Câu hỏi tốt nghiệp cầu đường

Page 1

Câu Hỏi Cầu Dây Văng
Câu1.trình bày đặc điểm cấu tạo và, nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm và phạm
vi áp dụng của cầu dây văng
Đặc điểm cấu tạo cầu dây văng
*Cầu dây văng gồm các bộ phân chính sau đây
1.dầm cứng:cũng như các loại kết cấu khác dầm chủ là nơi đỡ bản mặt cầu và tiếp
nhận trực tiếp tải trọng từ xe cộ ,trong cầu dây văng dầm chủ không chỉ truyền tải
trọng xuống phía dưới thông qua các gối mà còn thong qua dây văng và trụ tháp
truyền tải trọng xuống kết cấu phía dưới
Về hình dạng:rất đa dạng có thể là mặt cắt chữ pi,mặt cắt hộp,nhưng tùy loại kết
cấu để chọn dạng mặt cắt cho phù hợp ví dụ với các cầu có chiều dài nhịp trung
bình và bề rộng cầu không lớn có thể chọn dạng mặt cắt dạng hộp hay hình chư T
kép…còn đối với cầu một mặt phẳng dây nên chọn dạng hình hộp hay các dặng
mặt cắt có khả năng chịu xoắn tốt và ổn định với khí động…
Về vật liệu:có thể là bê tong cốt thép,bê tồn cốt thép DƯL,thép và bê tong liên
hợp,trên dầm chủ hoặc dầm ngang phải bố trí neo để neo dây văng
2.dây văng
Được chê tạo từ các tao cáp cường độ cao,từ các sợi cường độ cao hoặc các thanh
thép cường độ cao,các cáp văng nhận tải trọng một phần từ dầm cứng truyền vào
và truyền lên trụ tháp,sự có mặt của dây văng làm cho sự phân bố nội lực trong
dầm chính hài hòa hơn,do đó làm cho mặt cắt dầm chủ của cầu dây văng thanh
mảnh hơn các loại kết cấu cầu dầm thong thường,và tăng khả năng vượt nhịp


Page 2

Dây văng một đầu được neo vào trụ tháp một đầu được neo vào đàm chủ hoặc dầm
ngang
3.trụ tháp:nhận tải trọng tư các dầm cứng thong qua các dây văng,và truyền xuống

kết cấu phần dưới
Trong cầu dây văng trụ tháp có hình dạng rất đa dạng:hình chư H,hình chữ A,chữ
Y..
Trụ tháp cùng với sơ đồ bố trí dây văng là các yếu tố vô cùng quan trọng trong
việc tạo nên tính thẩm mỹ của kết cấu cầu dây văng,
Vật liệu làm trụ:thường làm từ BTCT
*nguyên lý làm việc: về mặt cơ học,cầu dây văng có thể được xem như là hệ giàn
trong đó các dây văng chịu kéo,dầm cứng chủ yếu chịu nén do đó chủ yếu phù hợp
với bê tong cốt thép.lực nén trước trong dầm cứng là do thành phần đẩy ngang của
dây văng truyền vào dưới tác dụng của tĩnh tải và hoạt tải nên có thể nói rằng dầm
trong cầu dây văng là hệ tự ứng suất trước
-bộ phận chịu lực chủ yếu của cầu là dây cáp hoặc dây xích đỡ bản mặt cầu là dầm
hay dàn.do đó theo quan điểm tĩnh học có thể coi cầu treo là hệ thống làm việc
chung giữa dầm (dàn) và dây
Từ đó ta có khái niệm về cầu dây văng như sau:cầu dây văng hay là cầu dây xiên là
kết cấu gồm có dầm cứng tựa trên các gối cứng là các mố trụ và các gối đàn hồi là
các dây văng,dây văng và dầm chủ tạo thành hệ không biến dạng hình học do vậy
về độ cứng thì cầu dây văng lớn hơn cầu treo


Page 3

*ưu điểm của cầu dây văng:
•

Về mặt chịu lực

- dây văng làm việc chịu kéo thuần túy nên có thể sử dụng hết cường độ của thép
cường độ cao
- dầm chịu nén nên có thể áp dụng vật liệu là bê tong cốt thép rất phù hợp

- cầu dây văng có dầm và tháp có độ cứng lớn hơn nữa chiều dài dây văng lại bé
nên sơ đồ của nó là sơ đồ biến dạng nhỏ ,dầm chủ lại được xem như là dầm cúng
kê trên các gối đàn hồi là dây văng,và các gối cứng là mố trụ nên cầu dây văng là
hệ không biến dạng hình học nên độ cứng của nó lớn hơn nhiều so với cầu
treo,việc tăng thêm các gối đàn hối là các dây văng sẽ không làm tăng khối lượng
dây và lực nén trong dầm chủ nhưng làm giảm đáng kể mô men uốn trong dầm
cứng đặc biệt dưới tác dụng của tĩnh tải mô men uốn gần như bằng không do vậy
có thể tăng khả năng vượt nhịp mà khối lượng vật liệu tăng không đáng kể

•

Về mặt thẫm mỹ

cầu dây văng có tính đa dạng cao mà không phải loại kết cấu nào cũng có
được,tính đa dạng của nó thể hiện ở một số điều như sau: chiều dài nhịp của nó có


Page 4

thể từ hàng chục đến hàng ngìn mét,có thể là 1 nhịp hay nhiều nhịp,tùy vào sơ đồ
bố trí dây văng mà ta cũng có các cầu khác nhau….
-có kiên trúc đẹp,so với các dạng kết cấu khác cầu dây văng thường có tính thẫm
mỹ cao hơn,do vậy nó thường được lấy làm biểu tượng của một vùng miền..
•

Về mặt thi công

-phù hợp với nhiều công nghệ thi công ví dụ như có thể thi công trên đà giáo cố
định hay lao kéo dọc,cũng như cũng có thể thi công đúc hẫng cân bằng(đặc biệt là
công nghệ thi công đúc hẫng cân bằng..)

Có thể nói tóm gọn về ưu điểm của cầu dây văng như sau:
Ưu thế về khả năng chịu lực,hợp lý về công nghệ thi công,tính đa dạng về sơ đồ
kết cấu,tính thẩm mỹ học cao..nó dần trở thành dạng kết cấu được ưa chuộng của
nhiều nước trên thế giới..
*nhược điểm
Mặc dù cầu dây văng có nhiều ưu điểm như vậy nhưng nó cũng có những nhược
điểm như sau
-độ cứng của nó nhỏ hơn so với cầu dầm và cầu vòm
-mực độ thông thoáng khi xe chạy bị giảm bởi các mặt phẳng dây
-hệ mặt cầu cho đường xe chạy có cấu tạo nặng nề do vậy làm tăng tĩnh tải của kết
cấu
*phạm vi áp dụng:thường áp dụng cho cầu nhịp lớn và yêu cầu thẩm mỹ cao,cũng
có thể áp dụng cho cầu nhịp nhỏ (chỉ khoẳng vài chục mét) nhưng lúc đó chi phi và
công tác thi công lại khó khăn hơn các loại kết cấu khác


Page 5

-do hp lý v mt thi cụng nờn cu xõy vng cú th xõy dng trờn nhiu loi a
hỡnh nh: sụng sõu,nỳi cao,qua cỏc thung lng,hay cu ng st i vi cỏc cu
ng st thỡ thng ch thit k nhp nh,khi thit k cu dõy vng cho khu vc
min nỳi nụng thụn thỡ thng ỏp dng nhp nh vỡ ti trng thng bộ yờu cu
cụng ngh thi cụng nhanh chúng n gin v khụng cn nhiu thit b phc tp
(loi cu dõy vng 3 nhp cú biờn ngn v cú nhp dn phự hp vi iu ny)
Phm vi nhp hp lý (200-500)m thc ra phm vi ỏp dng ca cu dõy vng <50m
ch l nhng quan nim ca thp niờn 80 ca th k 20 hc cho rng nu nhp ln
dõy vng di ra nh vy di tỏc dng ca ti trng bn thõn thỡ dõy vng b vừng
v tr thnh dõy treo parabol ,ý kin ny trong mt thi gian di ó kỡm hóm s
phỏt trin chiu di nhp ca cu dõy vng,v hin nay ngi ta ó dn b qua
nhng quan nim ny,ngy cng nhiu cu dõy vng c xõy dng vi nhp ln

hn 500m
Túm li vic ra i kt cu cu dõy vng ó to cho cỏc k s cú them nhng
phng ỏn k thut rt quý bỏu mang tớnh cnh tranh cao hin nay cú mt s cu
dõy vng ni ting trờn th gii v trong nc nh sau:
Một số cầu dây văng đã và đang xây dựng trong nớc
STT

Tên cầu

Tỉnh

Năm

Sơ đồ nhịp (m)

1

Sông Hàn

Đà Nẵng

2

Mỹ Thuận

Vĩnh Long

2000

150 + 350 + 150

3

Kiền

Hải Phòng

2003

84 + 200 + 84

4

Bính

Hải Phòng

2005

100 + 260 + 100

60 + 60


Page 6

5

Bãi Cháy

Quảng Ninh

2006

216,5 + 435 + 216,5

6

Nhật Tân

Hà Nội

7

Cần Thơ

Cần Thơ

270 + 550 + 270

8

Phú Mỹ

TP Hồ Chí Minh

162,5 + 380 + 162,5

The end

2.Trình bày u nhợc điểm và phạm vi áp dụng của các sơ đồ
cầu sau:
+ Sơ đồ cầu dây văng 1 nhịp.
+ Sơ đồ cầu dây văng 2 nhịp: đối xứng và không đối xứng.


Page 7

+ Sơ đồ cầu dây văng 3 nhịp: Nhịp biên có và không có dây
văng.
+ Sơ đồ cầu dây văng nhiều nhịp.

*Cầu dây văng một nhịp.

Hình 14 : Sơ đồ cầu treo dây văng 1 nhịp


Page 8


Về cấu tạo : Cầu gồm
có 2 tháp cầu đợc dựng
trên hai mố , dầm chủ
một nhịp tựa trên hai
gối cứng trên mố và tựa
trên các gối đàn hồi là
điểm

neo

các

dây

văng , từ đỉnh tháp
dây neo đợc liên kết vào mố neo đặt sâu trong nền đờng


.
Về sơ lm vic, hệ làm việc nh một dầm liên tục tựa trên các



gối đàn hồi trung gian.
các nhợc điểm sau :
+ Tồn tại hai mố neo chịu lực ngang giống nh cầu treo dạng

Parabol. Mố neo là các công trình đồ sộ, tốn kém cần tránh
trong các cầu treo dây văng.
+ Trên các mố đỡ dầm , cần phải bố trí một gối cố định và
một gối di động. Gối cố định chịu lực ngang khi có tải trọng
(hoạt tải) không đối xứng, đồng thời lực ngang lại thay đổi
chiều tuỳ thuộc vào vị trí của hoạt tải. Ví dụ khi hoạt tải đặt ở
bên trái, lực ngang sẽ đẩy mố vào nền đờng và nửa dầm bên trái
chịu nén và ngợc lại khi hoạt tải ở bên phải thì lực đẩy ngang lại
đẩy mố ra phía sông đồng thời nửa dầm trái lại chịu kéo. Nh
vậy trong cầu dây văng một nhịp cả mố neo và m cu đều
chịu lực ngang, điều này đặc biệt nguy hiểm khi áp lực ngang
hớng ra phía sông cùng dấu với chiều của áp lực đất sau mố.
khc phc hin tng c m neo v m cu u chu lc y ngang cú th

kộo di dm ch to thờm 2 nhp biờn ng thi liờn kt dõy neo vo dm


Page 9

ch to thnh h khụng cú lc y ngang,khi ú kờt cu tr thnh h 3
nhp vi chiu di nhp gia ln hn so vi nhp biờn

Lb

Lg

Lb

+ Dầm cứng ngoài chịu uốn còn chịu lực dọc thay đổi dấu
gây bất lợi cho việc sử dụng vật liệu làm dầm bằng BTCT


u im:thỏp cu trờn b nờn d thi cụng,c bit thun li
nhng ni cú a hỡnh phc tp

Phm vi ỏp dng :Do những nhợc điểm nh vậy mà cầu
treo dây văng 1 nhịp ít đợc sử dụng trong thực tế.cu
ch nờn s dng nhng a hỡnh c bit vớ d nh bc qua thung
lng
1.2.3. Cầu dây văng ba nhịp.

Để khắc phục nhợc điểm của cầu dây văng 1 nhịp là phải
chế tạo mố neo chịu lực ngang có thể kéo dài dầm chủ tạo thêm
2 nhịp biên, đồng thời liên kết dây neo vào dầm chủ tạo thành

hệ không có lực ngang (khụng cú lc y ngang vo m). Khi đó từ hệ
1 nhịp trở thành hệ 3 nhịp gồm 1 nhịp chính và hai nhịp biên,
dầm chủ bố trí liên tục.
1.2.3.1. Cầu dây văng 3 nhịp với nhịp biên không có dây văng


Page 10

Lb

Lg

Lb

Hình 20: Sơ đồ cầu dây văng 3 nhịp (nhịp biên không có dây văng)

- Sơ đồ cầu 3 nhịp có nhịp biên ngắn và không đợc đỡ bằng các
dây văng có những đặc điểm sau:


u im
+ Dây neo vào đầu dầm do đó mố không chịu lực đẩy

ngang nhng tại mố vẫn có lực nhổ do đó phải thiết kế neo trên
mố.
+ Hệ có độ cứng của các gối đàn hồi lớn nhất do dây neo
chiều dài ngắn


Nhc im

+ Chiều dài nhịp biên quá khác biệt so với chiều dài khoang

dầm của nhịp chính. Nhịp biên làm việc chịu uốn nh một dầm
liên tục, ngoài ra còn chịu lực nén do các dây văng truyền vào.
Do đó việc thiết kế chế tạo dầm chủ sẽ gặp nhiều khó khăn.



Phm vi ỏp dng
+trong cỏc cu s dng khoang dm ln


Page 11

+ Nhịp chính nhỏ (l<150m) lỳc ú chiu di nhp biờn
khụng quỏ ln
+ ở nơi điều kiện địa chất khống chế buộc phải tránh
xây dựng trụ ở các khu vực giữa sông.
Ph lc
+ Góc nghiêng dây văng hợp lý nhất là : trong khong = 45o.
Để đảm bảo góc nghiêng của dây neo khoảng 45o thì chiều

dài nhịp biên lấy bằng (L/4

L/5)

(L chiều dài nhịp chính). Với

những cầu có nhịp chính lớn hơn 200m đến 300m thì nhịp
biên khá lớn sẽ gây mômen uốn lớn so với nhịp giữa, gây khó khăn

cho việc đảm bảo tính đồng nhất tiết diện trên suốt chiều dài
cầu.

1.2.3.2. Cầu dây văng 3 nhịp và nhịp biên có dây văng

Lb

Lg

Lb

Hình 21: Sơ đồ cầu dây văng 3 nhịp (nhịp biên có dây văng)

- Sơ đồ cầu 3 nhịp nhịp biên có dây văng có những đặc điểm
sau :


Page 12


c im lm vic

Xét về mặt cơ học, hệ cầu dây văng 3 nhịp với nhịp biên có
dây văng là dầm liên tục tựa trên các gối cứng (trụ, mố) và trên
các gối đàn hồi là các nút treo dây văng. Độ cứng của các gối
đàn hồi phụ thuộc vào những yếu tố sau:
+ Diện tích và chiều dài dây: Độ cứng của gối đàn hồi tỷ
lệ nghịch với chiều dài dây và tỷ lệ thuận với diện tích dây
văng. Chiều dài dây phụ thuộc sơ đồ cầu và chiều dài nhịp.
Diện tích dây chọn trên cơ sở

tận dụng tối đa khả năng làm
của vật liệu đồng thời đảm bảo
độ bền , độ mỏi và độ cứng
chung của hệ.
+ Góc nghiêng của dây so
với phơng ngang: Góc nghiêng
dây gây ảnh hởng lớn đến nội
lực trong dây và dầm cũng nh
các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ.Góc nghiêng quá nhỏ hoặc
quá lớn so với góc = 45o đều làm tăng trị số mômen uốn trong
dầm cứng.

+ Độ cứng và liên kết của neo: Dây neo có đầu liên kết cố
định với tháp cầu, đầu dới liên kết với dầm cứng tại vị trí gần gối
tựa để truyền lực ngang vào dầm, gối tựa đợc neo chặt vào mố
hoặc trụ để chịu lực nhổ tạo thành liên kết cố định của một
đầu dây neo. Trong CDV, dây neo giữ vai trò đặc biệt quan


Page 13

trọng trong việc đảm bảo độ cứng chung cho toàn hệ. Nếu các
dây neo đợc neo vào các điểm cố định trên mố hoặc trụ thì
độ cứng của gối đàn hồi chỉ còn phụ thuộc vào chiều dài , diện
tích và độ nghiêng của các dây. Nếu các dây neo

không đợc

neo vào các điểm cố định thì độ cứng của hệ còn phụ thuộc
vào độ đàn hồi của điểm neo.

*i vi s cu khụng cú dõy neo
-trong thc t tn ti loi cu dõy vng 3 nhp cú v khụng cú dõy neo vo cỏc
im c nh nh m,tr
+ Sơ đồ cầu 3 nhịp không có dây neo vào các điểm cố
định chịu tác dụng của tĩnh tải tốt cho hệ đối xứng.
+ Khi chịu tác dụng của hoạt tải tại giữa nhịp sẽ tạo ra độ
vồng ngợc nhịp biên làm giảm độ cứng chung toàn hệ và tăng
mômen trong dầm cứng. Nh vậy sơ đồ CDV 3 nhịp với nhịp biên
có dây văng có độ cứng nhỏ hơn so với sơ đồ CDV 3 nhịp và
nhịp biên không có dây văng.
+ Sự làm việc của dầm chủ tại nhịp biên và nhịp giữa
không khác nhau nhiều do đó thuận tiện cho công tác tính toán
thiết kế cũng nh việc tổ chức thi công cầu.
PVAD:loi kt cu khụng cú dõy neo cú th c ỏp dng ci
to,tng cng kh nng chu ti ca cu c,nhm nõng cp ti trng mt
phn ti trng s do dõy chu
*i vi s cu cú dõy neo


Page 14

Thường khi xây dựng cầu mới người ta sẽ phải chế tạo các dây neo vào mố ,trụ
(hoặc có thể cấu tạo các tháp có độ cứng lớn) nhưng so với biện pháp tạo các tháp
cầu có độ cứng thì biện pháp tạo các dây neo kinh tế và đơn giản hơn nhiều vì nếu
tạo tháp cầu có độ cứng lớn thì lúc đó khối lượng vật liệu để làm móng rất lớn ,còn
hiện nay với khả năng của khoa học kỹ thuật thì việc sử lý các dây văng sẽ đơn
giản hơn nhiều…
PVAP:khi mà phương án được chọn là cầu dây văng thì sơ đồ cầu dây văng 3 nhịp
luôn là phương án được xem xét đầu tiên vì những ưu điểm nổi bật của nó,chỉ khi
vì những lý do đặc biệt nào khác thì mới nên xem xét các phương án kỹ thuật khác

*Cầu dây văng đối xứng 2 nhịp:

H×nh 16 : CÇu d©y v¨ng 2 nhÞp ®èi xøng
•

Về cấu tạo


Page 15

- Cầu dây văng 2 nhịp có thể có 2 nhịp bằng nhau, khi đó tháp
cầu đợc bố trí ở giữa, các dây văng đợc bố trí đối xứng qua
tháp cầu.


V lm vic

- Nếu cầu không có dây neo vào mố thì các dây văng chủ yếu
chịu tĩnh tải, còn nếu để tăng cờng khả năng chịu hoạt tải thì
có thể bố trí 2 dây neo vào mố.



V nhc im

Tuy nhiờn do h i xng Dây
văng không chịu lực kéo dới
tác dụng của tĩnh tải và dây
có thể chịu nén dới tác dụng

của hoạt tải trên một nhịp,
nên để đảm bảo cho các
dây văng không chịu nén
thì cỏc dõy neo cn c cng
trc vi ni lc khc phc lc
nộn ln nht cú th xy ra nhng bin phỏp ny gõy khú khn cho vic iu chnh
ni lc v khú khng ch mt mỏt ng sut trong quỏ trỡnh khai thỏc , khc
phc nhc im ny ta s dng 2 phng phỏp:


Page 16

+ Xây dựng tháp cầu cứng hn ch chuyn v ngang ca thỏp
cỏc loi cu ny thng dựng cho cu vt ng
+bin phỏp th 2 c s dng rng rói hn l s dng h hai nhp cú cỏc
nhp khụng i xng,trong ú nhp ln cú s khoang ln hn,ti nhp nh thỡ dõy
neo vo m,di tỏc dng ca tnh ti v trng lng bn than kt cu thỡ gõy la
lc kộo d tr trong dõy neo trit tiờu lc nộn sau ny di tỏc dng ca hot ti


V phm vi ỏp dng

+ tựy vo trng hp nh xõy dng cu vt ng.hay do iu kin a
hỡnh,a cht,hay thm m cú th chn loi cu dõy vng 2 nhp,cũn li
khụng nờn chn vỡ so vi s khỏc nú khụng em li hiu qu v kinh t
hay k thut
1.2.2.2. Cầu dây văng 2 nhịp không đối xứng.


V cu to

- Cầu dây văng 2 nhịp có thể có 2 nhịp bằng nhau, khi đó tháp
cầu đợc bố trí ở giữa, các dây văng đợc bố trí không đối xứng
qua tháp cầu
- Trong hai hệ nhịp không đối xứng thì thì tuỳ thuộc vị trí trụ
tháp cầu mà nhịp biên có thể có số lợng dây ít hơn nhịp chính.


Page 17
Hình 18: Sơ đồ Cầu dây văng 2 nhịp không đối xứng

Hình 19: Cầu dây văng 2 nhịp không đối xứng



V u im : khc phc c nhc im chu ca s 2 nhp



i xng
Phm vi ỏp dng : + tựy vo trng hp nh xõy dng cu vt
ng.hay do iu kin a hỡnh,a cht,hay thm m cú th chn
loi cu dõy vng 2 nhp,cũn li khụng nờn chn vỡ so vi s khỏc
nú khụng em li hiu qu v kinh t hay k thut


Page 18

*so sỏnh v cu dõy vng 2 nhp v cu dõy vng 3 nhp: cú c s so sỏnh c
im lm vic ca kt cu dõy vng 2 nhp v 3 nhp ta s xột trng hp cu dõy

vng 3 nhp c chia thnh h 2 nhp cú mt tr chung gia
s cho thy cựng mt chiu cao tr,cựng s dõy vng v cựng gúc nghiờng thỡ
h hai nhp ch t c chiu di nhp bng na h 3 nhp.trong h 2 nhp cũn tn
ti nhc im c bn v phõn b dõy,trong ú dõy vng di nht,gúc nghiờng nh
nht (ng vi cng n hi bộ nht li b trớ vo im cú vừng nh ca
dm,tc l im dõy vng khụng chu lc kt qu l trong quỏ trỡnh chu tnh ti
khụng chu c ht kh nng lm vic ca dõy,bự vo ú phi tng tit din dm
cng õy l iu mun trỏnh vỡ nú khụng em li hiu qu kinh t
*cu dõy vng nhiu nhp

- Để đảm bảo độ cứng theo phơng dọc cầu thì ta phải thực
hiện các biện pháp sau :
1.2.4.1. Làm trụ neo.

1.2.4.2. Làm tháp cầu cứng.

Hệ cầu nhiều nhịp có dùng tháp cầu cứng. Biện pháp này có
tác dụng tăng độ cứng của hệ, tạo khả năng chịu tĩnh tải và hoạt
tải đều tốt đồng thời cũng mang lại hiệu quả kỹ thuật tốt nhng
lại làm tăng khối lợng công trình móng trụ và tháp cầu.


Page 19

1.2.4.3. Chuyển hệ nhiều nhịp thành nhiều hệ 3 nhịp.

- Biện pháp thứ 3 là chuyển hệ nhiều nhịp thành nhiều hệ 3
nhịp nối với nhau bằng các trụ neo chung. Phơng án này có tính
chất và hiệu quả kinh tế kỹ thuật giống hệ 3 nhịp. Tuy nhiên
chiều dài các nhịp phân bố không đều nhau, không đảm bảo

tính hài hoà và mỹ quan của hệ cầu nhiều nhịp.
Phm vi ỏp dng
cu dõy vng cú th vt nhp rt ln t 100-1000m nu cn thit cú th dung


them nhp dn, Với cầu dài, địa chất phức tạp, để tránh xây
dựng nhịp quá lớn hoặc cải tạo nâng cấp cầu cũ thì có thể
sử dụng hệ nhiều nhịp.

Cõu 10.cỏc loi thộp lm dõy vng
Có nhiều loại cáp dùng làm dây văng nhng hầu hết đợc
chế tạo từ thép cờng độ cao.


Page 20

- Cáp: là một bó dây mềm, dễ uốn, chỉ chịu kéo, không
chịu đợc uốn, nén.
- Thép thanh : các thanh có đờng kính lớn,chiều dài hạn
chế.
- Thép sợi: là sợi thép dài,đờng kính nhỏ, chỉ chịu kéo
không chịu uốn, nén.
- Tao cáp: là tổ hợp nhiều sợi thép quấn quanh một sợi
đơn làm lõi tạo ra tiết diện hình trụ tròn.
- Cáo kín: giống tao cáp nhung các sợi thép ở các lớp ngoài
có tiết diện hình thang và hình chữ z ép kín vào nhau.
- Bó cáp: là tổ hợp nhiều tao cáp quấn quanh một lõi là
một tao hoặc một bó cáp nhỏ.
- Cáp có sợi song song : là bó các sợi thép đặt song song
theo hinh chữ nhật, hình lục giác hoặc hình tròn.

Chọn các loại cáp cho CDV cần dựa vào lực kéo đứt khả
năng chịu mỏi ,cũng nh các yêu cầu về chế tạo, lắp đặt,
thi công và yêu cầu kinh tế cũng nh u tiên các vật liệu
sẵn có.



Tao cỏp :l cỏc bú gm cỏc si thộp cng cao ng kớnh t 4.5-7mm
Qun xon c mt hay nhiu lp quanh mt mt si thộp nm chớnh gia gi
l lừi mi lp cú vũng xon ngc nhau khi gõy tt nh vy
1+6=7,7+2*6=19,19+3*6=37 trong ú tao 7 si gm 1 si lừi v 6 si qun
xug quanh gi l tao n
-mi tao n s gm 7 si ng kớnh mi si t 4.5-7mm ng kớnh ngoi
cựng ca mi tao l 12.7,15.2 (vi loi tao ng kớnh 15.2 thỡ din tớch 1
tao s bng 140mm2)hin nay cỏc tao n c ch to nhiu nc vớ
d cỏc hóng VSL hay fressine ca phỏp


Page 21

-bó cáp sẽ bao gồm các tao cáp quấn quanh một lõi có thể là tao cáp hay bó
cáp

-

-

-

Mục đích của việc điều chỉnh là tạo ra một trạng thái biến dạng và nội

lực ngược với trạng thái do tải trọng gây ra để từ đó khắc phục được
độ võng do tĩnh tải và kéo theo hiệu quả về moomen uốn
Trạng thái công trình trước khi căng kéo gọi là trạng thái xuất phát để
giảm khối lượng lắp ráp và căng kéo việc dieu chỉnh thường được áp
dụng luôn trong quá trình lắp đặt từng dây
Trạng thái xuất phát thường phụ thuộc vào biện pháp thi công
Vi dụ ở trường hợp thi công lắp hẫng thì trạng thái xuất phát se là trụ
tháp các đốt dầm ở nhịp biên và 2 dây gần trụ tháp,còn phương án
đúch hẫng thì trạng thái xuất phát có thể là trụ tháp 2 đốt đầu tiên đã
lắp và 2 dây đầu tiên
Trạng thái hoàn chỉnh là trạng thái mong muốn của kêt cấu để nhằm
đạt được một số mục tieu như sau :
1 .cao độ các nút neo dây ở vị trí thích hợp nhất dưới tác dụng của tĩnh
tải
2 .biểu đồ moomen có lợi nhất duoi tác dụng của tĩnh tai1, tĩnh tải2
,hoạt tải và các tải trọng thứ cấp..giống dạng biểu đồ moomen của
dầm liên tục tựa trên các gối cứng


Page 22

•

•
•

Có các biện pháp điều chỉnh nội lực như sau:
1. Tạo dầm có độ vồng ngược trong khi chế tạo
Biện pháp này vẫn thường dùng trong các kết cấu tĩnh định tạo
độ vồng ngược bằng cách chế tạo dầm hay chỉnh các mối nối

nhưng phương pháp này chỉ có ý nghía về tạo được hình dạng
kiến trúc chứ không điều chỉnh về nội lực do tĩnh tải
2. Điều chỉnh bằng cách căng kéo các dây văng
 Điều chỉnh bằng cách tạo các khớp tạm trong thi công
Ưu điểm :việc bố trí các khớp tạm là khá đơn giản,khi bố trí các khớp
tạm tại các gối đàn hồi và gối cố định thì sẽ trở về kết cấu tĩnh định tại
các khớp tạm đó momen sẽ bằng 0 va chỉ xuất hiện moomen cục bộ
trong các khớp tạm đó
Nhược điểm :
do là mối nối chốt nó chỉ truyền được lực cắt mà không truyền được
moomen
việc tạo các mối nối ướt trên công trường là không nên nhất là khi áp
dụng thi công đúc hẫng
phạm vi áp dụng :chỉ thường dùng cho hệ khoang lớn còn hệ nhiều dây
nhiều nút việc bố trí kiểu này rất phức tạp
 điều chỉnh bằng cách căng kéo các dây
- việc căng chỉnh các dây có thể thực hiện trong quá trình thi công đúc
hẫng hay lắp hẫng hoặc sau khi xong toàn bộ mới tiến hành để nhằm
tạo ra trạng thái có lợi cho kết cấu
• ưu điểm :
- việc căng chỉnh bằng các điều chỉnh nội lực trog các dây văng tạo
nên cho kết cấu một trạng thái làm việc có lợi biểu đồ mô men của
kết cấu trở thành dạng dầm liên tục trên các gối cứng
- có thể áp dụng cho nhiều sơ đồ dây dây ít khoang nhỏ hay dây nhiều
khoang nhỏ,và hiện nay với việc phát triển của khoa học kỹ thuật thì
việc căng chỉnh các dây vằng không còn quá phức tạp
• cần các thiết bị phức tạp và đội ngũ kỹ thuật trình độ cao


Page 23

•
•

phạm vi áp dụng :đây là biện pháp điều chỉnh được dùng phổ biến
nhất hiện nay
một số lưu ý khi căng chỉnh:
- để giảm số lượng thiets bị căng chỉnh cũng như công sức cần lưu
ý một số vẫn đề sau :
1. công tác căng chỉnh nên thực hiên nhiều đợt,mỗi đợt số dây căng
nên chọn thích hợp với thiết bị ví dụ nếu sơ đồ đối xứng thì có thể
căng một cặp
2. mỗi dây chỉ nên căng chỉnh một lần, việc vi chỉnh cũng nên hạn
chế một cách tổi thiểu bởi chỉ cần một sự thay đổi nhỏ cũng làm
thay đổi lực căng trong các dây còn lại do vậy khi điều chỉnh phải
lường trước được sự ảnh hưởng của các dây đến nhau
3. khi căng dây nào phải thay dây đó bằng một ngoại lực
4. mỗi dây sau khi căng xong sẽ tham gia làm việc như các phần
tửu trong kết cấu
5.trình tự căng kéo phải phù hợp với trình tự thi công

•

chiều dài nhịp :
 chiều dài nhịp chính :theo các tài liệu thiết kế và các cầu
đã xây dựng thì chiều dài nhịp của cầu dây văng thường
được chọn trong khoảng 100-600m,hiện nay khi các công
nghệ thi công lắp hẫng và đúc hẫng ra đời có thể còn xây
được các nhịp lớn hơn,ngoài ra khi chọn còn nên dựa vào
điều kiện địa hình địa chất,thủy văn (vì nhịp chính phải
đảm bảo yếu tố thông thuyền ,mố trụ phải xây ở nơi có

địa hình thủy văn tốt,phụ thuộc vào loại dầm là thép hay


Page 24



bê tông nếu như là dầm thép thì khả năng vượt của nhịp
chính sẽ tốt hơn
.. khi không có rằng buộc thì nên chọn cầu dây văng 3
nhịp bởi những ưu điểm nổi bật của nó
chiều dài nhịp biên :chiều dài nhịp biên thường được xác
định dựa vào chiều dài nhịp và chiều dài khoang,số
khoang trong nhịp biên có thể lấy bằng một nửa trong
nhịp chính như vậy ta sẽ được sơ đồ phân bố dây đối
xứng trong cầu phụ thuộc vào các yếu tố như sau:

phù hợp công nghệ lắp hẫng hay đúc hẫng
không tạo ra mô men uốn trong nhịp biên lớn
có thể còn đảm bảo góc nghiêng của dây neo hợp lý nhất là
45 độ như vậy độ cứng của dây neo là lớn nhất nhưng như
vậy thì chiều dài nhịp biên sẽ rất ngắn không phù hợp với
cồng nghệ thi công do vậy chiều dài nhịp biên thường
được chọn sao cho góc ngiêng của dây văng đạt 22-25 độ
KL:như vậy theo kinh ngiệm tỷ lệ giưa x nhịp chính và nhịp
biên có thể lấy theo yếu tố kinh nghiệm như sau :
a, với sơ đồ dây văng 2 nhịp tỷ lệ nhịp chính và nhịp biên có
thể lấy =0.3-1
b, với sơ đồ cầu dây văng 3 nhịp không có dây văng nhịp
biên thì tỷ lệ có thể lấy 0.18-0.33

c, với sơ đồ 3 nhịp và nhịp biên có dây văng tỷ lệ có thể lấy
0.42-0.45
chiều dài khoang :là khoảng cách giữa 2 điểm neo dây trên
-

•

dầm chủ,khi chọn sơ đồ cầu thường được gán với việc xác
định chiều dài khoang.chiều dài khoang sẽ ảnh hưởng đến các
yếu tố như :
- trị số momen uốn cục bộ trong phạm vi khoang dầm
- nội lực của dây văng
- công nghệ thi công dầm và dây


Page 25

-

độ an toàn của công trình khi dây có sự cố và tạo thuận
lợi khi sửa chữa thay thế dây

.chiều dài nhịp khoang có thể được lấy như sau :
1.

đối với các khoang trung gian
 trường hợp thi công bằng lắp hẫng hay đúc hẫng

với dầm bê tông từ 5-10m
với dầm thép từ 8-15m


2.

3.

trường hợp thi công bằng các biện pháp khác như chở nổi

hoặc lắp ráp có thể lấy lớn hơn
với các khoang giữa nhịp do không chịu lực dọc nên đối với dầm
thép có thể lấy lớn hơn các khoanh khác một chút,còn với các
dầm bê tông thì chỉ nên lấy bằng 0.7-0.8 các khoang trung gian
với các khoang gần trụ tháp có thế lấy gấp 2-3 lần các khoang
trung gian vì sao thì cũng chẳng biết
• chọn tiết diện và chiều cao dầm cứng
dầm cứng đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong CDV, ảnh
hưởng đến khả năng chịu tai độ ổn định,công nghệ thi công
va giá thành
về chọn tiết diện dầm cứng hay chiều cao phải đảm bảo các
điều kiện:
- đủ khả năng chịu lực như :lực dọc,mômen
- giá thành công trình thấp
- tỏa mãn các điều kiện biến dạng cục bộ và tổng thể của
công trình
- có hình dạng thoát gió tốt


Diện tích tối thiểu của dầm chủ có thể được chọn như sau:
S> k* Smax/R