợ p c h ỉ ở
p h ần m ặt cầu thường tốn thép hơn từ khoảng 1,5

3 lần. N h ịp c à n g lớn thì sự c h ê n h

lệch về k h ố i lượng thép sử dụng càng giảm bót đi do tĩnh tải trọ n g lư ợ ng b ả n th â n kết
cấu n h ịp b ê tô n g cốt thép tăng rấl nhiều. Kết cấu nhịp thép b ê tô n g c ố t th é p liên h ợ p cả ở
ph ần m ặt c ầu lẫn các phân tố chịu lực chính có thể chỉ tốn th é p x ấ p xỉ n h ư đ ố i với k ết
c ấ u n h ịp th é p bêtô n g cốt thép đơn thuần, trong khi đ ó khối lư ợ n g b ê tô n g sử d ụ n g ít hơn.
T u y n h iê n trong trường hợp này có vấn đề phải bảo qu ản c h ố n g rỉ tố t c h o n h ữ n g p h ầ n
th é p k h ô n g có b êtô n g bao bọc.


Chương II

CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP THÉP BTCT LIÊN HỢP

2.1. T I Ế T D IỆN N G A N G C Ủ A K Ế T CẢL' N H I P T H É P B T C T LIÊN H Ợ P
P h ầ n lớn các kết c ấu n h ịp th é p B T C T liên hợp được x ây dự n g ciưó'i d ạ n g c ầu dầin có
bản B T C T m ặt cầu đượ c liên kết \'ới d ầ m th ép và thuộc loại cầu đi trên. Đ ối với loại kêì
cấu n h ịp này, vấn đề c h ín h tro n g c ấu lạo là c h ọ n lựa số d ầ m ch ủ Irong niặt cắl n a a n g cầu

nếu d ầ m c h ủ có d ạ n g c h ữ I h o ặ c số lượng các thành đ ứ ng của tiết d iện dầin hộp. C ù n g
với sự tăn g c h iều dài n h ịp h o ặ c g iá m bề rộng củ a cầu thì việc a iá m bó’t số lượng dầm
ch ủ là h ợ p Iv.
C ó hai k h u y n h h ư ớ n g giải q u y ế t số lượng d ầ m trong m ậl cắt n g a n g cầu:
+ T ậ p trun g thép vào số lư ợ n g íl d ầm chủ (thường là hai) khi đ ó sẽ phải cấu tạo các
d ầ m hệ m ặ t cầu.
+ D ù n g n h icu d ầ m chủ để đ ơ n lỉiàn kốl câu mật cầu, đặt bán trực liếp lên d ẩ m chủ.
Do sô lượng n h iều nên d ầ m cliủ tương dối nhỏ và cấu tạo có ihê đ ơ n g ián hơn.
N g à y nay khi n h ịp lớn th ư ờ n g d ù n a phương án hai d ầ m chủ. T u v n h iên khi cầu có bc
rộ n a lớn, nhất là cẩu th à n h ph ố, lai phải chọn phương án nliiều dầm . Gầu xe lửa mộl
lu y ế n h ầu hết chỉ có làm hai d ầ m chú.
K h o ả n g c ách ^iữa các d ầ m c h ủ được xác định theo đ iều kiên kinh tế n h ất, tiên qu an
tới cả p h ầ n m ặ t cầu. Đ ố i với c ầu xe lửa th ư ờ n ẹ xác đ ịn h iheo đ iề u kiện dộ cứ n g n g a n g
và vấn đ ề th ốn g nhất các k íc h thước của kết Cấu nhịp đ ịn h hình , c h ẳ n g h ạ n n h ịp Irong
k h o ả n g 3 3 m -H 6 6 m , bề rộ n g c ủ a m á n a đ á d ă m ià 4m và k h o ả n g c á c h giữa các dầin chủ
tron g p h ạ m vi 2 ,0 0 4- 2 ,5 0 m .
Bản m ặt cầu ôtô khi ch ỉ có h ai d ầ m chủ có thể làm bề d ày k h ô n a đổi h o ặ c th ay đổi,
làm bề d ày thay đổi thì k h ô n g phải cấu lạo lớp tạo độ dố c ng a n o cầu (h ìn h 2 - la, b).

a) ĩ;rỵ7y7^777777777777777rprĩyir^

h)

ị'/ / /y/^^ỷ^ / / / / / / / / ^ ^ ỵ z z z ]

\

Ư Z Z ^Z Z Z Z Z Z Z ^Z Z Z Z Z Z Z ^Z Z Z Z Z Z Z ^
“R ----------- ^ ------------ ^ -----------\
l ì ì n

0

h

2

- 1 .

B í ỉ ỉ i

Ỉ Ỉ Ì Ợ Í

c ú ì i

ô

ỉ ô .


Ti irờim họp C(3 nhiều d á m ihườ ng bản có bề dày k h ô n g đổi m à thav đổi chiều cao vút
đ e lạ o đ ộ dốc n e an g (hình 2- Ic). Đ ặl bản m ặt cầu trực tiếp lẽn d ầ m c h ủ là đơn giản nhất.
N lìưnu nốu k h o a n e cách eiiìa các d ầ m chú lớn hơn th ư ờ ng b ố trí dầin d ọ c d ầ m
neaiiiz inạl cáu - d ám d ọc có the kê trẽn hệ d ằ n e n ean ư c ủ a d ầ m chủ (hìn h 2-2).

x'

/

\

\

l i i ì ì h 2-2, Bán ìỉìặ í í ' ầ Ị Ị ké Ỉừỉì iiúni íloc rờ (Ỉâỉỉi chủ.

Bán m ặt cáu cũn« có ihế \'ừa kê lẽn các d ầm nganíí và các d ầ m chủ, làm việc theo
báii ke 4 cạnh.
1

diệiì dám thép liên hợp với bản bêtôiig cốt ih ép thư ờ n g g ặp là tiết diện c h ữ ỉ

iéi

(hnili 2-3). Bàn bêlông có ihc k hô iì^ có vúl, có vút hoặc tron g m ộ t số trường hợp còn cấu
lạo íhẽiii sườn. Bán kliỏn« có \'iìt thì ván k hu ôn đ ơ n »ián, bản c ó vúl đ ể giải q u yết tạo
d òc lìuan ẹ cầu \ à chịu inôiiicn gối tôì hơn, bản có sườn phát h uy c h iều c ao làm việc của
tict ciỉcn liên lìợp. T u y nhièiì lãng sườn b êtô n g Icn niột cliừng m ực n ào sẽ k h ỏ n g kinh tố
vì íhi côim khó khăn plìức lap, inạí khác à n h h ư ờ n e nhiòi d ợ th ay đối k h ô n g có lợi.

r:

VZZZZZZZZ77/7JZl

V

7 7 7 7 /////7 7 7 7 7 ///7 7 7 \

H ì n h 2-3. Tỉư! diệỉi (Ỉchỉỉ thép ìĩèĩôn^ cốt ỉliép liên ỉìỢp.

D ẩin ihcp cấu tao ticì d iệ n k h ỏ n « đối xứng khi c h ịu m ô m e n dươ ng; khi m ồ m e n âm

thì làm liết dicn đối xứng. C hiều cao d ầ m liên hợp bằn g k h o ả n g 8 0% c h iều c ao dầm
tlìép clơii thuẩn cù n g chịu lải trọ ng n h ư nhau.
lYoiig nìộl số irư ờ ns h ọ p nRười ta làm d ầ m tiết diện h ìn h h ộ p (h ình 2-4)

ư ///j^ / / / / ¥ / / / / ^ /FA
^ ---------- ;7

\ /
^ _______^

Hình 2-4. Dchĩỉ có íiếỉ diỌỉì hình hộp.
Đối
plìán

\ỗì

úíi\

loai tiếl diện này sườn d ầ m và p hần đáy h ộp th ư ờ n u làm b ằ n g thép, tuy nhiên

hộp

íbiôn

dưới d ầm )

CŨIÌ2

có khi làm bằns BTCT ớ khu vực d ầm chịu m ô m en âm.

c h ẳ n g h ạn ở k h u vực g ố i g iữ a các c ầu liên lục. Sườn dầm có thể cấu tạo là các lấ m :hép
th ẳ n g đ ứ n g ho ặc b ố trí x iê n làm th àn h tiết diện hìn h thanh. Trono n hữ n g năm gần đ ãy
người ta c ò n làm sườn d ầ m kết cấu nh ịp thép B TC T liên hợp bằn g các tấm th é p nìiih
só n g ho ặc tấ m th é p g ậ p th a y c h o tấm thép phẳng thôno thưòng (x e m ở p hần dưới).

2.2. K Ế T C Ấ U N H Ị P T H É P B T C T T H Ô N G T H Ư Ờ N G
N gười ta d ù n g th u ậ t n g ữ kết cấu n h ịp thép bêtôn g cốt tliép liên hợp th ôn g th ư ờ iụ (iể
ch ỉ các kết cấu k h ô n g có sự gây tạo ho ặc điều c h ỉnh ứng suất.
N g o ài n h ữ n g đặc đ iể m về cấu tạo đã nêu ở m ục trên, nói c h u n g phần thép kct ih ịp
thép b êtô n g c ố t th é p liên h ợ p cũ n g g iố n g n h ư kết cấu nhịp thép đ ơ n thuần.
D o có b ản b ê tô n g th a m gia chịu lực nên chiều cao d ầ m thép ỏ' đây n h ỏ hơn; vớ k ế t
c ấu n h ịp đ ơ n g iản — = — - ^ 4 r ' ' à đối với kết cấu liên tục hoặc m ú t thừa tỷ sô' d ó c ò n
^
®
/
16 25
n h ỏ h ơ n nữa, với n h ịp d ư ớ i lOơm —= — -r — ;với nhịp Irên lOOm - =
/
20 30
gối — = — -r — . Bản b ê tỏ n g th ô n g th ư ờ ng dày 14
/
15
20
d ầ m lóti 5 6 m có thể

tới 20 2 2 c m

VI tại
/

16 cin, khi k h o ả n g c ách giữa c á c

hoặc hon nữa.

Đ ố i với kết c ấu n h ịp đ ơ n giản, bản bêtòng côì thép nằm ớ biên trên hoàn toàn chỉ là m
việc c hịu ép n ên cấu tạ o k h ô n g có gì đặc biệt. T ron g kết cấu nhịp liên lục và m ú t th ia , ở
khu vực m ô m e n â m b ả n B T C T ở trèn sẽ rơi vào khu \ ’ực c h ịu kéo, vể mặt cấu lạo p h á c ó
c á c h x ử lý riêng. C ó m ấ y b iệ n ph áp giải q u y ết sau:
1. C ấu tạo các m ố i b iế n d ạ n g để loại bỏ sự làm việc của bản b ê tô n g cốt thép;
+ D ù n g n h ữ n g m ố i n g a n g c ách n hau kho ản g vài mốt (hình 2-5a). C ách này có n lư ợ c
đ iể m là n h iều k h e b iến d ạ n g .
+ T ạ o m ố i n ố i d ọc g iữ a bản B TC T
và d ầ m thép. G iữ a k h e n à y phải nhét
m ộ t loại vật liệu dính , sa o c h o có thể
b iến d ạ n g trượt được đ ồ n g thời để
b ảo vệ th é p k h ô n g rỉ ( h ìn h 2-5b). v ề
m ặ t c ấu tạo và b ảo q u ả n m ố i biến

h)

d ạ n g n ày rất phức tạp.
ở

ranh giới p h ần b ả n th am gia

là m việc phải có các n e o tăng cường
đ ể chịu lực trượt ở đ o ạ n c uố i.

12

2-5. Bố tri mô) hiến

40


2. V an cấu tao bình ih u ò ìi” . Iihưne khi tính loán thì khõiiỉỉ kế sự làm việc của bélôn g.

N có liên kcl có ihẽ \ an bõ' Irí hoặc đòi khi k h ỏ n a có m à coi lực trưẹn truy ền q u a sự
clíiili két \ à m a sái iíiũa bàn B'1'CT \'à dầni. k h ỗ n s cau tạo m ối b iế n d ạ n g . Biện p h á p này
đã ihư á p clụnu tronu m ội sỏ cáu do Phân viện thiết kê cáu đ ư ờ n g L iê n X ô tại K i-ép thực
liiọn. Iiiiưiií: sau phái loai bỏ \ ì xuâì hiện các vết nứl trên bán k h ỏ n a c h o phép.
3. Bỏ trí cốt tliép tro n ẹ ban de chịu kéo \'à tính loáii đ á m b á o h ạ n c h ế khe nút. Biện
pliáii Iiày tuy có tốn thêm ít cõì ihép bố trí vào bán, soim đượ c bià lại là g iảm bót thép
biên ticn của dầin thép. H àm lượ n ” cốt thép th ư ờ n 2 chi độ 1-2%.
4. V ừa (.lùna còì ihcp chịu kéo bô trí iro n a bán, \ ừa càu tạo k h e b iến d ạ n g giữa bản \'à
d a m ihép, d âv có thò coi là két liợp cửa biện p h á p 1 \'à 3. Bản B T C T ớ đ âv làm \'iệc như
niọi th anh c ã n s phụ d o đó tiếl kiệm thép được 3

l ‘/<.

NÓI c h un ti các biện p háp déu có một nhược clicMii lớn là p h ải giải q u y ế l nối cốt thép
trong Iriròìig hựp ban lắp eliép.
2.3. K K i C Ấ U N H I P [ H É P lỉÊ T Ỏ N C ; C ố T T H É P L I Ê N H Ơ P c ỏ S ự í ỉ Â Y T Ạ O

VÀ Đ I Ể U C H Ỉ N H Ú N í; s u ấ t
Kct cấu nhịp có oây lao \'à diổLi chính ứ n s suáì cLÌiig phân c h ia làm hai loại: loại gáy
tạ o \ à clicLi chỉ nli ứ n u suãi n h u n g k h ò n u c ầ n ph ái cã im cá c b ó CỐI t h é p c ư ờ n g đ ộ c a o và

l('ại iiàv ứn« suàì Inróv n h ờ ríiiiií CÕI ihépcư òìiH đ õ cao.

2 . 3 . ĩ. Két cáu nhịp cỏ

tạo điều chinh ứiiịỉ suát nhưng k h ô n g dùng biện pháp

caníỉ cót fhép cường do cao
C’ấu tạo c ù a các loai kêl câu nliỊp loại n àv \'C co' bán k h ô n g c ó gì đặc biệl. Phương
pliáp " à y lạo \'à tliéư chínỉi ứim suất dược ihực hiẽii lìhừ các biện pháp kỹ thu ật irong quá
Irinh ihi cò n « . sau khi dã xày dưiií: hoàn c h ỉn h cỏim trình thì sơ đ ồ và cấu tạo củ a kết
c au vc c ơ bán khỏim khác so \'ới kốl cấu thép b ê tô n e cỏì ihcp th ô n g thường.
C ác hiện p h áp kỹ lluiâl đõ íiây tạo điều c h in h ứnu suất tuv ih e o k ết cấu n h ịp đơn giản,
liòn lục hoác m úl thừa sẽ có dặc đicni riêng.
-

Kei ( ấii nliÌỊ) (tơ/i í^iảìi: Kèì cấu nh ịp liên hợp dơn g iản k h ô n g lo phái đ ả m báo

clióiiíi nứt c h o bán nên tiâv ứng suất Irước chí n hằm tận d ụ n g sự là m việc chịu ép của
b e tó n y , c,iám nhọ sự làm \'icc của phần thép \'à do đó liêt k iệ m thép. Biện p h áp thường
iiliằni lạo nên sự liòn niiược cLia phẩn kết câu lliép Irước khi liên h ợ p với bản b ètô n g cốt
thép, sau khi đã lién liọp ihì loại bo n g u y ê n nliáii lác độno g âv lạo uốn ngược. Đ iều đó
C() th ê ihực h iẽ n b ã n e các!i kícỉi từ các trụ ta m , lao d ầ m Irên trụ t ạ m c ó c a o d ộ c a o hơn

niộl cỉiúl, d ù n a Ihanh cănii lam lliùi (hình 2-6).
T h e o sô liệu Iiahiên cứu cúa D ronov A. A, biẹn pháp gàv ứ ng suất Irước n h ư vậy có
th e tiết kiêm lỏi ĨO^C thóp, ơ dày cần chiì ý là khi chiểu dài n h ịp lớn thì hiệu q u ả k ém đi
( \ ì d á m ihép to lèn ncn anh hưonsỉ của bán Ịĩiám). \’à biện p h á p d ù n g th an h c ă n g tạm
p h á i c ó n h i ề u n h ị p đ c dùiiii t h a n h c ă n g l u â n c h u y ế n nhicLi lẩn.

13

ạ
X
X

p

1

1

1

í

r

tr,< r,

H ìn h 2-6. Diểìi í ỉiỉiili ứiìiị suất troiiiỊ ké! Cííii lìliịp (lầm dan íỊÌchi.

Kết câu nhịp liên tục vù mút thừa: Biện p h á p gâv tạo và điều c h ỉnh ứng suất ở đây
vừa để tiết k iệ m th é p đ ồ n g thời cũng để giải quyết chônR nứt cho phẩn bán n ằ m ở khu
vực m ô m e n âm d o h oạt tải.
T h ô n g thư ờ n g p h ư ơ n g p h áp điều chỉnh m ô m e n uốn do tĩnh tải có lợi hơn tron g kêì
c ấu liên tục. C ó thể đối với d ầm chiều cao thav đổi Ihì nêii tăng m ô m e n â m ở gối và
g iả m m ô m e n d ư ơ n g ở n hịp bằng cách kích lên tại các gối giữa (hoặc hạ th ấ p c á t gối
n go ài), hoặc khi lắp ráp và đổ b ẽ tô n s bán thì cấu lạo các khóp lam tliời biến lliành sơ đồ
k ết cấu m ú t ihừa sau sẽ biến trớ vồ kết cấu liên tục. Người ta cũng d ù n g kích n « a n g để
é p b ản b ê tô n g cốt th ép và d ù n g chất tải phụ để gây lạo và diều chỉnh ứng suất.

M ộ t cầu ở N g a d o Viện thiết k ế L éningrát xây nãm 1961, sau khi lao d ầ m th ép đã hạ
2 gối ngoài x u ố n g 58cin , láp bản inật cáu và lièn hợp lại, sau lại kich trả vc S8cm
(hình 2-7). L àm n h ư vậy k h ôn g nliữna ép bản hêtỏng cỏì thcp mà còn diều c h ín h được
ứng su ất d o m ô m e n â m giảm đi n h ờ ứng suất cio m ô m c n ciưoìiiĩ.
I ____=

ọ

oc
óó.OOm

66,00m

Hình 2-7. Ilạ íỉôl hiên đ ế diều cliỉỉili ứiiíị xuấl
T ro n g c ầu q u a th u n g lũ ng L in d b ach (C H L B Đ ức) có sơ đồ 8

X

3 7,5m = 300m . N gười

ta c ấu tạo 2 k h ớ p tạ m biến kết câu nhịp thành 3 đoạn. Tại các irụ 1, 4, 7 chỉ cần kích c ao
lên 0 ,3 0 m . trong khi đ ó nếu để cả chiều dài 3 0 0 m phải kích tại gối giữa lên tới 4 ,5 m tức
là g ấp 15 lần. Sau khi đặt bản và liên hợp lại hạ các tru 1, 4, 7, về vị trí cũ (hình 2-8).

©©

©

@

©

®

©

3E5j0^5Bá,

Hỉnh 2-8. Cầu
14

( Ịiiu tlìU / ìíỉ

ỉùniị Liỉỉcỉhacli


Sau đ ó. noười ta đạl kích n g a n s ờ bản để ép hản \'à tạo ra m ô m e n tại tiết d iện m à khi
hạ x u ỏ n t’ các trụ 1. 4. 7 chưa dat đủ.

2.3.2. ( ìá y tao ứn« suất trước bàng biện pháp cãng cốt thép cường độ cao
Kêt càu th ép bèlỏim cốt thép liên hợp có Rây lạo ứno suất trước b ằn g biện p h á p c ă n e
cót iliép c ư ờ n s đ ộ cao khônu Iihữno có ưu điểm vé kinh tế kỹ th uật n h ư dã nói ở trên m à
c ò n c ó clặc dicrn tôt nũa là tiết kiệm tliép đến mức tối đa, vì khi đ ó m ộ t phần thép đã
dược tliav thè bàng thép cư ờ nạ clộ cao.
C ó Ihé c h ia ra các loại sau:
- Kữt

c ũ ii

cỏ ì)ó c ố t tlìỚỊ) cu ‘ừ nn d ộ c a o là»ì ììlìiệiìi

V II

ỉlìíiiiìì í

c íiiìị:

T ro n g Irườno hợp này bó cốt thép hoàn toàn nằm ngoài B T C T và chỉ liên k ết ở các
d á m (n c o ử c ác đ ầu ), hoặc thCMíi m ột sò diểm tựa tại c h ỗ uốn c o n g , k h ô n g c ó sự d ín h kết
với kct C ấ u . Đ ế c h ò n g rỉ có ihe bọc các bó cốt thép bằng nh ự a đ ườ ng, com p o sil... T rên
h ình 2 -9 là cầu q ua kènh N eckan ờ C H L B Đức. Giải pháp n à y c h o ph ép tiết k iệ m thép
2 5 -37% .
T ro n g các cầu liẽii lục bó cốt Ihép có thể uốn lén xuống.

3 4 ,()0 n i
S.OOni

íỉìn h 2-9. Cầii qtid Kớiìh Neckaii
- K ế t Ciíii c ó c ố t

!ÌU 'Ị>

cườiii^ (ĩộ c a o lìínli k ế t nlniVíỊ c h í ép d â n i tììép:

D ạ n g kết cấu này do các nhà xâv dựng cầu X ô Viết đ ề x u ấ t (N .A .S lov insk y,
G.D .Popo\'). Các bó sợi cốt thép cao cấp được cãng ớ trên rnặt d ầm thép trong khu vực
m ô in e n âm, \ ’à cliỉ truyền lực ép lên dầm thép. Klie \'à rãiili chừa trên bản lắp ghép ở vị trí
cac

bó thép sẽ được đố bêtông, nhưng bản BTCr lại được ép trước bằng các biện pháp khác.

C ầu ỏ’ N o vokoiiznesk qua sông T om là m ột số ví dụ: sơ đ ổ n h ịp 7 3 m + 3

X

109m +

7 3 n i (liình 2-10).
Cấu lạo

k h Ớ Ịi

tạm

C ặp các bó cốt thép

Đ ặt hản vù chất tải phụ
L iên kết bản, hỏ tải phụ
rà nối các khóp

ĩ l i n h 2-10. Gáy tạo ứiìíỉ suất íroiií; cầii â Novokotiznesk.

15


C ác bó cốt thép rải th e o hình số 8. niộl đáu neo c ố dịnh. lììộl đầu canỵ bànii kích Iluỷ
lực q u a các neo trượt (hình 2-11).
B() cốt thép

p - n - n

..n

n
Nco cố địĩih

,n - n
\

- .n
Kích

H in h 2-11. Sơclồ lìỏ'tri neo và kích

- Két

ccíii

có cố! thép ciỉờììịị

á ộ Ciio

íli/ili kết /ihưiii' c ìii ẻ Ị ) híììì BTCT:

T ro n g trường hợp nàv tuỳ theo phưoìig pháp thi cô n g bản BTCT là lắp g h ép hav d ổ iại
c h ỗ m à có thể c ó giải q u y ế t c ã n g cỏì thép th eo kiểu iư ơ n a lu' dđm BTCT cãno sau hcặc
c ãn g trước. N ếu cănsỉ trước thi có thể d ù n g d ầ m th é p làin bệ Căii2 .
0

đây c ần c h ú V giải q u yêì vân đc bán trượt tự do trên inặl dám thép khi cũng cốt

thép; T h ư ờ n g naười la d ù n g Iihữnsí con lãn nhỏ, sau dó sẽ phun \'ũa kín vào khe giữa bún
\'à d ầm . C ũ n g có thế d ù n g bán thép irưẹẾ Irèn mặl d ầ m sau hàn liền lại (hình 2-12).
Ráii lliép inỏng

Ró cốt ihép
A

Neo cứng

Bán B T (T

Ị

I
Ban BTCT

Coỉì lán

Bản trơỢí
Dẩiiì thép

Mối hàn
' Dầm thép

H i n l ĩ 2 -1 2 . Cấu tạo c lìổ !iếp iỉìú p { 'iiìíỉ hchì và d ú ììi k h i c ă ỉiii cô'í !ỈIỚỊ}
-

K ê í ( ấ i( i ó c ố t ĩlỉé p C ỉtò’Ị ì^ d ộ c a o ép ĩo à ỉì ỉ)ộ ĩ i ê ỉ iíiệ ỉì Ìiè ìi liọ ]):

Trường hợp này các bó côì Ihép có ílìế nằm trong bán (các rành chừa sẩn) và đỗi klìi

n ằ m ngoài trên ph ầ n d ầ m thép. Đ ể giảm bớt lực irượt ớ đáu nco cốt thép, nên phán bô
rnộl s ố bó cốt thép n e o ở bản, một s ố n eo vào dầin.

Loại kết cấu này có ưu điếm :
+ Tiêì kiệm th é p n h iểu hơn \'ì lliay được nhiều th ép bằim cốt thép cường độ cao;
+ K h ô n g cần c ấu tạ o c á c bộ phận đế c h o bán và d ầm trượt lự clo đối với nhau;
+ Phản b ố cốt th ép dỗ dà n g , khỏim phải lập tru n a nuay Iréii pham \'i d ầ m thép n hư
các loại trên.
Kết cấu này vừa gày ứng suâì irong thép, \'ừa iro ne BTCT ncĩi hiệu cỊLiá cao hơn so
\'ứi kốl cấu thép ứng suất Inrớc. Vì troim dáin ihép dơn thuán kliỏiiu ihc lạo dược lực ứn^J
suất trước lớn (hạn c h ế bởi ổiì dịnh của bièii cỉiịu cp), ớ đây íìliờ có bán B T C r nci: ch o
khả năiìR tạo lực ứng suấl Irước lòì hơn.


2.4. K Ế T CẢL N H I P T H É P B T C T L IÊ N H Ơ P C Á C H Ệ K H Ô N G P H Ả I LÀ
C Ấ U DÂM
N hư ở trẽn dã nói. phần lớn các kct cấu n h ịp thép B TC T liên hợp là cầu d ầm . T u y
n h icn troiiií nhũTis năm gần đâv có xây d ự ng m ột số cầu d ạ n g d àn , v ò m , d ây văng,...
niaiie m à u sắc kết câu nhịp ihép BTCT liên hợp.
Hên c a n h d ó cũn» cần phủi nói tới m ột vấn đề ỉà khái n iệ m liên hợp th ép và B TC T
thông th ư ờ n s dưọc hiểu là hai loại vật liệu iham RÌa làm việc c ù n g nhau trong m ột tiết

diện c ú a p h ân t(5 kéì cấu. N hưng trong sự phát triển của n g à n h x ây d ự n g cầu, ng ày nay
c ò n x u ất h iện sụ liên hợp của hai loại vậl liệu n ày trên các đ o ạ n c h iều dài kết cấu nhịp.
Ý tưởng n à v thế hiện trona các cầu kiểu E x traD o se d được x ây d ự n g ở m ộ t số nước phát
triển, c h ẩ n g h ạn n h ư cầu Ibiaaxva ở N hật Bản, c ó đ o ạn giữa n h ịp làm tiết d iện h ộ p thép,
còn lại là các đ o ạn dáin hộp BTCT với m ục đích giảm bớt tĩnh tải ở p h ần giữa nhịp, nơi
c ó tung đ ộ đườ n a ánh hưởng nội lực lớn. N h ư vậy kết cấu n ày c ũ n g là loại thép B TCT
liêti h ợ p nhưníỉ theo chiều dài.
Kết c ấ u ihép BTCT liên hợp cũng hay được áp d ụ n g tro ng c ầu d àn (hình 2-13). Cầu

ciàii có m ặ t cầu đi tiên sứ dụng bản BTCT mặt cầu liên hợp với th a n h biên trên d àn chủ
c h ịu n én m a n g lại nliững liiệu quá dán g kè. C ác thanh dàn làm việc với lực dọc do đó

phai huy dược kha naníỉ

cliỊLi

lực của

lĩrc r

lliay lỉiố plìần ihép của lict diện Ihanh. Đặc

biệi là đ ộ cứng của Ihanh tãng lên nhiều d o d ó tăng cường vấn đ ề ổ n đ ịn h , m ặ c dù các
th an h b iê n trên này còn phải làm việc chịu uốn do b ánh xe c ủ a h o ạ t tải trực tiếp đồ lên.
1'rong c ầu dàn licii lục, bảii B T C r dược liên h ọ p với cả biên trên và biên dưới c ủ a kết
cấu nhịp.
1)

I

ỉiin h 2-13. Kết cấu nhịp dàn thép BTCT liên hợp
D o rằ n e liêt d iện thanh dàn làm việc với lực dọc ch o n ên n e o liên kết giữa phần

B l 'c r và phần thép chủ yếu cấu tạo ớ vị trí các nút dàn, đ iề u đó c ũ n g c h o p h é p xử lý dễ
d à n g hơn khi cần loại bỏ sự tham gia chịu lực c ủ a bản B TC T tro n g n h ữ n g thanh d àn làm
viòc c h ịu kéo.

17

Đ ối với kết c ấu n h ịp cầu dàn,

Iihiểii

trư ờnạ hơp n sư ờ i ta chi thực hiên giai p h á p licn

h ự p phán m ặt c ầu (h ìn h 2-14)
bì

\ / \ /
/
\

TI

Hỉnh 2-14.

S ư d ồ Hìật c ắ l

\ / \ / \ /
/
\

\/\/\ /'

■T “'Tí---i—
T- X
—i---

^------ i

k é t n í u n l i i p ( l ờ n < I n i li('II ÌÌƠỊÌ p h ầ n H ì ặ t c á u .

l i ê n hình 2-15 là sơ đ ổ cầu hệ tliỏng licii họp làm từ kct cấu th ép B T C T liên hựp. ỏ
đ ã v d ầ m cứng c ủ a hộ liên hợp được liên kết với ban

BTCr

m ặt cầu. T h a n h b iê n dc(' d ỡ

dưới c ú a hộ làm từ B T C T c ó liết diộii ỏnt! tròn, ớ các đo an Irèii trụ giữa c ó c ấu tạo các
bó c á p đê g ây ứng lực trước trong tiêì diện d ầm cứng

B l'cr

licn họp.

b)
1,50

21,00

1,50

H ì n h 2 - 1 5 . K ế t C (ĨII I i l ì ị p ! l n ’i> ỉ ĩ r C T l i é n h ợ p á p ( h u i Ị i ì r o i ì Ị ; c ầ u h ệ l i e n h ợ p

2.5. M Ổ T SỐ C Ẩ U C Ó K Ế T CẢU NH IP T H É P B T C T LIÊN H Ơ P
N ă m 1958 theo thiết k ế củ a V iẹn L e n a ip ro tra n sm o st (L ièn X ô cũ), c ầ u d ầ m ihép
B T C T liên hợp n h ịp g iản đ ơ n irêii dường ỏlò bac qua s ó n g Ê -n it-x à y (N ga) vói c h iề u dài

8 7 ,2 m đ ã được xây dựng.
C ầu vượt q u a đ ư ờ ng Salbris (hình 2-16) có nhịp đưn giản 3 6 .6 m , nh ưng được cấu lạo
b ản B T C T ứng suất trước ớ cả bièn trên \'à biên dưới dẩm . M ặt cắt n g a n g d ầ m có tiết

18


tiiên hình h ộ p \ứ i sườn dám làm từ tám thép phắiiH cỏ các sườn tă n g cư ờ n g đứ n g và
n i;ang litMi kết bàntỉ rnối hàn. Ban B T C r bên dưới được cấu tạo m ộ t ph ần là do cầu được
thi eỏiiu ilieo phươnọ, pháp d ấv \'à các b(5 cốt ihép LiST được c ăn g n a o ài m ột số là tạin
thời lio n u q u á trình thi cỏiití.
aj

C"ầu G e sc h n itz talb ru k c ỏ' Á o có so' d ồ 70 + 5 X 84 + 70m n ằ m trên đ o ạ n đưòìig cong
bán kính R = 600ni, tiết diện là d ầ m ỉ có chiều cao k h ổ ng đổi h = 3,5m , bản mặt B TCT
mặt cầu đ úc toàn khối dàv từ 2 3cm

3 8 c m (hình 2-17). T ro n g kh u vực m o m e n âm của

cliim bán B T C T k h ò n a lièn kết với d ầ m ihép n h ờ cấu lạo mối nối d ọ c và ngãn c á c h với
pliạm vi bán làm \'iệc chịu nén bầntỉ các khe nối theo phương ng a n g cầu.

19


D ạn g kết cấu n h ịp k h u n g mút
thừa lần đ ầu tiên đượ c ứii^ dụng
c h o cầu Pêtrorski ở th à n h phố
K ié p ( ư c r a in a ) v ào n ã m

1949.

T u y n h iê n cầu loại n à y có nhịp
lớn n h ấ t dài 1 2 Im là c ầ u bắc qua
kênh

V o lg a -Đ ô n

m ang

tên

V

-

V .I.L ê n in (hình 2 -1 8 ). Đ ặ c điểm
củ a cầu này là khi thi cô n g lắp
hẫn g d ầm thép từ hai b ên bờ, có

H ìn h 2-18. Càu

k h m n i Diút thừct (Ịìiu k ê n h

Volịịii- ĐÔII

ch ất đối trọ ng ò phần m ú t thừa, do đó m ôm en dương ờ giữa nhịp g iảm g ần bằng 0. Đ â u
m ú t thừa được ghì x u ố n g bằng thanh kéo xiên m án h biến hệ thành kết cấu k h ung.
C ầu C o g n ac (P h áp) là cẩu đầu tiên trên th ế giới áp dụno

V

tướng ihav th ế sườii dầin

b ằn g th ép tấm h ìn h só ng . Cầu có sơ đồ liên tục ba nhịp 31 + 43 + 3 Im (hình 2 -1 9 ), bề
rộn g cầu 1 l,7 m , sườn d ầ m bố trí ngh iên g và cấu tạo từ thép tấm hình sóng, cốt thép ứng
suất trước đượ c bô trí iron g bản bêtông. T h e o phương dọc cầu có các bó CỐI ihổp ứng
suất trước c ă n g n g o ài, các dầm ng ang được cấu tạo clổng thừi làni n hiêm vụ đ iể m tựa
c h u v ể n hướ ng c h o các bó cốt thép cãng ngoài.

S ơ ĐỒCÀCBÓ CỐT THÈP

M-I.4S

1

1

^KT2.273 /

1 6,704 1 / 12,068“' r

1^750

1
1
...
J
1 -t,704Ị

/N°1,2,4

/N~^3

Vị trí cốỉ thép ờ tiéì diên trên trụ

(ổtytị) Ỹ»iJ
Neo c á c
bó cốt thép

Vi tri cốt thép ờ tiết diện

I_y 0' <1?0Mẻ-dSBiiC

l í ỉ n h 2~19. Cầu Coi>n^.c

20

có dám ngang


ỉonỉ;iii! ' \ ! m < Iviii; . w krỉ i, aii ỉilìỉỊi kiuuiiì lióii luc ba nlìip 44 + ^>7 + 36iiì. bc
i()ỉ,ì: v\iU i l.-hiu \:í\ Jùịìl: li.:]]'

(hiiìlì

íiìửd haii

lỉen kcl

RTCr \'tVỉ sirơii cláni

l ỉ i ụ ì haiỉL' ca c í ) v.-;uỉ !;ị>i > í)l ìh^cp baiì ilal x i í v c n q u a c a c l(') l á n i sưiVíì da ỉ ì i ỉiìà k h o i i u pl ì ai

sií duỉii' l>iUì Imcìỉ.

ỈÍIUỈỈ 2-KK ( ’</// ÌỊ>>< ỉiiììì

ỉ ỉin h 2-2i. ('an Ịìoỉi

' l ì v n h ìn h 2-21 hi I^ a íì c a Ịilì cau ỉ ) o l c íỉ^lia Ịì). k c l caii claiiì l i c i i ILIC \'Ó'1 lo n u c liiô u ciÙ!

497.om. clìỉOii dai ỉiliip cliinh nOiìì. i. lucii

caiì 14.^ỈÌ1, lìt)an thành \âv

áưnn Iiani

I ^Hj4.

(.Viiiu Uionị.’ n ỉu i Ciiii I l o n la n i . t iìiỉ D o le ílư o t thi COỈÌÌ' t lic o p h ư d im Ịìlia ị) lIlÌc h a n g can

ỉkìịìl'. c() ban iioi) \a chi'(H Inuiu HTCM' l s 1 \'à SU'Ò'11 tiãiii íừ llicp lam hình Sí')ii^.
C.U 1 M a iiỊM c ví ỉ^haị) ( (' ỉỉì tỉ cal

s(ì' d(*

^ -i-l.líỉ •

ral dac lliu { h n ili 2 - 2 2 ) , là câu ciãni !ic n lu c \X1'1

">n.4í) -

-17.2^

49,:S()n-i.

bé rỏiig

câu là 12iìì.

su'()'n tlaiiì CĨIỈÌL’ la ìhcp la!ìi hỉiilỉ stMiíi(ỉ I

//////7 2-22. ( '(7/í Miiỉiịĩrc

('() ínrờni^ hop imu'ò'1 la khonu cau ỉao sirờii dam dặc nia làm ihành họ thanh iihư dàn.
đ(ì là kc‘ caii ỉihiỊ') cau .'\C'boa {l^luÌỊì) dưov xá\'

áưnn ỉiãni

1986, cầu Sylaii (Phcíp), cấu

T\)mÌL\k a A li:ií lỉ.ỉĩì ỉ í lìỉllll 2-23).
2!


b>

,

' . í

'
n^lvậ

------ ~

' ^ r « f|* - ‘^

lỉitĩỉĩ

2 - 2 3 .

(//

M o í

('í/;W

\ n

/ l í '

i iììi

/ ■' < ' ; / , '

1

/);

í ' í / í

C c / / /

ịì('

i h í ỉ n l ỉ

S’''/ í // /;

(•;

ĩlìíỉV

('í'///

ỉỉh'

1

/-/,■?/

' ■f ì ! ì

\ỉfi/'ỉt

11 >< l

ih/ffì

2.6. N E O LIÊN KẾT BẢN H 1c 1 \ ỚI KÊT CÂU T H É P
N e o liên k ế t bản BTC'r \ (Í'1 phan thép trona kết cáu thép B T C T liên hợp là m ộ t ch i tiết
cáu tạo qu an irọim \'à dac iliù cua !(iại kếl cấu nà_\. Nco ch ố n g lại sự trượt và tách giữa tấm
B TCT với kếl cấu thép dưới lác clộno cúa tài trọnư. sư thav đổi nhiệt độ, hiện tư ợ n g co
n gót c ủ a bêlỏ ng , đ ảm bào sự làm \'iệc đồng thời của tiết diện liên hợp hai loại vật liệu.
Đ ể liên kết bản

BTCr với phan kết cấu thép có nh ữ n a d ạ n g n e o c ơ bản sau đ â y đ ã

đ ư ợ c sử d ụn g :
+ N e o cứniĩ;
+ N eo m ềm ;
+ N e o làm từ các doạn thanh Iròn hay ơọi là neo cốt thép;
+ N e o bằng bu lôn ẹ cưừiiíỉ đ ộ cao;

+ N e o p e c-fô -b ổ n làm lừ các bán thép có khoét lổ.
T rê n cư s ớ các dạim neo cư bán này có Ihể c h ế tạo ra các kiểu n eo k h á c phù h ợ p tín h
c h ất c ủ a c ô n g trình.
Đ ối với n e o cứng sự iruyén lực giữa hai ph ần bòtỏng \'à th é p trực tiếp q ua m ặ t b ê tô n g
tiếp xúc ííiữa b ê tô n e và cánỉi nco, bétò ng có những biến d ạ n g n é n cục bộ. N ế u đ ộ cứ n g
c ủ a Iieo RÌảm d ần ihì sẽ c h uy ến lliành neo m ềm .
Đ ố i với n e o cốt ihóp bó trí Iighièiio Iheo chicu lác d ụ ng củ a ỉực trượt thì sự d ín h bám
bồ n i ă t b ê t ỏ n a với CỐI i h é p c h ò n p liú lưc d ó , g i ả m di s ư é p m ặ t t r o n g b ê t ô n g .

2.6.1. Neo bàng cốt thóp
N ã m 1939 ở T h ụy Sỹ hệ ihoìig IICO "A lp h a ” đã được cấp b ằ n g p h á t m in h. C ấu tạ o c ủ a
loại neo này là các doạn cốt ihcp xoán ốc hàn dính và biên Irên của d ầ m thép (hình 2-24).
V c sau n e o CỐI ihép xoãn ốc được ihav th ế b ã n a các kiểu n e o cố t th é p uốn th e o h ìn h

/,iczac, c á c đ o ạ n cỏì thép đặt n g h iê iis hay đặt đứng như cô ì th é p x iê n và cốt th ép đ a i h àn
đ ín h vào biên trên dầm Ihép (hình 2-23),

ỉ ỉ ì / i h 2 -2 4. N eo hệ tliấih^ "A lp h a ''

a)

ỉlìi ìh 2-25. Một sốkiếit lìeo cốt thép.

23


2.6.2. Neo mềm
N eo m ề m có thể là các th an h th é p tròn có m ũ được hàn đ ín h vào m ặt biên d ầ m thép
hoặc các đo ạn c ố t th é p h ìn h q u a i san h các đ o ạn thép h ìn h L,1 (hình 2 -2 6 )

a)

b)

c)
'9..

ií

203

I

ạ

dn

I

25

ỉỉìn h 2-26. Một sỏ ílạní> neo ntềnì
2.6.3. Neo cứng
N eo c ứ n g xuất hiện đ ầu tiẻn tại L iên X ô cũ và đượ c ứng d ụ n g k h á rộng rãi. C ác nci)
n ày thườ ng làm từ các đ o ạ n th é p góc c ó hàn Ih ê m các sư ờn tăng c ư ờ n g hoặc các đ o ạn
th é p h ình khác n h au (hình 2-27).

a)

b)
Í!Ị

Jn n I

c)

d)
íH

......~ + - T -

+
Ệ

+

■

■•

+

+
rr

li i n i i i i i i i ii ’ 1
+

-h

■

■-

+

■

t

z

+

,i- -.

H ì n h 2-27. Mộĩ s ố díUĩ^ ÌÌCO cứng

24


TYono n h ữ n a n ã m 50 cúa Ihẽ ký trước tạl T ié p K hăc đã á p d ụ n g loại n e o c ứ n g liên
luc n h ư irèn hình 2-28a. Sau dó B oiđa. K u lis và P o retrin đ ã đ ư a ra c á c d ạ n g n e o liên
l ụ c h ìn h 2 -2 8 b và hình 2-28c.

H uíh 2-28. Mọ! sỏ (lụiii; net) liỡii tục
L U đ iểm ch ủ yêu của loại neo
50 |0 80

(•ứ;ng là kliỏng sợ bị hư liại troiig

20^ 80 10

100

80

20 80 ^

lịu á trình vận chu vén lao láp ciẩm

o ,:

(hcp. T u ỵ nhiẽii nếu thi cóiig bán

~ ^50 ?2.535^. 65
j 35^30^
35.30. 70 15^ 100

l ỉ T C r lắp gliép thì có diều pliức
l ạ p là phái c h ừ a c h ò dế bó irí 110(1.
l ỉ ô n c ạ ;ih đ ó c ũ n c cán c h ú V là d ối

^15 70 .30

pcv
co

11.

vứi các loại IICO nhu Irỏn liiiili 2-27

■n

---- ^-------------^— ị,------. 65

sẽ c ó ứng SLiấl lập trumi IỚI1 và ciẻ

g â y nứt trên đ ín h neo.

2.6.4. Neo pec-fo-bòn

100

. 3^

co
r

0^

--------

> 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ( í
-1535,,

ị535^ I ^

N co p e c -fo -b ô n th u ộc ilaim IICO
c ứ ìig , làm từ các đ oạn bãii thép
tlạiiị; n e o liên tục nh ưnu có lỗ
k h o é t. T rên hình 2-29 RÌứi Ihiệu

50 ^ 50 ^ 50 50 ^

ị

lo a i n e o p e c-fo -b ô n . C ác lỗ khoét
rấ t th u ậ n lợi khi cần bỏ irí côì ihép
b á n đ ồ n g thời c à n g tă n s khả nãng

150

^.50^50^

ổ 0
^ 65 j 35Ị535^ 65 ^351535^ 65 j351535^

I

IIìn h 2-29. Neo pec-fo-hôn

liê 11 kết giữa bản và dầin ihcp.

2.6.5. Neo bàng bulònịỉ cưòTiịỉ độ cao
T h ô n g thườníỉ sử d ụ n g bulõntĩ cường đ ộ cao dế liên kết bản B T C T và kết cấu thép khi
bả.n lắp ghép (hình 2-30). Sự truyền lực giữa ban BTCT và kết c ấu th ép n h ờ m a sát ở mặt
tiê-p g iá p g iũ a ch ú n g . Sự liên kèì càng hiộu qu ả nếu Irước khi đ ặt b ả n có cấu lạo m ộ l lớp
m ỏ n g vữa xi m ă n g và đặc biệt tốt nếu là lớp \ ừa keo êpoxy. C ần c hú ý là lực ép xít
tru v ền từ b u lô n g cư ờ n e độ cao lên tâm bản rất lón, ch o nên phải c ó giải pháp đ ể b ẽtôn g

b ả n k h ô n g bị é p vỡ.

25


.-■>-A

...; .......1

,:i' ■’'*

' ị: ■

..........................

- - X ■

;- j :*
n

\ •

^
-

■i

-- ■ ; - : ...........................ị i ’

:

A 1.
........

. .*

í

•............. ' - '' ^__.^1;

ỉ ỉ i i ỉ h 2 - 3 0 . \ c < > h ơ ì ì ' ^ h i i l o f ì ‘^ ( I7V///Í,-- í l o ( í/.í

Ĩ J . S l I ) l i N ( í K Ế I C Ấ l i N l l I P Ì ỈỈKV ỉ ỉ ! ( I L Ì K S H Ơ P ò V I K ì N A M
ơ

nu()V t a c ã u c ó k é t c a i i i i h Ị p t h c p Ỉ Í I X ' ' ! ’ Ỉiéỉì h ơ p d á i ỉ í i c n l a iỉ;uìii cáu d ã i n . ÌỈI 1'(H

\ â \ ' cluìiu I i ani

. 1945 i r ô n U i y c n d u ù i ỉ i : M ỏ i ì i i D ư d ì i n - l)Lro'iitj !Ịii \ ' iHili Q u a n ; '

í l i c o s ô licii c í i a C u c Đ i r t i n i i b ỏ
có 615 cãu

Viôỉ

N a m . t í n h dcỉi iháĩìii

Nnì Ì ! .

Uii l ỉ v a c á c q i h K l o

l ổ n e c i u c u clài l à 22 . 6( ){ ) ni s ử c i ụ i ì u k c t c â u i h c p lỉ cỉ i h ơ p y ỏ ị t xin H K ' 1 ,

C a c l o ạ i c á u n à y c h u ycLi là k c í c â u d á m d o ì i l ỉiáiL c l iá ĩỉ i i lỉạiì IIỈUỈ’ Ciiu \1(')'1

N u a I lí S o

l l a N ộ i . c a i i V a i ì Đ i c ỉ ì Ircii Ọ u o c l ọ l A . c a u B c n C l i a n u ơ h u \ c n l . a p T l i a c h íỉiili \ ' ỉ i i l ì
P h ú c . C’aii Đ o a n V ĩ b ã c q u a soĩìỉd Đ á y í l i u ó c l ỉ n h í l à N a n u i h c í ) l lìicỉ k c ị r ả ỉ ì i Ì Ai ì

1\ M Ì \

1976 clư kiciì sư d ụ n u 6 ỉilìỊỊ') ỉỉ'1 'c r r s ' l ’ nhịịi 33ni. nhirne sau lìo iKHìíi lỉoàỉi caỉili kỉUí
klìàỉì \'C \ a l ur n c n d ã l ỉ ì a\ Ixtỉii’ t ỉ àn ’ĩ '6 6 licii li(Vp \-ới b a n r v r r i ' ,

■ < p w w in;!uw.wi|t f w j- . e in iy

U'

H ìn h 2-31. Can Bcn C hun- C ầ u B è n C l i a i i s ( h u i h 2 - 3 1 ) b a I i h ị p d o ì i ' i i aỉ i 3 x 2 ( S i n l à k é ì c a u iiÌìịị) iỉiCỊ'' i r i C i ' liCii
l i ọ p d ầ u t i ó n C() s ử d ụ n u íĩiái

26

Ị)háp

cíicii (.iiiiili ứỉ u; S i i a l

Ki

! ur óv t a. NÍIÍ) k í c h ;ÌVÌ1 t r u t ạiii


đối với hai nhịp biên và d ù n g q u an g treo đối với nhịp giữa nên chỉ với d ầ m I 800 định hình
ctã c ó thế vượt nhịp 2 8 m m à k h ô ng c ần phải táp thêm th é p vào biên dưới dầm . Cẩu được
ciưii v ào sử d ụ n g n ăm 1992 đ ế n nay vần tốt, kliông cần tới biện p h áp kỹ thuật bổ sung.
C áu Đ ò Q u a n ớ th à n h p h ố N am Đ ịn h có tổ n g c h iều dài 4 3 6 ,5 5 m được b ố trí th eo sơ
cíồ 5

18 + 2

X

X

33 + 4 2 + 63 + 42 + 4

X

33, có đ o ạ n g iữ a 42 + 63 + 4 2 là cầu d ầ m thép

i n u r liên lục (hìn h 2 -3 2 ) tiết diện k h ô n g đổi. C ầu được h o à n th à n h n ă m 1994.

H in h 2 -32. cầỉi Dò Quíin ỪTIìùnlì plìốNíiỉìi Định
T r ê n Q u ố c lộ 18 đ o ạ n N ộ i Bài đi Bắc N in h c áu sử d ụ n g c á c d ầ m P r i-b im c ũ n g là
k ếi c ấ u r.hịp th é p B T C T liên hợp, iro n g đó d ầ m th ép I đượ c bọ c kín B T C T (hình 2-3 3).
ở đ â y cũng c ó áp d ụ n g đ iề u c h ỉn h nội lực trong q u á trìn h thi cô n g .
15600

^U501
I lìn h 2-33. M ật cắt Ii^ang cầu sứdụiìiỊ (lầm Prì-hini trên Quốc lộ 18
N g o à . ra k ết cấu n h ịp th é p B TC T liên h ợ p cò n được sử d ụ n g với tổ n g ch iều dài hàng
n g à n m a c h o các n h ịp n g ắ n và vừa c h o n h iể u tu y ế n đ ư ờ n g ph ụ c vụ giao th ô n g nông
th ổ n ở

Cc

b a m iề n Bắc, T r u n g và N a m củ a đất nước ta.

27