Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính toán, công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------YWXZ-------

NGUYỄN DUY DƯƠNG

Đề tài luận văn thạc só :

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, CÔNG
NGHỆ THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG
Chuyên ngành :Cầu, tuynen và các công trình xây dựng khác trên đường

ôtô và đường sắt
Mã số ngành : 2.15.10
(Khoá 14)

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hướng dẫn khoa học :

TS. LÊ THỊ BÍCH THUỶ
PGS.TS. NGUYỄN VIẾT TRUNG

TP, HCM – THÁNG 6 NĂM 2005


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
TP.HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: NGUYỄN DUY DƯƠNG
Ngày tháng năm sinh : 23/2/1971
Chuyên ngành : Cầu, tuynen và các công trình
xây dựng khác trên đường ôtô và đường sắt
Khoá: 14

Phái : Nam
Nơi sinh : Thừa Thiên – Huế
Mã số ngành: 2.15.10
Mã số học viên: 00103006.

I. TÊN ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, TÍNH TOÁN, CÔNG NGHỆ THI
CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.
II.NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN :
1. Nhiệm vụ:
Nghiên cứu đặc điểm kết cấu ống thép nhồi bê tông, cấu tạo cầu vòm có
thanh kéo, tính toán nội lực kết cấu, công nghệ thi công các bộ phận kết cấu
cầu và điều chỉnh lực kéo trong thi công kết cấu cầu vòm.
2. Nội dung luận văn:
™ PHẦN A : NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU :
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO CẦU VÀ VẬT LIỆU CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ
TÔNG.
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH
TOÁN ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN NỘI LỰC CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊTÔNG.
CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG THÉP
NHỒI BÊTÔNG.
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
™ PHẦN B : TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN VÀ TÓM TẮT LÝ LỊCH
KHOA HỌC.


-

Tiến độ thực hiện
Tóm tắt lý lịch khoa học

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20-1-2005
IV. NGÀY HOÀN THÀNH:

30-6-2005

V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1: TS. LÊ THỊ BÍCH THUỶ
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2: PGS.TS. NGUYỄN VIẾT TRUNG
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

TS.Lê Thị Bích Thuỷ

CN BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

TS.Lê Thị Bích Thuỷ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2

PGS.TS.Nguyễn Viết Trung.
Nội dung đề cương luận văn đã được hội đồng chuyên ngành thông qua.

TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH

TP.HCM, ngày tháng năm 2005
TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH


LỜI MỞ ĐẦU.

MỤC LỤC

TÓM TẮC LUẬN VĂN.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.
1.1 Sự phát triển công trình cầu vòm trên thế giới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
1.2 Sự phát triển công trình cầu vòm ở Việt Nam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 Tổng kết các giai đoạn phát triển công nghệ xây dựng cầu vòm. . . . . . . . . . . . 8
1.4 Nhận xét. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.5 Vấn đề cần nghiên cứu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ VẬT LIỆU CẦU VÒM ỐNG
THÉP NHỒI BÊTÔNG
2.1 Nghiên cứu sơ lược về các loại cầu vòm.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2.1.1Kiểu dáng cầu vòm ống thép nhồi bê toâng.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.1.2Phân loại cầu vòm dựa vào sơ đồ tónh học. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1.3Phân loại cầu vòm dựa vào độ cứng vòm - daàm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.4Kiểu dáng cầu vòm ống thép nhồi bê tông. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2 Nghiên cứu về yêu cầu vật liệu.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

2.3 Cấu tạo các chi tiết cầu vòm ống thép nhồi bê tông .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 Nhận xét kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bê tông. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU SỰ LÀM VIỆC VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH
TOÁN ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.
3.1 Những tiền đề ứng dụng kết cấu ống thép nhồi bê tông. . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
3.2 Đặc điểm của kết cấu ống thép nhồi bêtông. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2.1.So sánh với kết cấu bêtông cốt thép có bề mặt tiếp xúc với môi trường bên
ngoài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.2.So sánh với kết cấu thép dạng ống rỗng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25


3.2.3.So sánh với kết cấu thép hình có mặt cắt hở. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.2.4.So sánh với kết cấu BTCT cốt cứng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3 Nghiên cứu sự làm việc của ống thép nhồi bê tông. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.1.Khaùi quaùt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.3.2.Kết cấu thép nhồi bêtông chịu tải dọc trục. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
3.4 Khả năng chịu lực của kết cấu ống thép nhồi bê tông theo tiêu chuẩn Trung
Quốc - Hội tiêu chuẩn Trung Quốc CECS 28-90. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.5 Khả năng chịu lực của kết cấu ống thép nhồi bê tông theo tài liệu chỉ dẫn của
Nga. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN NỘI LỰC CẦU VÒM ỐNG THÉP
NHỒI BÊTÔNG.
4.1 Khái quát công trình cầu vòm với 2 sườn vòm song song. . . . . . . . . . . . . . . . . 42
4.2 Phân tích kết cấu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
4.2.1.Lieân kết các bộ phận kết cấu của cầu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
4.2.2.Tải trọng tác duïng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2.3.Phân bố hoạt tải trong kết cấu cầu vòm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.2.4.Sơ đồ tính toán kết cấu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.3 Tính toán nội lực cầu vòm theo cơ học kết cấu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..47

4.3.1.Tính nội lực trong vòm có thanh kéo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.3.2.Độ cứng của dầm dọc ảnh hưởng đến nội lực trong voøm. . . . . .. . . . . . . . . 50
4.3.3.Kiểm tra ổn định sườn vòm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.4 Tính toán kết cấu theo phương pháp PTHH (Sap 2000).. . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.4.1.Mô hình hoá kết cấu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.4.2.Chuẩn bị các dữ liệu đầu vào. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.4.3.Các thông số về vật liệu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
4.4.4.Kết quả tính toán nhịp voøm L=97.6m.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55


4.4.5.Kiểm toán mặt cắt sườn vòm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
4.4.6.Kết quả tính toán nhịp vòm L=87.2m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.4.7.Kết quả tính toán nhịp voøm L=76.8m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.4.8.Kết quả tính toán nhịp vòm L=66.4m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.4.9.Nhận xét. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
CHƯƠNG 5 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU VÒM ỐNG
THÉP NHỒI BÊTÔNG.
5.1 Công tác chuẩn bị. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
5.2 Công nghệ nhồi bêtông vào ống. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3 Lắp đặt chân vòm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
5.4 Phương pháp cẩu lắp sườn vòm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.5 Coâng tác bơm bêtông trong ống thép sườn vòm [13]. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6 Trình tự các bước thi công cơ bản. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71
5.7 Các vấn đề an toàn cần chú ý. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.8 Phân tích các từng giai đoạn chịu tải của tiết diện sườn voøm . . . . . . . . . . . . . .74
5.9 Giới thiệu trình tự thi công lắp đặt và căng kéo cáp thanh kéo của cầu vòm nhịp
L=76.8m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6.1 Kết luận. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
6.1.1. Một số kết quả đạt được. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83

6.1.2. Những hạn chế của luận vaên. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
6.2 Kiến nghị. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
PHUÏ LUÏC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
-----ÍÍÍ-----


LỜI MỞ ĐẦU
Từ rất xa xưa nhân loại đã biết xây dựng những công trình giao thông nối
các vùng bị chia cắt bởi địa hình tự nhiên (sông, suối, kênh, rạch …) với mục đích
đi lại giữa các vùng trao đổi hàng hoá, giao lưu kinh tế, văn hoá, chính trị …
Qua nhiều giai đoạn phát triển xã hội, tri thức của loài người ngày càng được
bổ sung phong phú và nền khoa học kỹ thuật thế giới được phát triển hiện đại với
nhiều lónh vực khác nhau. Trong lónh vực giao thông, chúng ta dễ dàng nhận thấy
sự phát triển kỹ thuật xây dựng các công trình cầu bằng việc điểm qua các công
trình cầu trên thế giới. Vật liệu xây dựng và kết cấu công trình không ngừng được
cải tiến và thay thế.
Đối với Việt Nam việc kiến thiết cơ sở hạ tầng thật sự được quan tâm đúng
mức từ sau ngày đất nước hoàn toàn thống nhất. Với cơ sở hạ tầng ban đầu còn
thiếu nhiều, lạc hậu và nền kinh tế chậm phát triển. Do vậy trong thời kỳ đầu vấn
đề đặt ra là tăng số lượng công trình được ưu tiên lên hàng đầu.
Sau 30 năm, đất nước đã có nhiều đổi thay. Kinh tế phát triển, nhu cầu về
mọi mặt đều phát triển. Ngày nay việc thiết kế và xây dựng công trình cầu ở
nước ta ngoài những việc tuân thủ các qui trình, qui phạm hiện hành còn phải
quan tâm yếu tố mỹ quan công trình - Điều đó là xu thế tất yếu phù hợp với qui
luật phát triển thế giới.
Trong khoảng 10 năm gần đây, Việt Nam đã có nhiều cây cầu thi công với
công nghệ hiện đại: cầu dầm liên tục tiết diện hộp BTCT DƯL thi công đúc hẫng,
đúc đẩy; cầu khung dầm BTCT DƯL; cầu treo có khớpï xoay ở trụ; cầu treo dây
văng, dây võng; cầu vòm ống thép nhồi bêtông. Với những công nghệ thi công

hiện đại cho phép những cây cầu vượt được nhịp lớn và tạo nhiều kiểu dáng đẹp


phù hợp với môi trường tự nhiên trong vùng, tạo thành một quần thể kiến trúc
đẹp.
Cầu vòm kết cấu ống thép nhồi bêtông có khả năng vượt nhịp vừa, vẽ đẹp
kiến trúc thanh mảnh nhẹ nhàng. Đối với Việt Nam loại kết cấu cầu này vẫn còn
rất hiếm. Việc nghiên cứu những đặc điểm về cấu tạo, tính toán kết cấu và công
nghệ thi công loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông để từng bước tiếp cận và làm
chủ thiết kế và thi công loại cầu này là rất thiết thực, phù hợp với phương hướng
phát triển của đất nước trong công cuộc hoà nhập với thế giới.

Trãi qua thời gian học tập và làm luận văn tại trường Đại Học Bách Khoa
TP.HCM, Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với sự định hướng nội dung nghiên
cứu của TS. Lê Thị Bích Thuỷ và PGS.TS. Nguyễn Viết Trung. Trân trọng cảm
ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của những đồng nghiệp ở các đơn vị Tư Vấn Thiết Kế
GTVT Miền Nam và Phân Viện Khoa Học Công Nghệ GTVT Phía Nam. Bên
cạnh đó tác giả cũng cảm ơn sự cổ vũ động viên từ phía gia đình và bạn bè trong
suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
TP.HCM, ngày 30 tháng 60 năm 2005.
Tác giả luận văn

Nguyễn Duy Dương.


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đầu thế kỷ 21, loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông xe chạy dưới lần đầu
tiên được xây dựng tại Việt Nam. Với sự hợp tác thiết kế và thi công của các
chuyên gia Trung Quốc, cầu vòm ống thép nhồi bê tông nhịp tính toán 97.6m
thiết kế tải trọng H30 đã được đưa vào khai thác cuối năm 2003. Loại kết cấu này

tạo bước đột phá về công nghệ chế tạo – thi công cầu, nó góp phần làm đa dạng
hoá các loại hình cầu nhịp lớn và nâng cao hiệu quả kiến trúc công trình.
Công nghệ nhồi bê tông trong ống thép, tính toán và thi công kết cấu cầu
vòm xe chạy dưới cần nghiên cứu để nắm vững về công nghệ mới này. Trong
phạm vi luận văn sẽ đề cập một số vấn đề: cơ chế làm việc ống thép nhồi bê
tông; tính toán kết cấu cầu vòm; thi công cầu vòm; nhằm góp phần làm sáng tỏ
loại cầu mới đối với ngành cầu đường Việt Nam.

THE SUMMARY OF THE THESIS
At the beginning of the twentieth century, the concrete filled- steel tubular
arch bridge under where motors run first built in Vietnam. With the co-operation
of Chinese specialist in designing and executing , the concrete filled steel tubular
arch bridge (span 97.6m,designed load H30) was put up to build at the end of
2003. This structure made a progress in producing – executing bridge procedure.
It contributed to make multiform long span bridge and raise the architectual
project effect.
The procedure of filling concrete into steel tubular, the calculating and
executing an arch bridge structure need to be studied to have though grasp of this
new technology. In the scope of the thesis, I would like to mention some
problems: The working process of concrete filled- steel tubular, the calculating
an arch bridge structure, the executing an arch bridge. All aims to add more
useful knowledge about this new kind of bridge to road- bridge trades in
Vietnam.


Phần I:
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN.


-1-

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ CẦU VÒM ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG.
™ Mục tiêu nghiên cứu: để nhìn nhận một cách bao quát sự phát triển công
nghệ xây dựng cầu vòm trên thế giới cũng như tại Việt Nam. Những tiến bộ
khoa học đáng kể trong kết cấu cầu và sự cải tiến vật liệu thi công cầu vòm
qua nhiều thập niên.
™ Phương pháp nghiên cứu: bằng những tài liệu sẵn có như: sách tham khảo,
tạp chí, giáo trình, thông tin internet…tác giả hệ thống và thống kê các công
trình tiêu biểu theo trình tự thời gian xây dựng công trình và những tiến bộ về
kỹ thuật xây dựng, vật liệu xây dựng và khả năng vượt nhịp.
™ Kết quả mong muốn: thấy rõ sự phát triển công nghệ thi công cầu vòm hiện
đại của thế giới. Đánh giá trình độ tiếp cận về thiết kế và thi công cầu vòm tại
Việt Nam hiện nay. Sự cần thiết nghiên cứu kỹ thuật xây dựng cầu vòm hiện
đại. Xác định nội dung và phạm vi nghiên cứu của luận văn.
1.1 Sự phát triển công trình cầu vòm trên thế giới.
Cầu vòm xuất hiện từ rất sớm, có thể nói cầu vòm là một trong những dạng
kết cấu đầu tiên trong lịch sử phát triển xây dựng công trình cầu nhờ vào đặc tính
ưu việt về khả năng chịu lực và vẻ đẹp kiến trúc. Vật liệu xây dựng cầu được bắt
đầu từ những khối đá lớn xếp chồng khít và đan xen nhau tạo thành khối vòm lớn
hoặc những tản đá phẳng lớn được đặt trực tiếp qua khe suối. Những chiếc cầu đá
chủ yếu được xây dựng ở thời kỳ nguyên thuỷ, kết cấu cầu nặng nề, nhịp cầu nhỏ,
bề rộng mặt cầu hẹp.
1.Cầu Gard (hình 1-1) còn gọi là cống qua sông Gradon ở Avignon Pháp.
Cầu được xây dựng vào năm 13 trước công nguyên, 3 tầng vòm chồng lên nhau


-2-

bằng các khối đá lớn không dùng đến vữa. Cầu cao 49m dài 360m, vòm lớn nhất
rộng 23m.

Hình 1-1: Cầu Gard
2.Cầu Sommieres trên sông Vidourle do người La Mã xây dựng từ thế kỷ
thứ nhất sau công nguyên. Cầu hoàn toàn bằng đá với các khối đá chữ nhật, rất
ấn tượng về tính giản dị về kiến trúc.
3.Cầu An Tế còn gọi là cầu Triệu Châu ở Trung Quốc được xây dựng vào
năm 605 sau công nguyên. Cầu vượt nhịp 37.02m với 28 vòm đá theo chiều
ngang. Năm 1991 cầu này được công nhận là di sản thế giới.
Trải qua hàng chục thế kỷ lao động và sáng tạo, nhân loại đã không ngừng
hoàn thiện kỹ thuật xây dựng và nghiên cứu những vật liệu mới đáp ứng với những
kết cấu phức tạp nhằm mục đích tăng khả năng vượt nhịp cho công trình.
Vào cuối thế kỷ 18, nhờ cuộc cách mạng công nghiệp, sắt được thay thế vật
liệu đá trong các công trình cầu. Sự thành công của công nghệ luyện kim đã cho
phép sản xuất những cấu kiện bằng sắt đúc để làm cầu.


-3-

3.Cầu Dunlaps Creek nước Mỹ được thiết kế bởi một kỹ sư cầu đường
của quân đội Mỹ. Cây cầu được xây dựng 1839, vòm chính dài 24m. Kết cấu vòm
chính gồm 9 đoạn cung, mỗi đoạn dài 4m và được chế tạo từ sắt đúc.
4.Cầu Rio Cobre xây dựng
năm 1800, thuộc thị trấn Jamaica ở
Tây Ban Nha. Đây là cây cầu sắt cổ
nhất Tây bán cầu, nó được làm bằng
những bản sắt đúc. Để tăng thêm độ
cứng cho sườn vòm, người ta gắn
thêm vào sườn vòm những vòng tròn

sắt đúc.

Hình 1-2: Cầu Rio Cobre

Năm 1865, bắt đầu cho thời kỳ sử dụng bê tông làm vật liệu chủ yếu để xây
dựng cầu. Bêtông có ưu điểm chịu nén rất tốt do đó nhiều kết cấu cầu vòm không
cốt thép đã được xây dựng. Cuối thế kỷ 19 nhiều kỹ sư đã chứng minh sự phối hợp
làm việc tốt của kết cấu bêtông cốt thép, cho phép kết cấu bêtông cốt thép có thể
vừa chịu nén vừa chịu kéo tốt. Châtellérault là cây cầu vòm bêtông cốt thép đầu
tiên của thế giới được xây dựng ở Pháp vào năm 1900, với một nhịp trung tâm dài
54m và hai nhịp biên dài 40m.
5.Cầu Bixby Creek thuộc
bang California nước Mỹ, là cây cầu
vòm bêtông cốt thép với nhịp chính
110m, mặt cầu cách mặt mước 80m.

Hình 1-3: Cầu Bixby Creek


-4-

Ngày nay kết cấu cầu vòm trên thế giới rất đa dạng về hình dáng cũng như
vật liệu thi công. Có nhiều kỷ lục mới về chiều dài vượt nhịp.
6.Cầu

Ounoura

(hình 1-2) xây dựng năm
1973, là cầu vòm thép
nhịp 196.6m - dài nhất

nước Nhật. Dầm cầu
được chế tạo sẵn trong
nhà máy, việc lắp ghép
được thực hiện trên một
cảng biển, lắp đặt vào vị
trí nhờ vào thuỷ triều.

Hình 1-2: Cầu Ounoura

7.Cầu Felipe-II được hoàn thành vào năm 1987 để nối các phố chính ở
Barcelona. Nhịp cầu 68m, kết cấu vòm gồm 2 cặp vòm thép. Đường ôtô nằm
giữa 2 cặp vòm, đường người đi bộ nằm giữa mỗi cặp vòm.
8.Một trong những công trình giao thông sử dụng kết cấu ống thép nhồi
bê tông đầu tiên trên thế giới là chiếc cầu vòm nhịp 9m ở vùng ngoại ô phía
Đông Pari được xây dựng năm 1931, người ta sử dụng các bó nhiều ống thép nhồi
bêtông. Mặt cắt ngang cầu có 2 vòm, mỗi vòm gồm 6 ống đường kính 60x 3,5mm
nhồi bêtông.
9.Năm 1936, dưới sự chỉ đạo của viện só G.P. Pêrêdêri, chiếc cầu vượt
sông Nêva ở thành phố Xanh Pêterbua (Nga) nhịp 101m, trong đó đã ứng dụng sơ
đồ nổi tiếng giàn không thanh xiên. Tổ hợp của 40 ống thép Þ140x5mm đã cấu
tạo nên cánh trên hình parabol của kết cấu nhịp cầu. Thời gian sau đó hệ bó ống
nhồi bêtông không được sử dụng nữa vì việc sản xuất nó phức tạp.


-5-

10.Trong thập niên cuối của thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, ở Trung Quốc
phát triển rất mạnh về loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông.
Bảng 1-1
Số

Tên cầu
thứ
tự
1
Cầu Yiwu
Yuanhuang tỉnh
Zhejiang
2
Cầu Yilan
Mundanjiang tỉnh
Heilongjiang
3
Cầu vượt sông
Huangbai và sông
Sialao tỉnh Hubei
4
Cầu San-an
Yongjiang tỉnh
Guangxi
5
Cầu Yongning
Yongjiang tỉnh
Guangxi
6
Cầu Yajisha bắc
qua sông
Zhujiang tỉnh
Guangzhou.

Năm

Tiết diện kết cấu
Đường xe
xây
sườn vòm
chạy
dựng
1990 Một ống đơn đường
kính 800mm, dày
18mm
Tổ hợp tam giác gồm 3
ống thép (đường kính
600, dày 12mm)
Tổ hợp 2 ống thép
(đường kính 1000, dày
12mm)
1999
Mặt cầu
chạy giữa

7

2000

8

9

10

Cầu Wuhan thứ 3

vượt sông
Hanjiang
Cầu vòm Wuhan
thứ 5 bắc qua
sông Hangjiang
Cầu Wuzhu thứ 3
bắc qua sông
Gujiang
Cầu Fengije

2000

Với 6 ống(kỷ lục thế
giới). ng giữa
Þ=750, dày 20mm; hai
ống bên Þ =750,
dày18mm
Mỗi sườn vòm 2 ống
theo công nghệ ống
thép nhồi bê tông

vượt được
nhịp 80m
nhịp 100m

vượt nhịp
160m
nhịp chính
270m

Mặt cầu
chạy giữa

nhịp chính
312m

Mặt cầu
chạy giữa

nhịp chính
360m

Mặt cầu
chạy dưới

Nhịp
chính dài
280m
Nhịp
chính dài
251m
Nhịp
chính
175m
nhịp chính

Mặt cầu
chạy giữa
Mỗi sườn vòm 4 ống
theo công nghệ ống

thép nhồi bê tông

Chiều dài
vượt nhịp

Mặt cầu
chạy giữa
Mặt cầu


-6-

11

Meixi ở tỉnh
Sichuan
Cầu bắc qua sông
Beipanjiang gần
thành phố
Luipanshui

chạy trên
2001

Mỗi vòm cấu tạo từ 4
ống thép Þ1000 dày
16mm, 2 vòm nghiêng
vào nhau.

dài 288m

Nhịp
chính dài
236m

Xem bảng 1-1 ta thấy công nghệ cầu vòm ống thép nhồi bê tông đã nhanh
chóng phát triển tại Trung Quốc. Khả năng vượt nhịp phụ thuộc vào số lượng ống
thép nhồi bê tông tổ hợp tạo sườn vòm và phụ thuộc vào đường kính ống thép.
Ngoài ra khả năng vượt nhịp còn phụ thuộc vào kết cấu vòm (vòm 2 khớp, vòm 3
khớp, vòm không khớp, vòm hẫng colson…). Trong số cầu vòm sử dụng công
nghệ ống thép nhồi bê tông ở Trung Quốc đã sử dụng, loại phổ biến nhất là mặt
cầu chạy giữa. Vòm 1 ống thép đơn có thể sử dụng vượt nhịp khoảng 80m, cầu
Yiwu Yuan-huang. Vòm 2 ống thép kết hợp có thể dùng cho những nhịp lớn hơn.
Tiết diện vòm tổ hợp từ 3 ống thép trở lên có thể sử dụng cho những nhịp lớn hơn
100m như: cầu Yilan Mundanjiang, Cầu Wuzhu thứ 3 bắc qua sông Gujiang, Cầu
Yajisha bắc qua sông Zhujiang tỉnh Guangzhou.
Ngoài ra còn nhiều nước khác trên thế giới đang sử dụng kết cấu ống thép
nhồi bê tông trong nhiều lónh vực xây dựng. Những năm gần đây Pháp, Cana,
Italia, Mỹ, Nga và nhiều nước khác đã quan tâm đến loại cầu kết cấu này.
Như vậy trên thế giới có rất nhiều dạng cầu vòm đã được xây dựng. Vật liệu
sử dụng rất đa dạng: đá khối, sắt đúc, thép hình, bê tông cốt thép, ống thép nhồi
bê tông; dạng cầu vòm có đường xe chạy trên, đường xe chạy dưới và đường xe
chạy giữa; kết cấu loại không có thanh kéo và loại có thanh kéo; kết cấu vòm 2
khớp, vòm 3 khớp, vòm không khớp, vòm hẫng colson.


-7-

1.2 Sự phát triển công trình cầu vòm ở Việt Nam.
Cùng với sự phát triển của thế giới, ở nước ta một số công trình cầu sử
dụng kết cấu vòm đã được xây dựng từ đầu thế kỷ 20. Cầu Hàm Rồng được hoàn

thành 1904 với vòm thép 3 khớp dài 160m.
Cầu Ròn (hình 1-3) hoàn
thành 1985 trên tuyến QL1A
thuộc địa phận tỉnh Quảng Bình
– là dạng cầu vòm bê tông.

Hình 1-3: Cầu Ròn
Trong những năm đầu thế kỷ 21, trên đại lộ Nguyễn Văn Linh địa bàn
quận 7 thành phố Hồ Chí Minh đươc sự trợ giúp của các chuyên gia Trung Quốc
đã thiết kế, thi công một số cầu vòm với công nghệ ống thép nhồi bê tông như :
cầu ng Lớn, cầu Xóm Củi, cầu Cần Giuộc với chiều dài nhịp 99m đã được đưa
vào sử dụng năm 2003. Thiết kế cho tải trọng H30 với 3 làn xe, kiểm toán với tải
trọng đặc biệt HK80. Vòm thép có tiết diện hình quả tạ là 2 ống thép tròn đường
kính Þ =1000, dày 12mm nối với nhau bằng bản thép, bê tông nhồi trong ống là
loại mác 500. Chiều cao vòm thép 20.291m, chiều dài nhịp tính toán 97.6m với
bản mặt cầu xe chạy dưới.


-8-

Hình 1-4: Cầu ng Lớn
Hiện nay Việt Nam là nước đang phát triển, chúng ta đang trong giai đoạn
vươn lên hoà nhập với thế giới. Trong lónh vực xây dựng cầu, chúng ta đang từng
bước tiếp nhận chuyển giao các công nghệ thi công hiện đại để thực hiện mục đích
xây dựng một đất nước phát triển về mọi mặt.
1.3 Tổng kết các giai đoạn phát triển công nghệ xây dựng cầu vòm: căn cứ theo
vật liệu chủ yếu sử dụng làm cầu thì ta có mấy giai đoạn phát triển như sau:
Cầu vòm đá: đã xuất hiện từ rất sớm trong lịch sử phát triển xây dựng cầu.
Cầu vòm đá được xây tạo từ những khối đá lớn khai thác từ thiên nhiên. Cầu vòm
đá không có khả năng vượt nhịp lớn, kết cấu nặng nề, không có tính chuyên

nghiệp hoá trong thi công. Do vậy ngày nay ta chỉ thấy cầu vòm đá được thiết kế
cho người đi bộ hoặc xe thô sơ, thường xây dựng trong những khu di tích văn hoá
hoặc khu vui chơi giải trí. Dựa vào đặc tính chịu nén của vòm, người ta xây dựng
những khối vòm lớn bằng đá và tải trọng sẽ tác dụng trực tiếp trên vòm.
Cầu vòm bê tông cốt thép: thường gặp những vùng địa chất tốt có khả năng
chịu được lực đẩy ngang rất lớn từ mố. Kết cấu cầu vòm bêtông cốt thép thường
là có đường xe chạy trên nên vòm bê tông cốt thép trong kết cấu cầu chịu lực nén
từ các thanh chống bên trên truyền xuống rất phù hợp với đặc tính của bêtông cốt


-9-

thép. Về hình dáng thì cầu vòm bêtông cốt thép trông thanh mảnh hơn cầu dầm
bêtông cốt thép thông thường. Về khả năng thông thuyền thì kém thuận lợi hơn
cầu dầm. Do vậy cầu vòm bêtông cốt thép thường được xây dựng ở những địa
hình đặc biệt hoặc khi có yêu cầu về kiến trúc, mỹ thuật cho vùng xây dựng.
Cầu vòm thép: rất ít gặp trên đường sắt cũng như đường bộ vì kết cấu nhịp
vòm không dễ tiêu chuẩn hoá như nhịp dầm và giàn. Kết cấu vòm tuy có tiết
kiệm vật liệu hơn cầu dầm và cầu giàn nhưng do có lực đẩy ngang nên đòi hỏi
mố trụ phải lớn và đắt tiền do vậy giá thành vẫn cao hơn cầu dầm và cầu giàn.
Tuy nhiên trong những trường hợp yêu cầu về hình dáng bên ngoài ,kiến trúc mỹ
thuật, chẳng hạn như đối với công trình cầu thành phố hay các vùng danh lam
thắng cảnh thì phương án cầu vòm thường được xét đến. Ngoài ra cầu vòm thép
có thể kinh tế khi địa hình vị trí xây dựng là khe núi hoặc thung lũng sâu.
Cầu vòm ống thép nhồi bê tông: là dạng kết cấu biến thể từ bê tông cốt thép
thông thường và cầu treo. Trong kết cấu cầu vòm, thanh treo là những bó cáp liên
kết hệ mặt cầu với sườn vòm. Hoạt tải trên mặt cầu truyền qua thanh treo tác
dụng lên sườn vòm gây ra lực xô ngang tại chân vòm. Thanh kéo tại chân vòm sẽ
cân bằng lực xô ngang do tải trọng gây ra trong sườn vòm. Toàn bộ hệ cầu vòm
sẽ truyền tải trọng lên mố trụ như dầm giản đơn.

1.4 Nhận xét.
- Kết cấu vòm được áp dụng rất sớm trong kỹ thuật xây dựng cầu giao thông,
nhưng nó thật sự phát triển mạnh và hiện đại là từ đầu thế kỷ 20 đến nay.
- Cùng với sự phát triển của những vật liệu mới như : bêtông cường độ cao, bê
tông cốt thép, thép cường độ cao, cáp dự ứng lực, ống thép nhồi bê tông … khả
năng vượt nhịp của cầu vòm cũng được tăng lên và đa dạng về kiểu dáng.
- Nước ta trong công cuộc hoà nhập kinh tế với thế giới rất cần thiết cơ sở hạ tầng
hiện đại, do vậy ngành xây dựng cầu đường đang từng bước nghiên cứu và hoïc


- 10 -

hỏi các công nghệ thi công cầu hiện đại của thế giới. Kết cấu ống thép nhồi bê
tông ứng dụng trong công nghệ thi công cầu vòm đối với Việt Nam thật sự chưa
được quan tâm nghiên cứu một cách thoả đáng.
1.5 Vấn đề cần nghiên cứu.
Qua những thông tin nghiên cứu tổng quan chúng ta thấy lịch sử phát triển
của kết cấu ống thép nhồi bê tông trong lónh vực xây dựng cầu giao thông trên
thế giới đã trải qua gần 100 năm, nhưng đối với Việt Nam còn rất mới mẻ.
Theo tài liệu tham khảo của tác giả, trước đây đã có đề tài thạc só trong
nước: Nghiên cứu ứng dụng kết cấu ống thép nhồi bê tông trong điều kiện Việt
Nam (2000); Nghiên cứu dao động của kết cấu cầu vòm ống thép nhồi bê tông.
Trong khuôn khổ luận văn, tác giả sẽ đề cập một số vấn đề về cấu tạo,
tính toán và thi công loại cầu vòm ống thép nhồi bê tông có thanh kéo và đường
xe chạy dưới nhằm góp phần thúc đẩy sự phổ biến và bổ sung thông tin về kết
cấu ống thép nhồi bê tông tại Việt Nam trong lónh vực xây dựng cầu giao thông.
Nội dung nghiên cứu gồm :
) Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo và vật liệu cầu vòm ống thép nhồi bê tông.
) Nghiên cứu sự làm việc và cơ sở lý thuyết tính toán ống thép nhồi bê tông
) Nghiên cứu phương pháp tính toán nội lực cầu vòm ống thép nhồi bê tông.

) Nghiên cứu công nghệ thi công cầu vòm ống thép nhồi bê tông.
ÌÌÌÌÌ


- 11 -

CHƯƠNG 2:

NGHIÊN CỨU CẤU TẠO VÀ VẬT LIỆU CẦU VÒM
ỐNG THÉP NHỒI BÊTÔNG
™ Mục tiêu nghiên cứu: tìm hiểu đặc điểm cấu tạo loại cầu vòm ống thép
nhồi bê tông: sơ đồ cấu tạo chung; cấu tạo sườn vòm; hệ dầm và mặt cầu;
hệ cáp treo và cáp căng; hệ giằng ngang. Tìm hiểu các vật liệu chế tạo các
bộ phận cầu vòm ống thép nhồi bê tông.
™ Phương pháp nghiên cứu: tham khảo từ những tư liệu về các cầu vòm
ống thép nhồi bê tông đã được xây dựng trên thế giới và tại Việt Nam.
™ Kết quả mong muốn: có được những thông số cơ bản về cấu tạo cho việc
chọn thiết kế sơ bộ cầu vòm ống thép nhồi bê tông và các loại vật liệu
thường sử dụng thiết kế cho cầu vòm.

2.1 Nghiên cứu sơ lược về các loại cầu vòm: có nhiều cách phân loại cầu tuỳ
theo đặc điểm, dưới đây tác giả giới thiệu một vài cách phân loại cơ bản để
thấy tính đa dạng của cầu vòm.
2.1.1 Phân loại cầu vòm dựa vào liên kết vòm – mố (trụ):
Trong thực tế các cầu đã xây dựng trên thế giới sử dụng sơ đồ kết cấu rất đa
dạng: vòm không chốt, vòm hai chốt, vòm 3 chốt.
Sơ đồ vòm không chốt: hai đầu vòm được ngàm vào mố (trụ). Đây là sơ đồ kết
cấu siêu tónh bật 3 nên có xuất hiện các lực phụ do co ngót từ biến của bê tông,
do thay đổi nhiệt độ, đặc biệt là do lún mố trụ khi nền đất không đủ vững chắc.
Sơ đồ vòm hai chốt: là sơ đồ kết cấu siêu tónh bật 1, các nội lực phụ sinh ra

trong kết cấu cũng tương tự sơ đồ vòm không chốt nhưng với trị số nhỏ hơn. Khi
mố trụ lún thẳng đứng thì trong không xuất hiện mômen phụ.


- 12 -

Sơ đồ vòm ba chốt: là sơ đồ kết cấu tónh định nên không có các nội lực phụ nói
trên. Sơ đồ vòm ba khớp không đòi hỏi điều kiện địa chất thật vững chắc, khi có
hiện tượng lún của mố (trụ) cũng không gây ra nội lực trong voứm.
Cao độ xe chạy
a)

d)

e)
Cao độ xe chạy
b)
Cao độ xe chạy
g)

Cao độ xe chạy

Cao độ xe chạy
c)

h)

Hỡnh 2-1: a,d) voứm không chốt; b,e,h) vòm hai chốt; c,g) vòm ba chốt.
2.1.2 Phân loại cầu vòm dựa vào sơ đồ tónh học:
Cầu vòm có lực đẩy ngang: khi điều kiện địa chất đủ thuận lợi có thể chọn

kết cấu vòm có lực đẩy ngang. Hiện nay thông thường người ta xây dựng kết cấu
vòm hai khớp hoặc ba khớp có lực đẩy ngang.
Cầu vòm có thanh kéo (cầu vòm không có lực đẩy ngang): trong điều kiện
hiện nay, kết cấu vòm có thanh kéo với cốt thép ứng suất trước có thể dùng tương
đối hợp lý với các khẩu độ nhịp 60 – 80 – 100m. Ưu điểm quan trọng của kết cấu
vòm có thanh kéo là tự cân bằng lực đẩy ngang, vì vậy có thể cấu tạo vòm thoải
nên chiều cao kiến trúc nhỏ. Cầu vòm có thanh kéo có thể xây dựng ở những
vùng địa chất không thuận lợi cho kết cấu cầu vòm có lực đẩy ngang.


- 13 -

Cầu vòm mút thừa: trong những năm gần đây, trong các loại cầu ba nhịp đã
thấy sử dụng những kết cấu vòm mút thừa có thanh kéo phía trên. Để khắc phục
lực đẩy ngang, người ta sử dụng thanh kéo phía trên cấu tạo bởi các bộ phận mặt
cầu ghép xít lại với nhau bằng cốt thép ứng suất trước.
a)

f

cao độ mặt cầu
l

cao độ mặt cầu

b)

l
Hình 2-2: a) Cầu vòm có thanh kéo; b) Cầu vòm mút thừa.

2.1.3 Phân loại cầu vòm dựa vào độ cứng vòm - dầm:
Vòm cứng - dầm cứng (EJv ≈ EJd): trong kết cấu này vòm và dầm đóng vai
trò chịu lực ngang nhau và hỗ trợ nhau. Dầm và vòm liên kết tạo thành hệ cứng
trong mặt phẳng thẳng đứng, mỗi mặt phẳng vòm giống như một dầm chủ.
Vòm mềm - dầm cứng (EJv ≤ EJd/80): vòm mềm là những đoạn cong liên
kết khớp với nhau chỉ chịu lực nén dọc trục và truyền tải trọng lên dầm cứng.
Vòm cứng - dầm mềm (EJv/80 ≥ EJd): dầm mềm không gánh chịu một phần
nào nội lực cho vòm mà chỉ tham gia tạo liên kết và ổn định kết cấu. Toàn bộ tải
trọng cầu chỉ có vòm gánh chịu.

a) Vòm cứng - dầm mềm

b) Vòm mềm - dầm cứng

a) Vòm cứ ng - dầm cứng

Hình 2-3: phân loại dựa vào độ cứng dầm – voøm.


- 14 -

2.1.4 Kiểu dáng cầu vòm ống thép nhồi bê tông: kiểu dáng kiến trúc của
loại cầu này khá đa dạng.
™ Kiểu dáng mặt phẳng vòm:
-Dạng một mặt phẳng vòm thẳng đứng, vuông góc với mặt cầu.
-Dạng hai mặt phẳng vòm song song, thẳng đứng và liên kết giằng bởi hệ
giằng ngang trên.
-Dạng hai mặt phẳng vòm xiên tựa vào nhau tại đỉnh vòm.
-Dạng ba mặt phẳng vòm thẳng đứng, song song và giằng ngang trên.
™ Kiểu dáng hệ thanh treo :

-Thanh treo có thể cấu tạo từ thép thanh có cường độ cao hoặc các bó cáp.
-Thanh treo có dạng thẳng đứng, xiên hình kim cương hoặc kết hợp vừa
thẳng vừa xiên.
™ Kiểu dáng thanh giằng:
-Ống thép thẳng hoặc tổ hợp từ nhiều ống thép theo dạng giàn phẳng.
-Thép hình hoặc tổ hợp từ nhiều thép hình tạo thành dàn phẳng.
2.2 Nghiên cứu về yêu cầu vật liệu.
Nói chung yêu cầu về vật liệu cho cầu vòm ống thép nhồi bê tông cũng rất
phổ thông và dễ sản xuất.
Đối với ống thép thì có thể dùng ống thép chế tạo sẵn hoặc là ống cuốn từ
thép tấm. Đối với ống cuốn thì mạch hàn xoắn hoặc hàn thẳng phải có yêu cầu về
cường độ đường hàn cùng với thép bản làm ống. Vật liệu thép có thể là thép
cacbon hoặc thép hợp kim trong xây dựng, thông thường sử dụng thép có giới hạn
chảy fy= 225~450 N/mm2. Thép chế tạo ống phải phẳng, không bị rỉ sét hay đã bị
va đập mạnh đồng thời phải có giấy xuất xưởng hoặc báo cáo thí nghiệm. ng
thép được chế tạo phải tuân thủ theo qui phạm thi công và nghiệm thu kết cấu


- 15 -

thép. Thành trong của ống không được dính dầu mỡ để đảm bảo lõi bê tông liên
kết chặt với ống thép.[10]
Đối với bê tông nhồi trong ống thép thì nhiều tài liệu khuyên dùng bêtông có
cường độ nén tiêu chuẩn 28 ngày fc ≥ 300 KN/cm2 (đối với mẫu lập phương
150x150x150mm). Trong các công trình chịu tải trọng lớn thì nên dùng bêtông có
fc=400, 500, 600, 700 KN/cm2. Trong điều kiện Việt Nam hiện nay việc sản xuất
bêtông thương phẩm có fc= 300, 400 KN/cm2 thậm chí tới 500 KN/cm2 là điều có
thể thực hiện được.[10]
Cáp cường độ cao cấu tạo từ những sợi thép cường độ cao có đường kính từ
2.5~7mm, được mạ chống ăn mòn, thường mạ kẽm. Có mấy loại cáp cơ bản [6]:

+Cáp xoắn: có các sợi thép nhỏ xếp thành nhiều lớp, có thể 8÷9 sợi. Phía
ngoài được bảo vệ bằng lớp mỡ chống rỉ công nghiệp.
+Cáp kín: có mặt cắt tròn hoặc mặt cắt dẹt, phần lõi là một tao dây cáp tạo
thành từ các sợi thép tròn. Phía ngoài lõi là một vài lớp dây thép có tiết diện hình
nêm hay hình chữ Z. Khi chịu lực các sợi thép tiết diện hình nêm hay chữ Z ép
chặc vào nhau không cho nước và không khí ẩm xâm nhập vào phía trong dây
cáp. Loại này thường có môdul đàn hồi lớn và chống rỉ tốt hơn loại cáp xoắn.
Đường kính lớn nhất của cáp kín là 120mm, sức chịu tải lên đến 1400T.
+Cáp nhiều tao: được tạo thành từ nhiều tao thép có kích thước nhỏ. Thông
thường bố trí một tao ở lõi, các tao còn lại bố trí xung quanh theo đường xoắn.
Khi chịu lực các tao thép có khuynh hướng duỗi thẳng làm tăng biến dạng. Vì vậy
môdul đàn hồi nhỏ và kém ổn định. Loại cáp này chỉ sử dụng cho các cầu có tải
trọng nho û[6].
2.3 Cấu tạo các chi tiết cầu vòm ống thép nhồi bê tông .
Để hiểu rõ về cấu tạo các chi tiết của cầu vòm có thanh kéo trong luận văn sẽ
phân tích thêm về vai trò chịu lực của chi tiết trong kết cấu.