01- BAI GIANG CO SO CONG TRINH CAU-PHAN MO TRU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ II
BỘ MÔN CẦU HẦM- CS2
---------- o0o ---------

BÀI GIẢNG
CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU (15 tiết, chương 5,6,7,8,9)

GVHD:
Th.s Hồ Việt Long
Thực hiện: Phạm Ngọc Bảy

Thành phố Hồ Chí Minh – 7/2012


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [1]


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
Tên học phần:

CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU
FUNDAMENTAL OF BRIDGE ENGINEERING

Mã số:

1. Số tín chỉ học phần: 02 (2.1.4)
2. Phân bổ số giờ (tiết) của học phần:
- Lý thuyết:

24 tiết

- Bài tập:

6 giờ

- Bài tập lớn:

0 giờ

- Thực hành và thảo luận:
- Thí nghiệm:
- Tự học:

12 giờ
0 giờ
60 giờ

3. Chương trình đào tạo chuyên ngành:
- Xây dựng Cầu-Hầm.
- Xây dựng Cầu-Đường bộ.
- Xây dựng Cầu-Đường sắt.
- Xây dựng Đường bộ.
- Xây dựng Đường sắt.
- Xây dựng Đường Hầm & Metro.
4. Phương pháp đánh giá học phần: Vấn đáp, trắc nghiệm khách quan, tự luận.

4.1. Điểm đánh giá quá trình học tập:
- Chuyên cần:

15%

- Kiểm tra giữa kỳ:

15%

- Bài tập:

10%

4.2. Điểm kết thúc học phần:

60%

5. Điều kiện học học phần:
Môn học tiên quyết:
- Các môn học cơ sở ngành.
6. Nhiệm vụ của sinh viên:
- Nắm vững các kiến thức cơ bản về công trình cầu; cấu tạo, tính toán thiết kế KCN
cầu thường dùng trên đường giao thông;
- Tham dự đầy đủ các giờ học lý thuyết trên lớp để nắm được các kiến thức cơ bản của
môn học;
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [2]

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

- Tự học: Chuẩn bị bài trước mỗi buổi học trên lớp. Hệ thống, phân tích, tổng hợp các
kiến thức đã học, nghiên cứu sâu và mở rộng kiến thức môn học từ các nguồn thư viện và
Internet…. Vận dụng các kiến thức đã học vào giải bài tập;
- Tham dự bài kiểm tra giữa kỳ để tích lũy điểm thành phần;
- Hoàn thành các bài tập để tích lũy điểm thành phần và đảm bảo điều kiện dự thi kết
thúc học phần;
- Tích cực hoàn thành các phần thực hành và tham gia thảo luận trên lớp.
7. Nội dung tóm tắt học phần:
Môn học cơ sở công trình cầu là học phần nhập môn về ngành cầu đồng thời đề cập đến
các hạng mục dùng chung cho các công trình cầu đối với sinh viên ngành xây dựng cầu
đường.
Môn học trình bày các khái niệm cơ bản về cầu: các giai đoạn thiết kế, các điều kiện
thiết kế, triết lý thiết kế cầu và các tiêu chuẩn thiết kế cầu hiện hành ở Việt Nam. Môn học
trình bày các cấu tạo chung của cầu như: Mặt cầu, độ dốc dọc và ngang cầu, hệ thống thoát
nước, khe co giãn, lan can, đường người đi, nối tiếp cầu và đường. Cấu tạo và tính toán các
dạng mố và trụ cầu dầm trên đường giao thông.
Nắm vững cơ sở tính toán thiết kế, trình tự và nội dung tính toán thiết kế các dạng mố
trụ cầu dầm theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành: xác định hiệu ứng lực tại các mặt cắt đặc
trưng, tính toán sức kháng và tính duyệt theo điều kiện các TTGH.
8. Giảng viên giảng dạy môn học:
Các Giảng viên chính; Tiến sĩ; PGS; GS
9. Tài liệu giảng dạy và học tập, tài liệu tham khảo chính:
9.1. Tài liệu giảng dạy và Tài liệu tham khảo:
[1]. Nguyễn Thị Minh Nghĩa (Chủ biên): Tổng luận cầu
[2]. Nguyễn Thị Minh Nghĩa (Chủ biên): Mố trụ cầu
[3]. Bộ môn Cầu hầm: Bài giảng Cơ sở công trình cầu
[4]. Barker R. M, Pucket J. A. Design of highway bridges based on AASHTO LRFD
bridge design specifications, 2007

[5]. AASHTO (2005). AASHTO LRFD Bridge Design Specifications - SI Units, Third
Edition, 2005 Interim Revisions, American Association of State Highway and
Transportation Officials, Washington D.C.
[6]. Wai-fah Chen, Lian Duan. Bridge Engineering handbook
[7]. 22 TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ
[8]. 22 TCN 18-79 Quy trình thiết kế cầu cống theo TTGH
[9]. Bộ môn Cầu hầm : Hướng dẫn thiết kế mố trụ
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [3]


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

[ ]. Các tài liệu khác
10. Nội dung đề cương chi tiết:
10.1. Nội dung chi tiết môn học:

Hình sơ đồ tư duy về các chương của môn học cơ sở công trình cầu.
Các từ viết tắt: Tiết =t; Lý thuyết =LT; Bài tập = BT; Thảo luận=TL; Tự học = TH
Chương 1:
KHÁI NIỆM VỀ CÁC CÔNG TRÌNH NHÂN TẠO TRÊN ĐƯỜNG
(LT=2t; BT=0t; TL=0t; TH=5t)
1.1- Các loại công trình nhân tạo trên đường.
1.2- Các bộ phận và các kích thước cơ bản của cầu .
1.3- Phân loại cầu theo phạm vi sử dụng và theo sơ đồ tĩnh học.
1.4- Lịch sử và những xu hướng phát triển trong xây dựng cầu.
Chương 2: CÁC CĂN CỨ CƠ BẢN VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ THIẾT KẾ CẦU (LT=2t;
BT=0t; TL=2t;TH=5t)
2.1- Các giai đoạn đầu tư xây dựng và các bước thiết kế

2.1- Triết lý thiết kế cầu
2.3- Các tiêu chuẩn thiết kế cầu hiện hành
Chương 3: THIẾT KẾ CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU (LT=3t; BT=0t; TL=2t;TH=10t)
3.1- Các điều kiện cơ bản để thiết kế cầu
3.2- Phân chia nhịp cầu, chọn dạng và bố trí kết cấu nhịp cầu, kết cấu mố trụ
3.3- Khối lượng công trình và tổng mức đầu tư
3.4- Thiết kế thẩm mỹ và cảnh quan
3.5- So sánh và lựa chọn phương án
Chương 4: MẶT CẦU VÀ ĐƯỜNG NGƯỜI ĐI (LT=2t; BT=0t; TL=0t;TH=5t)
4.1- Cấu tạo mặt cầu ôtô và đường sắt
4.2- Phòng nước và thoát nước trên cầu
4.3- Khe co dãn trên cầu
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [4]


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

4.4- Mặt cầu liên tục nhiệt
4.5- Lề người đi và lan can
4.6- Nối tiếp giữa đường và cầu
Chương 5:
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU DẦM (LT=2t; BT=0t;
TL=0t;TH=5t)
5.1- Khái niệm chung
5.2- Phân loại mố trụ cầu
5.3- Nguyên tắc xác định các kích thước cơ bản của mố trụ cầu
Chương 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM (LT=3t; BT=0t; TL=0t;TH=10t)
6.1- Cấu tạo mố cầu dầm

6.2- Cấu tạo trụ cầu dầm
6.3- Các dạng kết cấu mố trụ khác
Chương 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU (LT=4t; BT=0t; TL=4t;TH=10t)
7.1- Khái niệm về ứng xử tải trọng
7.2- Tải trọng và tác động
7.3- Các mô hình phân tích kết cấu cầu
7.4- Mô hình bài toán phẳng và các phương pháp tính toán hệ số phân bố tải trọng
7.5- Các phương pháp mới trong phân tích kết cấu cầu
Chương 8: TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU DẦM (LT=4t; BT=6t; TL=4t;TH=10t)
8.1- Các loại tải trọng tác dụng lên mố cầu
8.2- Các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ cầu đường ôtô
8.3- Các tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ cầu đường sắt
8.4- Tính toán thiết kế mố trụ cầu đường sắt
Chương IX GỐI CẦU (LT=2t; BT=0t; TL=0t;TH=0t)
9.1- Khái niệm chung
9.2- Cấu tạo gối cầu
9.3- Tính gối tiếp tuyến và gối con lăn
9.4- Tính gối cao su
Bài tập:
Mục đích yêu cầu:
Các bài tập nhằm nâng cao cho sinh viên năng lực vận dụng các lý thuyết đã học để
giải quyết một số bài toán thiết kế cụ thể có tính tổng hợp, với mức độ như những công
đoạn thiết kế thực tế, đồng thời rèn luyện kỹ năng tính toán cho sinh viên. Yêu cầu cụ thể
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [5]


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN

của bài tập đã đề cập trong tài liệu "Hướng dẫn thiết kế lập phương án cầu và thiết kế mố trụ
cầu". Có thể yêu cầu tính bằng tay hoặc làm trên máy tính.
Nội dung cácbài tập:
+ Tính toán nội lực trong các bộ phận mố, trụ cầu dầm.
+ Tính toán sức kháng và tính duyệt các mặt cắt mố trụ cầu dầm theo trạng thái giới
hạn cường độ và trạng thái giới hạn sử dụng.

10.2. Phân bổ thời gian:
Số Tiết/giờ
TT

Nội dung

Lý
thuyết

Bài
tập

Bài tập
lớn

Thí
nghiệm

Thảo
luận

Thực
hành

Tự
học

1

C1. Khái niệm về các công
trình nhân tạo trên đường

2

2

C2. Các căn cứ cơ bản và điều
kiện để thiết kế cầu.

2

2

5

3

C3. Thiết kế các phương án
cầu

3

2

10

4

C4. Mặt cầu và đường người
đi

2

5

5

C5. Khái niệm chung về mố trụ
cầu dầm

2٧

5

6

C6. Cấu tạo mố trụ cầu dầm

3٧

10

7

C7. Cơ sở phân tích kết cấu
cầu

4٧

8

C8. Tính toán mố trụ cầu dầm

4٧

9

C9. Gối cầu

2٧
Tổng

24

5

4

10

6

4

10

6

12

60

Ghi chú: ٧ thể hiện các chương được chọn soạn bài giảng trong thi viên chức.

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [6]


BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

(TƯƠNG ỨNG VỚI 1 TÍN CHỈ = 15 TIẾT LÝ THUYẾT)

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [7]


MỤC LỤC

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

MỤC LỤC NỘI DUNG

CHƯƠNG 5: ..........................................................................................................................14
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU ........................... Error! Bookmark not defined.
5.1. KHÁI NIỆM CHUNG: ...............................................................................................16
5.1.1. Đặc điểm chung: ..................................................................................................16
5.1.2. Mố cầu: ................................................................................................................16
5.1.3. Trụ cầu: ................................................................................................................16
5.2. PHÂN LOẠI MỐ TRỤ CẦU: ....................................................................................17
5.2.1. Theo sơ đồ tĩnh học: ............................................................................................17
5.2.2. Theo độ cứng dọc cầu:.........................................................................................18
5.2.3. Theo vật liệu: .......................................................................................................18
5.2.4. Theo phương pháp xây dựng: ..............................................................................18
5.2.5. Theo hình thức cấu tạo: .......................................................................................18
5.3. NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MỐ TRỤ CẦU:
............................................................................................................................................18
5.3.1. Vị trí của mố trụ: .................................................................................................18
5.3.2. Cao độ đỉnh móng: ..............................................................................................19
5.3.3. Cao độ đỉnh xà mũ mố trụ: ..................................................................................19
5.3.3.1. Cao độ đỉnh xà mũ trụ: .................................................................................19
5.3.3.2. Cao độ đỉnh xà mũ mố: ................................................................................20
5.3.4. Kích thước xà mũ mố trụ trên mặt bằng: .............................................................20
CHƯƠNG 6: ..........................................................................................................................23
CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM ..........................................................................................23
6.1. CẤU TẠO MỐ CẦU DẦM:.......................................................................................23
6.1.1. Vai trò và nhiệm vụ của mố cầu: .........................................................................23
6.1.1.1. Vai trò của mố cầu: ......................................................................................23
6.1.1.2. Nhiệm vụ các bộ phận của mố cầu:..............................................................23
6.1.2. Sự phát triển của các loại mố cầu dầm: ...............................................................24
6.1.2.1. Mố chữ nhật - quan niệm ban đầu về mố cầu: .............................................24
6.1.2.2. Mố kê - một dạng hợp lý hơn của mố chữ nhật: ..........................................25
6.1.2.3. Mố chữ U - khoét bỏ vật liệu trong lòng mố:...............................................25

6.1.2.4. Mố có tường cánh ngang, tường cánh xiên - xoay tường cánh mố chữ U: ..26
6.1.2.5. Mố chữ T, chữ thập - khoét bỏ vật liệu hai bên: ..........................................27
6.1.2.6. Mố rỗng vòm dọc, vòm ngang - khoét rỗng ruột của mố: ...........................28
6.1.2.7. Mố vùi - tường trước và tường cánh có cấu tạo thích hợp khi chôn vào trong
đất: .............................................................................................................................28
6.1.2.8. Các dạng mố cầu có sơ đồ chịu lực thay đổi:...............................................30
6.1.3. Cấu tạo mố cầu dầm toàn khối trên đường ôtô:...................................................31
6.1.3.1. Mố chữ U: ....................................................................................................31
6.1.3.2. Mố vùi: .........................................................................................................37
6.2. CẤU TẠO TRỤ CẦU DẦM: .....................................................................................39
6.2.1. Các bộ phận của trụ cầu:......................................................................................39
6.2.1.1. Xà mũ trụ:.....................................................................................................40
6.2.1.2. Thân trụ: .......................................................................................................41
6.2.1.3. Móng trụ: ......................................................................................................41
6.2.2. Các loại trụ cầu: ...................................................................................................41
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [8]


MỤC LỤC

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

6.2.2.1. Phân loại theo phương pháp thi công: ..........................................................41
6.2.2.2. Phân loại theo hình thức cấu tạo: .................................................................45
6.3. CÁC DẠNG KẾT CẤU MỐ TRỤ KHÁC:................................................................49
CHƯƠNG 7: .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU .................................. Error! Bookmark not defined.
7.1. KHÁI NIỆM VỀ ỨNG XỬ TẢI TRỌNG: ................................................................52

7.1.1. Triết lý thiết kế ....................................................................................................52
7.1.2. Khái niệm chung về thiết kế theo hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD) ...52
7.2. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG:..................................................................................53
7.2.1. Theo 22TCN18-79:..............................................................................................53
7.2.1.1. Các trạng thái giới hạn (TTGH): ..................................................................53
7.2.1.2. Tải trọng: ......................................................................................................53
7.2.1.3. Tổ hợp tải trọng: ...........................................................................................56
7.2.2. Theo 22TCN272-05:............................................................................................57
7.2.2.1. Các trạng thái giới hạn (TTGH): ..................................................................57
7.2.2.2. Tải trọng và tổ hợp tải trọng:........................................................................57
7.3. CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU: .......................................................63
7.3.1. Nguyên tắc chung: ...............................................................................................63
7.3.2. Phương pháp phân tích kết cấu theo mô hình không gian: .................................63
7.3.3. Phương pháp phân tích kết cấu theo mô hình phẳng:..........................................64
7.4. MÔ HÌNH BÀI TOÁN PHẲNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN HỆ SỐ
PHÂN BỐ TẢI TRỌNG:...................................................................................................65
7.4.1. Nguyên tắc tính toán: ...........................................................................................65
7.4.2. Các nhóm phương pháp tính toán hệ số phân bố tải trọng: .................................65
7.4.2.1. Nhóm 1: Phương pháp dầm + mạng dầm: ...................................................65
7.4.2.2. Nhóm 2: Phương pháp thanh thành mỏng: ..................................................65
7.4.2.3. Nhóm 3: Phương pháp bản:..........................................................................65
7.4.2.4. Nhóm 4: Phương pháp phần tử hữu hạn: .....................................................66
7.4.3. Phương pháp tính toán hệ số phân bố tải trọng theo 22TCN272-05: ..................67
7.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU: ....................76
CHƯƠNG 8: .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU DẦM ...................................... Error! Bookmark not defined.
8.1. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ TRỤ CẦU: ..................................79
8.1.1. Tải trọng thường xuyên: ......................................................................................79
8.1.2. Tải trọng tức thời: ................................................................................................79
8.1.3. Tính toán một số loại tải trọng: ...........................................................................79

8.1.3.1. Áp lực ngang của đất (EH) và áp lực đất do hoạt tải (LS): ..........................79
8.1.3.2. Lực ma sát âm (DD): ....................................................................................83
8.1.3.3. Hoạt tải xe ôtô (LL):.....................................................................................83
8.1.3.4. Lực hãm xe (BR): .........................................................................................84
8.1.3.5. Lực ma sát gối cầu (FR): ..............................................................................84
8.2. CÁC MẶT CẮT KIỂM TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ
CẦU DẦM: ........................................................................................................................85
8.2.1. Các mặt cắt kiểm toán: ........................................................................................85
8.2.2. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên trụ cầu dầm:..........................................................85

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [9]


MỤC LỤC

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

8.3. CÁC MẶT CẮT KIỂM TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ
CẦU DẦM: ........................................................................................................................86
8.3.1. Các mặt cắt kiểm toán: ........................................................................................86
8.3.2. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố cầu dầm: .........................................................87
8.3.2.1. Nguyên tắc thành lập tổ hợp tải trọng: .........................................................87
8.3.2.2. Tổ hợp tải trọng I: Bất lợi ra sông. ...............................................................87
8.3.2.3. Tổ hợp tải trọng II: Bất lợi vào bờ. ..............................................................87
8.4. TÍNH DUYỆT MỐ TRỤ CẦU DẦM: .......................................................................88
8.4.1. Tính duyệt theo TTGH cường độ: .......................................................................88
8.4.1.1. Tính duyệt khả năng chịu uốn: .....................................................................88
8.4.1.2. Tính duyệt khả năng chịu cắt: ......................................................................89

8.4.1.3. Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu: ........................................................90
8.4.1.4. Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:.............................................................90
8.4.1.5. Cự ly tối đa của cốt thép ngang: ...................................................................91
8.4.2. Tính duyệt theo TTGH sử dụng: .........................................................................91
CHƯƠNG 9: ..........................................................................................................................92
GỐI CẦU ............................................................................... Error! Bookmark not defined.
9.1. KHÁI NIỆM CHUNG: ...............................................................................................93
9.1.1. Vai trò của gối cầu: ..............................................................................................93
9.1.2. Nguyên tắc bố trí gối cầu:....................................................................................93
9.1.2.1. Bố trí trên mặt chính: ...................................................................................93
9.1.2.2. Bố trí trên mặt bằng:.....................................................................................94
9.2. CẤU TẠO GỐI CẦU: ................................................................................................95
9.2.1. Gối cầu dầm BTCT: ............................................................................................95
9.2.1.1. Gối tiếp tuyến: ..............................................................................................95
9.2.1.2. Gối con lăn: ..................................................................................................96
9.2.1.3. Gối chậu: ......................................................................................................97
9.2.1.4. Gối cao su bản thép: .....................................................................................97
9.2.2. Gối cầu dầm và dàn thép: ....................................................................................98

DANH MỤC HÌNH ẢNH
CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU
Hình 5. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 5 ..........................................................................14
Hình 5. 2: Bố trí chung công trình cầu. ..................................................................................16
Hình 5. 3: Mố trụ cầu dầm. ....................................................................................................17
Hình 5. 4: Mố trụ cầu khung. .................................................................................................17
Hình 5. 5: Mố trụ cầu treo. .....................................................................................................17
Hình 5. 6: Mố trụ cầu dây văng. .............................................................................................17
Hình 5. 7: Mố trụ đặt sát mặt đất............................................................................................19
Hình 5. 8: Bệ trụ đặt trong nước.
19

Hình 5. 9: Các thông số xác định kích thước xà mũ mố trụ...................................................20
CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM
Hình 6. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 6 ..........................................................................22
Hình 6. 2: Các bộ phận của mố cầu........................................................................................23
Hình 6. 3: Mố chữ nhật. .........................................................................................................24
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [10]


MỤC LỤC

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

Hình 6. 4: Mố kê. ...................................................................................................................25
Hình 6. 5: Mố chữ U. .............................................................................................................26
Hình 6. 6: Mố có tường cánh ngang, xiên. .............................................................................27
Hình 6. 7: Áp lực đất lên tường cánh mố. ..............................................................................27
Hình 6. 8: Mố chữ T và mố chữ thập. ....................................................................................28
Hình 6. 9: Mố rỗng vòm dọc. .................................................................................................28
Hình 6. 10: Mố rỗng vòm ngang. ...........................................................................................28
Hình 6. 11: Mố vùi thân tường ngang. ...................................................................................29
Hình 6. 12: Mố vùi thân tường dọc. .......................................................................................30
Hình 6. 13: Mố chân dê. .........................................................................................................30
Hình 6. 14: Cấu tạo mố chữ U bằng bêtông hoặc đá xây.......................................................32
Hình 6. 15: Cấu tạo mố chữ U bằng BTCT. ..........................................................................34
Hình 6. 16: Cấu tạo bản quá độ. .............................................................................................35
Hình 6. 17: Cấu tạo tứ nón mố. ..............................................................................................35
Hình 6. 18: Cấu tạo mố vùi thân tường ngang. ......................................................................37
Hình 6. 19: Mố vùi tường dọc. ...............................................................................................38

Hình 6. 20: Mố chân dê. .........................................................................................................39
Hình 6. 21: Các bộ phận của trụ. ............................................................................................40
Hình 6. 22: Một số dạng mặt cắt ngang thân trụ. ...................................................................41
Hình 6. 23: Trụ nặng lắp ghép.
43
Hình 6. 24: Trụ bán lắp ghép..................................................................................................45
Hình 6. 25: Trụ nặng đá xây, bêtông. .....................................................................................45
Hình 6. 26: Một dạng cấu tạo trụ cầu đúc hẫng. ....................................................................46
Hình 6. 27: Cấu tạo trụ thân hẹp. ...........................................................................................47
Hình 6. 28: Cấu tạo trụ thân cột. ............................................................................................48
Hình 6. 29: Công trình sử dụng trụ thân cột...........................................................................48
Hình 6. 30: Trụ có phần trên cột, phần dưới đặc. ..................................................................48
CHƯƠNG 7: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU
Hình 7. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 7 ..........................................................................50
Hình 7. 2: Sơ đồ đoàn xe lửa T - Z.........................................................................................54
Hình 7. 3: Xe tải H10, H13, H18. ..........................................................................................54
Hình 7. 4: Đoàn xe H10, H13, H18 theo phương ngang cầu. ................................................55
Hình 7. 5: Xe tải H30. ............................................................................................................55
Hình 7. 6: Đoàn xe H30 theo phương dọc cầu. ......................................................................55
Hình 7. 7: Xe XB80.
Hình 7. 8: Xe X60. ......................................56
Hình 7. 9: Xe tải thiết kế. .......................................................................................................60
Hình 7. 10: Xe 2 trục thiết kế. ................................................................................................60
Hình 7. 11: Tải trọng làn thiết kế. ..........................................................................................60
Hình 7. 12: Xếp xe lệch tâm trên mặt cắt ngang cầu. ............................................................61
Hình 7. 13: Xếp xe đúng tâm trên mặt cắt ngang cầu. ...........................................................61
Hình 7. 14: Mô hình tính toán cầu dầm và cầu dàn trên Sap 2000. .......................................63
Hình 7. 15: Mô hình tính toán cầu dây văng trên Midas 7.01. ..............................................64
Hình 7. 16: Mô hình tính toán dầm giản đơn trên Sap 2000. .................................................64
Hình 7. 17: Mô hình tính KCN cầu dàn trên Sap 2000. .........................................................64

Hình 7. 18: Tính hệ số phân bố ngang theo phương pháp đòn bẩy. ......................................66
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN MỐ TRỤ CẦU DẦM
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [11]


MỤC LỤC

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

Hình 8. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 8 ..........................................................................77
80
Hình 8. 2: Áp lực ngang của đất.
Hình 8. 3: Áp lực đất do hoạt tải. .........................................................................................81
Hình 8. 4: Chú giải Coulomb về áp lực đất.
82
Hình 8. 5: Xếp hoạt tải tính phản lực gối lên mố cầu. ........................................................83
Hình 8. 6: Xếp hoạt tải tính phản lực gối lên trụ.................................................................84
Hình 8. 7: Các mặt cắt kiểm toán trụ. ..................................................................................85
Hình 8. 8: Các mặt cắt kiểm toán mố. ....................................................................................86
Hình 8. 9: Cách phân chia mặt cắt tường cánh. .....................................................................87
CHƯƠNG 9: GỐI CẦU
Hình 9. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 9 ..........................................................................92
Hình 9. 2: Sơ đồ tĩnh học của gối cầu. ...................................................................................93
Hình 9. 3: Bố trí gối cầu trong cầu giản đơn nhiều nhịp. .......................................................93
Hình 9. 4: Bố trí gối cầu trong cầu giản đơn nhiều nhịp khi có trụ cầu cao. .........................94
Hình 9. 5: Bố trí gối cầu trong cầu liên tục theo tiêu chí 1. ...................................................94
Hình 9. 6: Bố trí gối cầu trong cầu liên tục theo tiêu chí 2. ...................................................94
Hình 9. 7: Bố trí trên mặt bằng...............................................................................................95

Hình 9. 8: Gối tiếp tuyến. .......................................................................................................95
Hình 9. 9: Gối con lăn. ...........................................................................................................97
Hình 9. 10: Gối chậu. .............................................................................................................97
Hình 9. 11: Gối cao su bản thép. ............................................................................................98
Hình 9. 12: Gối con lăn cho cầu thép. ....................................................................................98
Hình 9. 13: Gối con lăn cho cầu thép (gối di động và cố định). ............................................99 

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [12]


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 5:

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU
STT

NỘI DUNG CHƯƠNG 5 (LT=2t; BT=0t; TL=0t; TH=5t)

1

5.1. Khái niệm chung

2

5.2. Cấu tạo chung và phân loại

3

5.3. Nguyên tắc xác định những kích thước cơ bản của mố trụ cầu

Hình 5. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 5

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM

Trang [14]

Email: ,


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

5.1. KHÁI NIỆM CHUNG:
5.1.1. Đặc điểm chung:
kÕt cÊu nhÞp

mè
trô

mãng

Hình 5. 2: Bố trí chung công trình cầu.
- Mố trụ cầu là một bộ phận quan trọng trong công trình cầu thuộc kết cấu bên dưới, có
chức năng đỡ kết cấu nhịp và truyền tải trọng thẳng đứng và ngang xuống đất nền.

- Mố trụ cầu thuộc kết cấu bên dưới nằm trực tiếp trong vùng ẩm ướt, dễ bị xâm thực, xói
lở, bào mòn nên việc xây dựng, sửa chữa gặp rất nhiều khó khăn. Do đó khi thiết kế cần phải
chú ý sao cho vị trí đặt mố trụ phải phù hợp với địa hình, địa chất, các điều kiện kỹ thuật khác
và dự đoán trước sự phát triển của tải trọng.
- Về kinh tế, mố trụ chiếm khoảng (40  60)% tổng giá thành xây dựng công trình cầu và
công tác thi công mố trụ còn có tính quyết định đến tiến độ thi công của toàn bộ công trình
cầu.
5.1.2. Mố cầu:
- Là bộ phận chuyển tiếp và đảm bảo cho xe chạy êm thuận từ đường vào cầu. Đồng thời
mố cầu còn có tác dụng giữ ổn định cho taluy nền đường đầu cầu, dẫn hướng và điều chỉnh
dòng chảy chống xói lở bờ sông.
- Mố cầu thường chỉ chịu áp lực bất lợi theo phương dọc cầu nên khi tính toán thiết kế mố
trụ thì ta chỉ cần tính mố theo phương dọc cầu.
- Mố cầu có hình dạng đối xứng theo phương dọc cầu.
5.1.3. Trụ cầu:
- Trụ cầu có vai trò phân chia nhịp cầu và đỡ kết cấu nhịp, truyền tải trọng từ kết cấu nhịp
xuống đất nền.
- Trụ cầu được xây dựng trong phạm vi dòng chảy nên tiết diện ngang phải có cấu tạo hợp
lý để đảm bảo thoát nước tốt. Bên ngoài trụ phải có vỏ bọc để chống xâm thực.
- Hình dạng trụ trong kết cấu nhịp cầu vượt còn phải đảm bảo mỹ quan và không cản trở đi
lại cũng như tầm nhìn dưới cầu.
- Trụ cầu chịu lực bất lợi theo cả hai phương dọc và ngang cầu nên khi tính toán thiết kế ta
phải tính trụ theo cả hai phương.
- Trụ cầu có hình dạng đối xứng theo hai phương dọc cầu và ngang cầu.

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [16]

CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

5.2. PHÂN LOẠI MỐ TRỤ CẦU:
5.2.1. Theo sơ đồ tĩnh học:
- Mố trụ cầu dầm (cầu bản, dầm giản đơn, liên tục, mút thừa): Dưới tác dụng của tải trọng
thẳng đứng chỉ có phản lực gối thẳng đứng V.

Hình 5. 3: Mố trụ cầu dầm.
- Mố trụ cầu khung: Mố vẫn giống cầu dầm nhưng trụ liên kết ngàm với kết cấu nhịp. Như
vậy trụ chịu mômen rất lớn nên có thể bố trí cả cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực.

Hình 5. 4: Mố trụ cầu khung.
- Mố trụ cầu treo: Mố phải có kích thước đủ lớn để chịu lực thẳng đứng V và lực ngang H
nên có cấu tạo phức tạp.

Hình 5. 5: Mố trụ cầu treo.
- Mố trụ cầu dây văng: Mố chịu lực nhổ, tại mố bố trí gối chịu lực nhổ và mố phải đủ nặng
để chịu lực nhổ. Trụ tháp cầu chịu lực chủ yếu, các dây neo truyền tải trọng vào trụ tháp rồi từ
đó truyền xuống móng nên trụ tháp phải đủ cứng để chịu được lực tác dụng của các tải trọng.

Hình 5. 6: Mố trụ cầu dây văng.
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [17]


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

5.2.2. Theo độ cứng dọc cầu:
- Mố trụ cứng: Kích thước lớn, trọng lượng lớn. Khi chịu lực biến dạng của mố trụ tương
đối nhỏ có thể bỏ qua. Mỗi mố trụ có khả năng chịu toàn bộ tải trọng ngang theo phương dọc
cầu từ kết cấu nhịp truyền đến và tải trọng ngang do áp lực đất gây ra.
- Mố trụ dẻo: Kích thước nhỏ, độ cứng nhỏ. Khi chịu lực ngang theo phương dọc cầu, toàn
bộ kết cấu nhịp và trụ sẽ làm việc như một khung và tải trọng ngang sẽ truyền cho các trụ theo
tỷ lệ độ cứng của chúng. Như vậy kích thước trụ sẽ giảm đi rất nhiều. Trụ dẻo thường có dạng
trụ cột, trụ cọc hoặc tường mỏng. Áp dụng trụ dẻo hợp lý đối với cầu nhịp nhỏ và có chiều cao
không lớn lắm.
5.2.3. Theo vật liệu:
- Đá xây.
- Bêtông.
- Bêtông cốt thép.
- Thép.
5.2.4. Theo phương pháp xây dựng:
- Toàn khối (đổ tại chổ).
- Bán lắp ghép.
- Lắp ghép.
5.2.5. Theo hình thức cấu tạo:
- Mố trụ nặng: Bao gồm các loại có kích thước lớn, kết cấu nặng nề. Mố trụ nặng thường áp
dụng cho các nhịp lớn. Loại này thường được xây dựng bằng đá, bêtông hoặc bêtông đá hộc,
có thể thi công lắp ghép, bán lắp ghép hoặc đổ tại chổ.
- Mố trụ nhẹ: Có kích thước thanh mãnh hơn, có thể gồm các hàng cột, hàng cọc hoặc tường
mỏng. Loại này thường được xây dựng bằng BTCT.
5.3. NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA MỐ TRỤ CẦU:
5.3.1. Vị trí của mố trụ:
- Vị trí của mố trụ được xác định phụ thuộc vào tuyến thiết kế và sơ đồ cấu tạo cũng như tỉ
lệ phân chia kết cấu nhịp. Tuy nhiên trước khi xây dựng phương án kết cấu nhịp thì cần phải

tiến hành công tác khoan thăm dò địa chất xem có thể đặt được mố trụ hay không. Trong
trường hợp địa chất quá bất lợi không thể đặt mố trụ thì phải thay đổi phương án tuyến cho phù
hợp.
- Mố trụ cầu nên tránh đặt ở những nơi có địa hình quá dốc, tại nơi có hiện tượng xói chung
và xói cục bộ lớn. Tại vị trí nền đất tốt hoặc tầng đá gốc đặt lộ thiên thì có thể đặt mố trụ trực
tiếp trên nền thiên nhiên còn tại những nơi có địa chất yếu thì phải đặt mố trụ trên kết cấu
móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi hoặc móng giếng chìm, ...
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [18]


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

5.3.2. Cao độ đỉnh móng:
- Cao độ đỉnh móng được quyết định xuất phát từ điều kiện đảm bảo cho sự làm việc tốt của
mố trụ trong quá trình khai thác và đảm bảo công tác thi công mố trụ được tiến hành thuận lợi
không gặp phải các khó khăn lớn.
- Đối với mố trụ nằm trong phần khô cạn, phần bãi sông, cầu vượt và cầu cạn thì cao độ
đỉnh móng mố trụ nên đặt bằng với cao độ mặt đất tự nhiên (hoặc thấp hơn không quá 0.5m).
Không nên đặt bệ móng nổi trên mặt đất vì khi đó sẽ không đảm bảo vấn đề mỹ quan đồng thời
khả năng ổn định chống lật, chống trượt của mố trụ kém. Tuy nhiên cũng không nên đặt bệ
móng mố trụ quá sâu trong đất vì sẽ gây khó khăn và phức tạp trong quá trình thi công bệ
móng.

Hình 5. 7: Mố trụ đặt sát mặt đất.
- Đối với mố trụ đặt trong nước thì có thể đặt bệ
móng sát với mặt đất hoặc cũng có thể đặt bệ

móng nổi trên mặt đất. Trong trường hợp đặt nổi
trên mặt đất thì cao độ đỉnh móng thường được
đặt thấp hơn MNTN tối thiểu là 0.5m. Vị trí đỉnh
móng như vậy sẽ làm hình dạng móng đơn giản
hơn, giảm khối lượng xây và giảm thu hẹp dòng
chảy đồng thời còn đảm bảo vấn đề mỹ quan cho
công trình cầu.

MNTN

Hình 5. 8: Bệ trụ đặt trong nước.
5.3.3. Cao độ đỉnh xà mũ mố trụ:
5.3.3.1. Cao độ đỉnh xà mũ trụ:
Ta có thể xác định cao độ đỉnh xà mũ trụ dựa vào MNCN và MNTT như sau:
- Mực nước cao nhất (MNCN):
+ Đỉnh xà mũ trụ phải cao hơn MNCN tối thiểu là 0.25m, đối với sông không có thông
thuyền.
CĐĐT = MNCN + 0.25m

(1)

+ Xác định thông qua cao độ đáy dầm (CĐĐD) từ MNCN, đối với sông không có thông
thuyền.
CĐĐD = MNCN + h

(2)

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [19]

CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

 Đối với sông không có cây trôi đá lăn: h = hmin = 0.5m
 Đối với sông có cây trôi đá lăn (đường ôtô): h = hmin = 1m
 Đối với sông có cây trôi đá lăn (đường sắt): h = hmin = 1.5m
Do đó CĐĐT được xác định như sau: CĐĐT = CĐĐD – hđá kê – hgối
- Mực nước thông thuyền (MNTT): Xác định thông qua cao độ đáy dầm (CĐĐD), đối với
sông có thông thuyền.
CĐĐT = CĐĐD – hđá kê – hgối

(3)

CĐĐD = MNTT + hTT
Từ đó xác định được CĐĐT  max ((1), (2), (3))
5.3.3.2. Cao độ đỉnh xà mũ mố:
- Được xác định thông qua cao độ mặt đường xe chạy:
CĐMM = CĐMĐ – hgối – hđá kê gối – hKCN
- Được xác định thông qua mặt đất tự nhiên hoặc MNCN: Cao độ mũ mố phải cao hơn mặt
đất tự nhiên hoặc MNCN một khoảng tối thiểu là 0.25m.
5.3.4. Kích thước xà mũ mố trụ trên mặt bằng:
Chiều rộng (theo phương dọc cầu) và chiều dài (theo phương ngang cầu) của mũ mố trụ
được xác định như sau:
b3
b'2

15-20

b2

a1

b0

b1

b3

15-20

a2
a0

b2

b0

b1

15-20

Hình 5. 9: Các thông số xác định kích thước xà mũ mố trụ.
- Đối với trụ:
bt = b3 + b2 + b’2 + b0 + 2(15  20) + 2b1 (cm)
at = (n-1)a2 + a0 + 2(15  20) + 2a1 (cm)
- Đối với mố:
bm = b3 + b2 + b0/2 + (15  20) + b1 (cm)

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [20]


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

am = at (cm)
Trong đó:
bt, at, bm, am: Chiều rộng và chiều dài mũ trụ, mố.
n: Số lượng dầm chủ.
b0, a0: Kích thước gối.
(15  20) cm: Khoảng cách nhỏ nhất từ mép gối đến mép đá kê gối.
b2, b’2: Khoảng cách từ tim gối đến đầu dầm của các nhịp bên phải và bên trái.
b3: Khoảng cách giữa 2 đầu dầm cạnh nhau hoặc đầu dầm và tường đỉnh mố, với gối cố
định không nhỏ hơn 5cm, với gối di dộng: b3 = tl + 5cm.
Với:

: Hệ số dãn nở do nhiệt độ của dầm.
t: Hiệu số giữa nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ trung bình.
l: Chiều dài nhịp dầm.

b1, a1: Khoảng cách nhỏ nhất từ mép đá kê gối đến mép mũ trụ theo phương dọc và ngang
cầu.
a2: Khoảng cách giữa tim các dầm kề nhau theo phương ngang cầu.
Trị số b1 lấy tùy thuộc chiều dài nhịp:
l nhịp (m)

15 - 20

30 - 100

> 100

b1 (cm)

15

25

35

Trị số a1 lấy tùy thuộc loại KCN:
- Kết cấu nhịp bản a1 = 20cm.
- Đối với mọi KCN khác, với gối cao su bản thép và gối tiếp tuyến a1 = 30cm.
- Đối với mọi KCN khác, với gối con lăn và con quay a1 = 50cm.

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [21]


CHƯƠNG 5: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MỐ TRỤ CẦU

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 6:

CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM
STT

NỘI DUNG CHƯƠNG 6 (LT=3t; BT=0t; TL=0t; TH=10t)

1

6.1. Cấu tạo mố cầu dầm

2

6.2. Cấu tạo trụ cầu dầm

3

6.3. Các dạng kết cấu mố trụ khác

Hình 6. 1: Sơ đồ nội dung chi tiết chương 6

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM

Trang [22]

Email: ,


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG 6:

CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM
STT

NỘI DUNG CHƯƠNG 6 (LT=3t; BT=0t; TL=0t; TH=10t)

1

6.1. Cấu tạo mố cầu dầm

2

6.2. Cấu tạo trụ cầu dầm

3

6.3. Các dạng kết cấu mố trụ khác

6.1. CẤU TẠO MỐ CẦU DẦM:
6.1.1. Vai trò và nhiệm vụ của mố cầu:
6.1.1.1. Vai trò của mố cầu:
- Trong công trình cầu, mố thuộc kết cấu phần dưới, được chôn trong đất, nằm trong
vùng ẩm ướt chịu xâm thực xói lở.
- Mố có các chức năng cơ bản: Đỡ kết cấu nhịp, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang
từ kết cấu nhịp truyền xuống.
- Mố cầu là bộ phận chuyển tiếp và đảm bảo cho xe chạy êm thuận từ đường vào cầu.
- Mố còn làm nhiệm vụ của một tường chắn, chịu áp lực ngang của đất đắp, đảm bảo ổn
định của nền đường đầu cầu.
- Ngoài ra, mố còn là một công trình điều chỉnh dòng chảy, đảm bảo chống xói lở bờ

sông.
6.1.1.2. Nhiệm vụ các bộ phận của mố cầu:
- Cấu tạo: Mố gồm 4 bộ phận: Tường đỉnh, tường thân, bệ móng mố và tường cánh.

Hình 6. 2: Các bộ phận của mố cầu.
- Tường đỉnh có tác dụng chắn đất để bảo vệ đầu dầm không tiếp xúc trực tiếp với đất
nền do đó tránh được hiện tượng rỉ cốt thép và ăn mòn bêtông.
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [23]


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

- Tường thân có tác dụng đỡ tường đỉnh và xà mũ, đồng thời chịu áp lực từ kết cấu nhịp
sau đó truyền xuống bệ móng và truyền xuống đất nền. Ngoài ra tường thân mố còn chịu áp
lực đẩy ngang do đất tĩnh và do hoạt tải đứng trên lăng thể trượt.
- Tường cánh có tác dụng chắn đất phía nền đường chống sụt lở nền đường theo phương
ngang cầu, đồng thời còn tạo ra phần đối trọng về phía nền đường làm tăng khả năng chống
trượt và chống lật của mố.
- Bệ móng mố là bộ phận đỡ tường thân, tường cánh và truyền tải trọng xuống đất nền.
Bệ móng mố có thể đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên nếu lớp đất tốt, có thể đặt được bệ
móng nằm ở độ sâu  3m so với mặt đất tự nhiên. Trong trường hợp lớp đất tốt nằm sâu
>3m, ta phải đặt bệ móng trên kết cấu móng cọc đóng, móng cọc khoan nhồi hoặc móng
giếng chìm.
- Đất đắp nón mố là công trình chống xói lở, lún sụt taluy nền đường tại vị trí đầu cầu,
đồng thời còn có tác dụng như một công trình dẫn hướng dòng chảy. Tùy theo độ dốc của
taluy, vận tốc dòng nước mà nón mố có thể là đất đắp gia cố bằng biện pháp trồng cỏ, gia cố

bằng đá hộc hoặc làm dưới dạng tường chắn.
- Các bộ phận cơ bản của mố sau khi lắp ghép lại với nhau phải thỏa mãn yêu cầu tổng
thể của mố. Tuy nhiên trong quá trình hình thành và phát triển, tùy theo đặc điểm của từng
loại mố mà một số bộ phận nói trên không tồn tại hoặc cần phải bổ xung thêm một số bộ
phận khác nhằm cải thiện điều kiện làm việc hoặc nâng cao chất lượng công trình.
6.1.2. Sự phát triển của các loại mố cầu dầm:
6.1.2.1. Mố chữ nhật - quan niệm ban đầu về mố cầu:
- Cấu tạo: Mố chỉ gồm hai bộ phận là thân mố và bệ móng mố, đều có cấu tạo dạng tiết
diện chữ nhật nên cấu tạo rất đơn giản. Toàn bộ thân và móng mố đều được chôn trong đất.

Hình 6. 3: Mố chữ nhật.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Mố có cấu tạo đơn giản, được đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên nên công tác thi công
thực hiện đơn giản.
+ Tốn vật liệu.
+ Không ổn định được đất đắp nền đường đầu cầu.
Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [24]


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

+ Mố được chôn hoàn toàn trong nền đường nên phần đầu dầm bị chôn sâu trong đất
dẫn đến dể bị hư hỏng.
+ Tiếp giáp giữa cầu và đường không êm thuận.
+ Mố chữ nhật được dùng cho các kết cấu nhịp cầu vượt qua các dòng nước nhỏ, nền
đắp thấp. Móng mố được đặt trực tiếp trên tầng địa chất tốt hoặc tầng đá gốc nằm lộ thiên.

6.1.2.2. Mố kê - một dạng hợp lý hơn của mố chữ nhật:
- Cấu tạo: Là một dạng mố chữ nhật, chiều cao nhỏ, thân và mũ mố không biệt với nhau,
mố được kê trực tiếp lên nền đất tự nhiên.

Hình 6. 4: Mố kê.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Mố có cấu tạo đơn giản, được đặt trực tiếp trên nền thiên nhiên nên công tác thi công
thực hiện đơn giản.
+ Mố kê đã khắc phục được những nhược điểm của mố chữ nhật: Tách riêng được
dầm khỏi vùi vào đất bằng tường trước và tường tai (nếu có), ổn định được ta luy nền đường
đầu cầu bằng tường trước và tường cánh, có tường cánh làm đối trọng với áp lực đất sau
mố.
+ Mố kê có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khá tốt, áp dụng đối với cầu có chiều cao đất
đắp thấp và địa chất tốt.
6.1.2.3. Mố chữ U - khoét bỏ vật liệu trong lòng mố:
- Cấu tạo: Mố chữ U so với mố chữ nhật được khoét rỗng lòng tạo ra hệ thống gồm 4
phần: tường đỉnh, thân mố, bệ móng mố và tường cánh. Phần đuôi tường cánh hẫng để tiết
kiệm vật liệu.

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [25]


CHƯƠNG 6: CẤU TẠO MỐ TRỤ CẦU DẦM

BÀI GIẢNG CƠ SỞ CÔNG TRÌNH CẦU

Hình 6. 5: Mố chữ U.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:

+ Nhờ có tường cánh dọc tạo ra một đối trọng cho mố, đảm bảo ổn định tổng thể
chống lật và chống trượt cho mố dưới tác dụng của áp lực đất đẩy ngang.
+ Nhờ có tường cánh ngàm vào móng, việc chắn giữ đất đắp trong lòng mố có hiệu
quả, có khả năng ngăn ngừa các hiện tượng lún sụt và tạo ra độ nén chặt cho khối đất đắp ở
đằng sau tường trước, đảm bảo xe chạy êm thuận khi ra vào cầu.
+ Thường áp dụng khi chiều cao đất đắp H≤6m.
6.1.2.4. Mố có tường cánh ngang, tường cánh xiên - xoay tường cánh mố chữ U:
- Đặc điểm cấu tạo: Trong nổ lực cải tiến mố chữ U với tiêu chí cụ thể là giảm khối lượng
tường cánh vốn chiếm khối lượng lớn trong mố chữ U bằng cách giảm áp lực đất do hoạt tải
tác dụng lên tường cánh khi xoay mở rộng góc α giữa tường cánh và tường thân ta có mố
tường cánh xiên, lúc này áp lực đất tác dụng lên tường cánh giảm đi đáng kể. Khi α=1800 ta
có mố tường cánh ngang, lúc này áp lực đất do hoạt tải tác dụng lên tường cánh mố không
còn, tường cánh mố chỉ chịu áp lực đất do tĩnh tải.
- Ưu, nhược điểm và phạm vi áp dụng:
+ Giảm khối lượng tường cánh.
+ Tường cánh không tạo được mômen ngược chống áp lực đất đẩy mố ra sông nên
dạng mố này kém ổn định hơn so với mố chữ U tường cánh dọc.
+ Thường được áp dụng cho các mố đặt trên nền đường đào, khi đó kết cấu nền đường
sau mố khá ổn định nên không cần phải cấu tạo tường cánh dọc để giữ ổn định cho nền
đường, đồng thời khi cần phải cấu tạo tường cánh giống như kè dẫn hướng dòng chảy.
+ Mố có tường cánh xiên thường được áp dụng trong các cầu vượt đường hoặc trong
kết cấu nhịp cầu bản mố nhẹ làm việc theo sơ đồ 4 khớp (Mố Xlôvinski). Khi đó độ ổn định
chống trượt của mố được đảm bảo nhờ các thanh chống vào móng đặt ngầm dưới đáy sông,
còn dầm được nối chốt với mố để đảm bảo chống lật.

Bộ môn Cầu – Hầm CS2 ( />Địa chỉ: P.08-Nhà E1, Khu Giảng đường, Trường ĐH GTVT Cơ sở II, 451 Lê Văn Việt, Q.9, Tp.HCM
Email: ,
Trang [26]