cau cong 1-10
Câu 1:Định nghĩa và tầm quan trọng của các công trình nhân tạo trên đường:*ĐN:Ctrình nhân tạo trên đường là những sản phẩm do con người làm ra nhằm đảm bảo sự liên tục của tuyến đường để các phương tiện giao thông qa lại thông suốt.Các ctrinh này bao gồm:Cầu,hầm.cống,đường tràn._Cầu là loại ctrinh vượt qua phía trên chướng ngại vật như sông suối,khe núi,thung lũng sâu,các tuyến đường khác hoặc các khu vực phải duy trì bình thường các hoạt động xã hội như sx,giao thông,thương mại..._Hầm cũng với 1 nhiệm vụ như cầu nhưng được xd trong lòng đất hoặc xuyên qua núi và có trường hợp được xd ở trong nước._Cống là ctrinh nằm trong nền đắp của tuyến đường nhằm giải quyết cho dòng chảy lưu thông khi giao cắt với tuyến đường._Đường tràn được xd khi tuyến đường cắt ngang dòng chảy có mức nước ko lớn,lưu lượng có thể thoát qua kết cấu thân đường.1 năm chỉ có 1 vài giờ hoặc hãn hữu 1 vài ngày nước ngập và tràn qua mặt đường,song xe cộ vẫn đi lại được._Bến phà cũng có thể coi là 1 dạng ctrinh nhân tạo trên tuyến đườn để các con phà cập mạn,chuyên chở hành khách và phtien qua sông._Ngoài mục đích chính yếu là phục vụ sự qua lại của các phương tiện giao thông,có loại cầu còn được dung vào mục đích khác như dẫn nước,dẫn dầu,dẫn khí..._Do ý nghĩa của các công trình nhân tạo đối với việc đảm bảo sự thông suốt của các tuyến đường,phục vụ sự giao lưu vận tải hành khách và hang hóa nên vai trò của chúng rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế,văn hóa xã hội cũng như đảm bảo an ninh quốc phòng._Từ đó đặt ra vấn đề thiết kế,xd và duy tu bảo dưỡng các ctrinh phải đạt được chất lượng cao và đáp ứng đủ các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đề ra.*Các bộ phận và kích thước cơ bản của ctrinh cầu: +Gồm 2 bộ phận chính:_Kết cấu nhịp:Bộ phận trực tiếp mang đỡ hoạt tải và vượt qa khoảng cách chướng ngại vật._Mố trụ:Bộ phận kê đỡ k/c nhịp,tiếp nhận toàn bộ tải trọng và truyền xuống nền đất qa k/c móng.Nếu được xd phía trong thì gọi là trụ,xd ở 2 đầu của cầu được gọi là mố.Mố còn có nhiệm vụ nối tiếp đường với cầu.Như vậy,với cầu 1 nhịp sẽ ko có nhịp mà chỉ có 2 mố,cũng có trường hợp cầu ko có mố mà k/c nhịp được kéo dài 1 đoạn mút thừa để nối vào nền đường đắp đầu cầu._Liên quan đến ctrinh cầu còn có thể kể đến:Đường dẫn vào cầu,ctrinh dẫn dòng,ctrinh bảo vệ trụ khỏi tàu bè hoặc vật trôi va đập,mô đất đắp phần tư nón.+Các kthuoc cơ bản:-L-chiều dài toàn cầu,là khoảng cách từ đuôi mố này đến đuôi mố kia,-l-chiều dài nhịp,khoảng cách giữa tim của 2 trụ,-ltt-chiều dài nhịp tính toán,khoảng cách giữa tim các gối kê nhịp,-l0-chiều dài nhịp tĩnh,là khoảng cách từ mép trụ này tới mép trụ kia(hoặc mố) xđ tại MNCN,-∑l0-khẩu độ thoát nước của cầu là tổng nhịp tĩnh.-Hc:chiều cao cầu,là khoảng cách từ MNTN tới mặt cầu,nếu là cầu vượt hoặc cầu cạn thì tính từ mặt đường hoặc mặt đất bên dưới,-hkt:chiều cao kiến trúc,là khoảng cách từ đáy k/c nhịp tới mặt cầu.-H:Chiều cao khổ gầm cầu,là khoảng cách từ MNCN đến đáy k/c nhịp,nếu là cầu vượt thì tính từ mặt đường bên dưới đến đáy k/c nhịp.-Đối với các cầu bắc qua sông có thông thương đường thủy phải thiết kế nhịp thông thuyền,tùy theo cấp sông mà kích thước nhịp thông thuyền phải đảm bảo các khổ thông thương đường thủy tương ứng.+Các mức nước:-MNLS:mức nước lịch sử,là mức nước cao nhất mà người ta điều tra được.-MNCN:mức nước cao nhất,là kết quả tính toán ứng với 1 tần suất quy định(1% hay 2%).-MNTN:mức nước thấp nhất,được đo trong mùa cạn và ứng với 1 tần suất quy định,căm cứ vào đó bố trí nhịp thông thuyền.-MNTT:mức nước thông thuyền,là mức nước cao nhất cho phép tàu bè qua lại,thường lấy với tần suất 5%,từ mưc nước này xđ chiều cao khổ gầm cầu của nhịp thông thuyền
Câu 2:Phân loại công trình cầu:+Phân loại theo chướng ngại vật phải vượt qua:-Cầu qua sông.-Cầu qua đường hay cầu vượt,là cầu bắc qua tuyến đường khác giao cắt ngang.-Cầu cạn hay cầu dẫn,là cầu được xd ngay trên mặt đất nhằm dẫn lên một cầu chính hoặc nâng cao độ tuyến đường lên để giải phóng ko gian bên dưới.-Cầu cao giá,là cầu có chiều cao trụ rất lớn được bắc qua các thung lũng sâu.+Phân loại theo mục đích sử dụng:-cầu oto(cầu đường bộ),-Cầu xe lửa(cầu đường sắt)-Cầu người đi bộ(cầu bộ hành)-Cầu hỗn hợp-Cầu thành phố-Cầu tàu(dùng ở các bến cảng)-Cầu đặc biệt,dung để dẫn dầu khí,dẫn nước,cáp,điện..+Phân loại theo vị trí đường xe chạy:-Cầu có đường xe chạy trên-Cầu có đường xe chạy giữa-Cầu có đường xe chạy dưới.+Phân loại theo vật liệu làm k/c nhịp:-cầu thép và cầu kim loại.-Cầu BTCT-Cầu đá-Cầu gỗ.+Phân loại theo sơ đồ tĩnh học:Theo sơ đồ tĩnh học của k/c nhịp chính có thể phân chia ctrinh cầu thành các hệ thống sau:-Hệ dầm:Dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng k/c nhịp làm việc chịu uốn và chỉ truyền áp lưc thẳng đứng xuống mố trụ.Hệ thống này bao gồm dầm đơn giản,dầm liên tục,dầm mút thừa,có thể phân chia thành cầu dầm có sườn đặc và cầu dàn.-Hệ khung:K/c nhịp và trụ lien kết với nhau tạo thành khung,cùng tham gia chịu lực dưới dạng 1 k/c thống nhất.-Hệ vòm:Cầu vòm có thể có dạng vòm 3 khớp,2 khớp hoặc ko khớp.-Hệ liên hợp:Cầu liên hợp là cầu được kết hợp từ các hệ dơn giản hoặc hê đơn giản được tăng cường các bộ phận chịu lực.-Cầu treo(cầu dây parabol,dây văng):cầu treo là loại k/c trong đó bộ phận chịu lực chính là dây làm việc chịu kéo,dưới tác dụng của hoạt tải hệ dầm mặt cầu và dây cùng làm việc như 1 hệ liên hợp.+Ngoài ra còn phân loại theo đặc điểm riêng của công trình như:cầu phao,cầu quay,cầu cất hoặc theo quy mô công trình:Cầu nhỏ(L<25m),cầu trung(L= 25-100m),cầu lớn(L>100m hoặc có nhịp > 30m),cầu vĩnh cửu,cầu bán vĩnh cửu..
Câu 4:Một số phương hướng phát triển trong ngành xd cầu đường:Cho đến nay ngành xd cầu đường đã đạt được những thành tựu lớn về mọi phương diện,từ những vấn đề về kcấu công trình đến kĩ thuất công nghệ,sự hoàn chỉnh của lý thuyết đi đôi với những nghiên cứu thực nghiệm đã mở ra khả năng ứng dụng vào thực tiễn những công trình đạt được các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tốt,khả năng vượt nhịp ngày một lớn.Phân tích các công trình cầu hiện đại xd trên thế giới trong những năm gần đây thấy rõ các khuynh hướng:1,Về vật liệu:Sử dụng vật liệu cường độ cao(thép cường độ cao,thép hợp kim,betong mac cao) và vật liệu nhẹ (betong cốt liệu nhẹ và hợp kim nhôm),nhằm mục đích giảm khối lượng vật liệu và giảm nhẹ trọng lượng kết cấu.2,Về kết cấu:Sử dụng những kết cấu hợp lý và áp dụng các biện pháp điều chỉnh ứng suất nhằm tiết kiệm vật liệu.:-Kết cấu bản trực giao.-Kết cấu thép+BTCT liên hợp.-Kết cấu ứng suất trước-Kết cấu dầm tiết diện hộp.-Các sơ đồ cầu treo với các biện pháp tăng cường độ cứng,cầu dây văng,cầu khung,dầm BTCT ứng suất trước.3,Về liên kết và ghép nối:Sd các biện pháp liên kết ghép nối chất lượng cao,thực hiện đơn giản,tiết kiệm như liên kết hàn và bulong cường độ cao cho kết cấu thép,dán keo epoxy với kết cấu betong.4,Về công nghệ thi công:Những tiến bộ về công nghệ thi công đóng 1 vai trò đặc biệt quan trọng trong sự phát triển của ngành xd cầu trong thời gian gần đây.Các công nghệ thi công tiên tiến như lắp hẫng,đúc hẫng,đúc đẩy cùng với các thiết bị công nghệ hiện đại mang lại những hiệu quả cao về kinh tế cũng như kĩ thuật.Ngoài ra,lý thuyết tính toán thiết kế vẫn tiếp tục được hoàn chỉnh.Quá trình tính toán ngày càng đạt độ chính xác cao với sự hỗ trợ của máy tính điện tử.Bên cạnh đó,các nghiên cứu thực nghiệm được đề cao và tiến hành 1 cách quy mô.
Câu 3:Công tác khảo sát và xd các phương án cầu:*Công tác khảo sát:Là công tác đầu tiên phải làm để đi đến 1 dự án xd công trình cầu.Tùy theo quy mô và tầm quan trọng của công trình cầu mà nội dung cũng như khối lượng của công tác khảo sát được thực hiên ở các mức độ khác nhau.Công tác khảo sát thường gồm các nội dung sau:1,Vị trí cầu:-Thông thường vị trí cầu được chọn xuất phát từ quan điểm kinh tế,cầu nhỏ phụ thuộc hướng tuyến còn cầu lớn thì vị trí quyết định hướng tuyến.Tuy nhiên,đối với 1 số dự án tuyến có tiêu chuẩn kĩ thuất cao thì vị trí cầu phải thỏa mãn yc chung trên tuyến.-khi định vị trí cầu cần cố gắng để tim cầu vuông góc với dòng chảy và tại khu vực lòng sông ổn định-Tùy theo đặc điểm địa hình mà công tác đo đạc sẽ được thực hiện ở mức độ khác nhau để tài liệu thu được đáp ứng đầy đủ công tác thiết kế và thi công công trình.2,Tình hình địa chất thủy văn:Cần khảo sát địa chất thủy văn để phục vụ công việc thiết kế.+Thăm dò địa chất tiến hành theo 2 bước:bước khoan thăm dò sơ bộ và khoan thăm dò kỹ thuật..-Khoan thăm dò sơ bộ thực hiên trong giai đoạn lập dự án,thường chỉ thể hiện để có thể lên được mặt cắt địa chất ngang sông tại vị trí cầu.Các mẫu địa chất thu được phải được tiến hành thí nghiệm nhằm đánh giá được tính chất cơ lý của các lớp đất,phục vụ cho việc lựa chọn và thiết kế loại móng cầu phù hợp.-Khoan thăm dò kỹ thuật phục vụ giai đoạn thiết kế kỹ thuật,thường tiến hành trong những điều kiện địa chất thay đổi phức tạp,các lỗ khoan bố trí tại các vị trí dự kiến xd mố trụ cầu.Các lỗ khoan này thường nằm trong phạm vi kích thước móng cầu.+Khảo sát thủy văn nhằm thu thập các số liệu về dòng chảy và lượng mưa trong khu vực tích nước dồn về vị trí cầu để khôi phục tinh toán khẩu độ thoát nước,quyết định chiều cao đáy dầm,thiết kế và xd các công trình bảo vệ và nắn dòng chảy.Những số liệu chủ yếu phải thu thập,điều tra và khoan trắc khi tiến hành khảo sát thủy văn:-Mức nước lũ lịch sử và mức nước kiệt.-Vận tốc dòng chảy,độ dốc đường mặt nước.-Bề rộng dòng sông.-Tình hình xói bồi,tình hình vật trôi,cây trôi vào mùa lũ.-Ngoài ra phải xđ tình hình thông thương đường thủy,nếu sông có thông thương thì phải có các tài liệu về cấp sông,tải trọng tàu bè,các yc về luồng lạch.3,Điều tra tình hình nhân lực vật lực địa phương.-Muốn công trình có giá thành xd thấp,1 trong những giải pháp là tận dụng nhân lực,vật lực tại chỗ.Có những ko đòi hỏi phải có công nhân chuyên ngành có tay nghề cao,mà có thể sd nhân lực địa phương tuyển dụng tạm thời.-Về mặt vật tư,có thể sd các vật liệu địa phương,khai thác tại chỗ,như vậy sẽ giảm được chi phí vận chuyển.*Những số liệu cần thiết khi xd các phương án cầu:+Xác định khẩu độ thoát nước:dựa vào các số liệu điều tra,khảo sát thủy văn để tính ra khẩu độ thoát nước,bảo đảm thoát lưu lượng dòng chảy về mùa lũ ứng với tần suất thiết kế.+Khổ gầm cầu:a,Đối với cầu qua sông:-Sông ko thông thương:khoảng cách từ MNCN tới đáy dầm cầu ko được <0,75m(cầu đường sắt) và 0,5m (cầu oto),trường hợp sông có cây trôi lớn thì các kích thước này được tăng them.-Sông thông thương:Cần bố trí 2 nhịp thông thuyền,xuôi và ngược dòng.Khổ thông thuyền phải đặt lọt dưới gầm cầu tính từ mực mước thông thuyền.-Khi bố trí nhịp thông thuyền cần lưu ý vị trí MNTN để đảm bảo độ sâu tối thiểu cho tàu bè qua lại vào mùa cạn(tại mọi điểm độ sâu nước ko<0,5m).-Nếu sông có sự xói bồi,lòng sông thay đổi vị trí thì có thể phải làm 1 số nhịp thông thuyền để di chuyển đường luồng lạch đường thủy cho phù hợp.b,Đối với cầu qua đường:-Chiều cao khổ gầm cầu là 5m khi bắc qua các đường oto cấp I,II,III.Còn các loại cầu đường sắt và đường ôto khi vượt qua bất cứ loại đường cấp nào cũng lấy chiều cao khổ gầm cầu là 5m.-Chiều rộng khổ gầm cầu bắc qua đường sắt phụ thuộc số tuyến đường sắt và khoảng cách giữa chúng.Đối với cầu qua đường oto và đường phố,chiều rộng khổ gầm cầu thường lấy bằng chiều rộng nền đường hoặc chiều rộng đường phố chui qua gầm cầu.+Khổ cầu:Còn gọi là khổ giới hạn của cầu,là phạm vi trống dành cho phương tiện giao thông qua lại an toàn.-Đối với oto,thường lấy = 4,5m,chiều rộng phụ thuộc số làn xe.-Khổ đường người đi có chiều cao 2,5m,chiều rộng = bội số của 0,75m-Đối với xe lửa khổ giới hạn xđ tương ứng với khổ đường ray.
Câu 5:Các phương pháp tính toán k/c,nguyên lý tính toán cầu theo trạng thái giới hạn.
*Các phương pháp tính toán k/c:+Phương pháp ứng suất cho phép:Trước đây được sử dụng rộng rãi và hiện nay còn phổ biến ở 1 số nước phương tây.Nhưng có nhiều nhược điểm lớn.+Phương pháp trạng thái giới hạn:Được các nhà khoa học Liên Xô nghiên cứu và đề xuất và được áp dụng chính thức vào năm 1962.*Nguyên lý tính toán cầu theo TTGH:TTGH là trạng thái của công trình ở thời điểm ko thể thỏa mãn các y/c sử dụng bình thường dưới tác dụng của tải trọng.Trạng thái đó có thể là lúc công trình cầu lâm vào tình trạng phá hoại,k/c nhịp bị võng quá hoặc rung động quá lớn,v.v...+Nhiệm vụ của tính toán thiết kế là phải đảm bảo cho công trình ko đạt được đến trạng thái đó trong suốt quá trình sử dụng.+Tính theo pp TTGH bao gồm:-TTGH thứ nhất:Đảm bảo cho công trình ko bị đình chỉ sử dụng do ko còn khả năng chịu lực(về cường độ,ổn định,độ chịu mỏi) hoặc do phát triển biến dạng dẻo lớn.-TTGH thứ 2:Đảm bảo cho công trình ko phát sinh biến dạng tổng thể quá lớn(độ võng,dao động,lún) gây khó khăn cho việc sử dụng bình thường.-TTGH thứ 3:Đảm bảo độ bền chống nứt cho công trình để tránh gây khó khăn cho việc sử dụng bthường hoặc đe dọa sự bền vững của công trình.+Đặc điểm của pp TTGH là khi tính toán đã dùng 1 loạt các hệ số phản ánh ảnh hưởng của từng loại nhân tố đối với công trình,thay cho 1 hệ số duy nhất trong pp ứng suất cho phép,cụ thể:-Hệ số tải trọng n chỉ rõ rằng tải trọng thực tế có thể vượt quá hoặc nhỏ hơn tải trọng tiêu chuẩn.Tùy từng trường hợp hệ số tải trọng có thể lấy lớn hoặc nhỏ hơn 1,để tạo ra tác động bất lợi nhất cho công trình.-Hệ số đồng nhất k xét tới các chỉ tiêu thực tế của vật liệu sai khác theo hướng bất lợi so với giá trị tiêu chuẩn.Giá trị của k luôn < 1.-Hệ số điều kiện làm việc m phản ánh sự khác nhau về điều kiện làm việc của vật liệu trong công trình và vật liệu mẫu thí nghiệm,sự khác nhau giữa các chi tiết có kích thước lớn với các mẫu thử có kích thước nhỏ.+Công thức tổng quát khi tính theo pp TTGH có dạng sau:
S=∑Si.ni ≤ ω.Rt.k.m. Trong đó:S-nội lực tính toán.Si-nội lực do các loại tải trọng tiêu chuẩn gây ra trong k/c.ω-đặc trưng hình học của tiết diện.Rt-cường độ tiêu chuẩn của vật liệu k/c.ni,k,m-các hệ số nói trên.+Rõ ràng cách tính theo TTGH hợp lý hơn pp tính theo ưs cho phép.,từ chỗ chỉ có 1 hệ số k an toàn đã được thay thế = 3 loại hệ só an toàn n,k,m phản ánh chi tiết và riêng biệt các nhân tố ảnh hưởng đến sự làm việc của công trình.+khi tính toán tiết diện theo TTGH thứ nhất hoạt tải thẳng đứng còn phải tính với hệ số động lực học.Tính toán về mỏi chỉ thực hiện đối với cầu BTCT trên đường sắt và k/c cầu thép.+Với k/c thép chỉ tính toán theo TTGH thứ nhất và thứ 2,bởi vì nếu xuất hiện đường nứt thì k/c sẽ bị phá hoại.+Khi tính toán tiết diện vật liệu được coi là đạt tới giới hạn tối đa về cường độ,ở trạng thái bắt đầu hoặc hoàn toàn dẻo.Tuy nhiên khi xđ nội lực vật liệu vẫn coi như làm việc đàn hồi.
Câu 6:Tải trọng và các tác động lên công trình cầu:*Công trình cầu chịu tác dụng của rất nhiều tải trọng khác nhau.Trong đó có 1 số tải trọng thường xuyên tác dụng lên công trình hoặc chỉ tác dụng vào khoảng thời gian,thời điểm xđ.Trong tính toán thiết kế cần xét những tải trọng và tác động sau:-Tĩnh tải và tác động thường xuyên:Bao gồm trọng lượng bản thân k/c,áp lực do trọng lượng đất,áp lực tĩnh của nước,tác động của ứng suất trước,co ngót betong,lún của nền đất.-Hoạt tải và tác động của hoạt tải:Bao gồm tải trọng thẳng đứng của xe cộ,đoàn người đi bộ,áp lực đất do hoạt tải đứng trên lăng thể trượt,lực ly tâm,lực lắc ngang,lực hãm,lực kéo của tàu xe.-Hoạt tải và các tác động khác:Bao gồm tải trọng gió,tải trọng do va tàu,tác động của sự thay đổi nhiệt độ,ma sát gối cầu,tác động của lực động đất và tải trọng thi công.
Trong tính toán phân thành các tổ hợp sau:-Tổ hợp chính:Bao gồm 1 hoặc 1 số tải trọng sau:tĩnh tải và các tác động thường xuyên,hoạt tải,áp lực đất và lực ly tâm.Các tải trọng này được gọi là các tải trọng chính.-Tổ hợp phụ:là tổ hợp của 1 hay 1 số tải trọng chính cùng xuất hiện với 1 hoặc 1 số các tải trọng còn lại,trừ tải trọng thi công và lực động đất.-Tổ hợp đặc biệt:Là tổ hợp của tải trọng thi công hoặc lực động đất cùng xuất hiện với những tải trọng khác. Tùy theo tải trọng và tổ hợp mà sẽ có các hê số tính toán tương ứng.
+Tĩnh tải:Là tải trọng thường xuyên tác dụng lên công trình(Gồm trọng lượng bản thân k/c,trọng lượng các bộ phân bên trên k/c và áp lực phần đất đè lên k/c).Ngoài ra áp lực thủy tĩnh,lực ứng suất trước,lực co ngót của betong cũng có thể gọi chung là tĩnh tải.+Hoạt tải:Là các tải trọng tác dụng lên công trình 1 cách ngẫu nhiên,có độ lớn ko nhất định và thường xuyên thay đổi vị trí.Cần phân biệt hoạt tải theo phương thẳng đứng ,hoạt tải theo phương nằm ngang dọc và theo phương ngang ngang cầu.-Hoạt tải thẳng đứng:Bao gồm: tải trọng oto(hiện nay chủ yếu thiết kế với tải trọng đoàn oto H-30)-tải trọng đoàn người đi bộ(thường lấy 300kg/m2)-tải trọng xe xích,xe đặc biệt(là tải trọng rất lớn và nếu xuất hiện chỉ cho phép qua từng chiếc và ko cho người đi bộ)-hoạt tải trên đường xe lửa(được cho dưới dạng các đơàn tàu tiêu chuẩn). Trong tính toán,các hoạt tải tiêu chuẩn ở trên được nhân với các hệ số sau:Hệ số siêu tải:Với tải trọng oto và người đi bộ n=1,4,với xe xích và xe đặc biệt n=1,1,với xe lửa n=1,3.Hệ số động lực học(hệ số xung kích):Xét đến việc tăng độ lớn của tải trọng do yếu tố lệch tâm của động cơ oto,gồ gề của mặt đường.Hệ số làn xe.-Hoạt tải theo phương ngang:Bao gồm:-Lực lắc ngang,được coi là phân bố đều đối với oto(lấy = 0,4T/m với xe H30,=0,2T/m với xe H10 và H13),lực tập trung đối với xe xích và xe đặc biệt(=4 tấn đối với HG60 và 5T đối với HK80),coi là phân bố đều= 0,025Z(T/m) đối với xe lửa với Z là cấp hoạt tải thẳng đứng của đoàn tàu tiêu chuẩn.-Lực hãm xe(là lực sinh ra do xe phanh đột ngột).-Lực li tâm(đối với các cầu trên đường nằm cong.-Lực gió:chia làm 2 loại:theo phương ngang cầu và theo phương dọc cầu.-Lực ma sát ở gối cầu(ma sát sinh ra khi điểm kê dầm lên gối có khuynh hướng dịch chuyển do nhiệt độ thay đổi khiến dầm chủ co giãn hoặc khi có hoạt tải trên cầu).-Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ(được xét với các k/c siêu tĩnh).
Câu 7:Cấu tạo mặt cầu = gỗ,BTCT và kim loại,phân tích ưu nhược điểm.*Cấu tạo mặt cầu:+Mặt cầu gỗ:Có 2 kiểu:-Kiểu 1 gồm 2 lớp ván đặt trên các thanh gỗ bố trí ngang cầu hoặc trên các dầm gỗ dọc cầu.-Kiểu 2 cấu tạo bằng cách ghép đứng các tấm ván với nhau và trên mặt phủ lớp betong nhựa dày 5-6cm.-Ưu điểm:Cấu tạo đơn giản,rẻ tiền và trọng lượng tương đối nhẹ.-Nhược điểm:Tuổi thọ thấp cũng như khó đáp ứng các y/c kỹ thuật trong quá trình khai thác=>ko được áp dụng trong các công trình cầu hiện đại và chỉ gặp trong các cầu cũ hoặc công trình tạm.+Mặt cầu bản BTCT:Dùng bản BTCT làm k/c chịu lực.-Bản BTCT có thể được lắp ghép,đúc tại chỗ và có trường hợp là cánh của dầm betong đúc sẵn.Để bảo vệ bản BTCT khỏi nước mưa,trước khi rải lớp betong nhựa đường người ta láng 1 lớp vữa đệm trên mặt bản và cấu tạo lớp phòng nước rồi đến lớp bảo vệ.-Lớp phòng nước có chiều dày 1,5-2cm làm bằng các lớp giấy dầu hoặc vải tẩm nhựa,giữa các lớp được quét nhựa nóng chảy.-Lớp bảo vệ dày 3-4cm bằng betong hạt nhỏ có lưới cốt thép đường kính 2-3mm,kích thước mắt lưới 5-10cm.-Lớp betong nhựa phủ trên cùng dày 5-7cm,có thể dải 1 hoặc 2 lớp.Hiện nay người ta bắt đầu đưa vào sd các loại betong nhựa cao cấp có khả năng bám dính cao,chống bao mòn tốt khi đó chiều dày lớp betong nhựa chỉ cần 2-3cm.-Trong mọi trường hợp mặt cầu phải cấu tạo độ dốc ngang cầu từ 1,5-2% để đảm bảo thoát nước trên mặt cầu bằng cách thay đổi chiều dày lớp đệm trên mặt bản,thay đỏi chiều cao vút bản tại chỗ kê lên dầm hoặc thay đổi cao độ kê gối.Ngoài ra có thể còn phải cấu tạo dốc dọc nhằm mau chóng thoát nước mặt cầu.-Cũng có trường hợp mặt cầu ko dung lớp phủ betong nhựa mà dùng betong ximang.Khi đó bên trên lớp phòng nước là lớp betong ximang hạt nhỏ chiều dày 6-8cm.-Ưu điểm:Chất lượng sử dụng cao,mặt cầu bằng phẳng,khả năng dính bám của bánh xe tốt và ít gây xung kích.-Nhược điểm:Trọng lượng lớn,làm tăng tĩnh tải bản thân kết cấu nhịp.+Mặt cầu kim loại:Chủ yếu được làm bằng thép.Cấu tạo mặt cầu gồm 1 tấm thép dày 10-12mm được tăng cường bởi các sườn đứng theo phương dọc và ngang làm bằng thép bản hàn đính vào mặt dưới của tấm thép.Kết cấu kiểu này thường được cho tham gia chịu lực cùng với dầm chủ như 1 bộ phận của tiết diện dầm gọi là bản trực giao.-Lớp phủ mặt cầu có thể bằng betong nhựa ,betong ximang hoặc betong polime chiều dày 3-5cm,trên mặt tấm thép người ta hàn đính các lưới cốt thép đường kính 6-8mm vào ô lưới 10-15cm.-Để tăng độ cứng cho k/c bản trực giao,thay vì sườn tăng cường bằng bản thép người ta dùng các sườn tăng cường = thép hình được chế tạo đặc biệt.-Ngoài kết cấu dạng bản trực giao đôi khi còn gặp loại mặt cầu thép có dạng sàn mắt cáo rỗng.-Cầu mặt kim loại có ưu điểm:Trọng lượng nhẹ và ko cần hệ thống thoát nước.-Nhược điểm:Xe chạy ko êm thuận,gây tiếng ồn và công tác gia công,chế tạo rất phức tạp.
Câu 8:Cấu tạo các bộ phận:Bộ hành và lan can ,khe biến dạng,phòng và thoát nước,nối tiếp giữa đường và cầu.:1,Phần bộ hành và lan can:Trong cầu oto,phần bộ hành dành cho người đi bộ được bố trí 2 bên phần đường xe chạy.Nếu ko có k/c ngăn giữa phần bộ hành và phần xe chạy thì phần bộ hành phải làm cao hơn phần xe chạy 20-40cm.Ngoài ra,cần cấu tạo thêm đá vỉa ở giữa phần người đi bộ và ohaanf xe chạy để tránh trường hợp xe đâm vào gây hư hỏng k/c.Bề rộng phần bộ hành lấy = bội số của 0,75m.-K/c phần bộ hành tuy chịu tải trọng nhó nhưng phải đảm bảo các y/c về độ an toàn,bằng phẳng,thoát nước tốt và ko trơn trượt.Trên bề mặt có thể rải 1 lớp betong nhựa dày 2cm,hoặc lát gachjchoong trơn trang trí.-Đối với cầu xe lửa,phần bộ hành thường phục vụ công tác duy tu ,sửa chữa,lấy bề rộng = 1m.-Phần lan can được cấu tạo dọc cầu nhằm bảo vệ người đi bộ và xe cộ qua cầu.Lan can có thể làm bằng BTCT hoặc kim loại,bố trí dọc theo mép ngoài của đường đi.Ngoài ra nếu phần bộ hành kề sát phần xe chạy và cùng cao độ thì phải có lan can vững chắc để ngăn cách.2,Khe biến dạng:Khe biến dạng được bố trí tại vị trí tiếp giáp giữa 2 nhịp hoặc giữa nhịp và mố.-Khe biến dạng phải đảm bảo cho k/c được biến dạng tự do dưới tác dụng của tải trọng và nhiệt độ,xe qua lại êm thuận,phòng và thoát nước tốt,tránh hiện tượng nước và rác bẩn lọt qa khe làm gỉ k/c bên dưới.-Tùy theo chiều rộng mà khe biến dạng có thể đơn giản hay phức tạp.+Khi chiều rộng nhỏ,khe biến dạng cấu tạo kín = cách sử dụng bao tải tẩm nhựa,matit nhựa hoặc các tấm cao su nhỏ để chèn khe,lớp betong nhựa mặt đường được rải liên tục.Với lớp phủ mặt đường = betong nhựa,khi độ dịch chuyển k/c nhịp > 1cm vàtrong mọi trường hợp đối với mặt đường betong ximang đều phải cấu tạo đứt đoạn tại vị trí khe biến dạng.+Trường hợp khe biến dạng chiều rộng lớn,cấu tạo khe phức tạp hơn và hình thức khá phong phú.+Gần đây khe biến dạng = cao su có cốt bản thép được áp dụng rộng rãi,loại khe biến dạng này vừa đáp ứng tốt các y/c kỹ thuật vừa cho phép quá trình thi công,thay thế đơn giản.+Ngoài ra 1 biện pháp khá phổ biến khác là dùng k/c mặt cầu liên tục = bản liên tục nhiệt.Bản mặt cầu BTCT được đổ liên tục qua vị trí tiếp giáp giữa các nhịp.3,Phòng nước và thoát nước:Có ý nghĩa quan trọng để k/c ko bị gỉ,ăn mòn và từ đó bảo đảm tuổi thọ công trình.-Trong mọi trường hợp,phải cấu tạo độ dốc ngang cầu ở phần đường xe chạy từ 1,5-2% theo hướng tim cầu ra 2 bên.Phần bộ hành độ dốc ngang 1-1,5% hướng vào phía trong cầu.-Độ dốc cầu oto tùy trường hợp có thể lấy 0,5-3%,cá biệt có thể lấy 4%.-Trên mặt cầu nước chảy được thu vào các ống thoát nước.Ngoài ra các ống này còn thu nhận cả nước xâm nhập qua lớp betong nhựa chảy theo lớp phòng nước.(ĐK ống ko < 150mm bố trí 2 bên lề bộ hành),tim ống cách đá vỉa 20-40cm.-Ống thoát nước có thể = kim loại,sành sứ hoặc nhựa.Ống phải được kéo dài qua mặt dưới k/c tối thiểu 10cm và cách xa bộ phận k/c.4,Nối tiếp giữa đường và cầu:Phải bảo đảm xe êm thuận,ko có hiện tượng xung kích.Có nhiều cách nối tiếp cầu và đường tùy sơ đồ k/c nhịp và phần kê đỡ k/c nhịp.-Trường hợp nhịp ngắn,k/c nhịp tựa lên trụ đỡ qua bản đệm mà ko cần gối,khi đó có thể đưa thẳng dầm vào phần đất đắp.Phần đầu dầm được quét 1 lớp nhựa đường nóng chảy để giữ cho nước ko thấm.Phía dưới lớp phủ mặt đường phải cấu tạo 1 lớp đệm = sỏi cát dày ít nhất 70cm và dài 1,2m để ko xảy ra lún ở đầu cầu.-Khi cầu có cấu tạo mố thì chuyển tiếp từ đường vào bản có thể có bản quá độ.Phần đỉnh mố phải cấu tạo lớp phòng nước.Sau mố phải có 1 lớp đất sét nên chặt dày 20cm,độ dốc 10% kéo qua mép bệ mố 1m và kết thúc là 1 rãnh ngầm.-Với dầm mút thừa(ko có mố),thường ở cuối dầm có cấu tạo vai kê để đỡ bản quá độ.
Câu 9:Khái niệm và phân loại mố trụ cầu:*Khái niệm:Mố trụ cầu là bộ phận quan trọng trong công trình cầu,có chức năng kê đỡ k/c nhịp,tiếp nhận và truyền tải trọng xuống nền đất.-Trụ cầu được xd giữa 2 nhịp kề nhau và chịu áp lực truyền từ k/c nhịp.Trụ nằm ở phần lòng sông có thể còn chịu tác dụng của dòng chảy,chịu lực va đập của tàu bè,cây cối.Trụ cần có hình dạng hợp lý để dòng chảy ít bị cản trở nhất,tránh hiện tượng xói dưới bệ móng.-Mố cầu được xd ở vị trí tiếp giáp giữa đường và cầu,ngoài nhiệm vụ kê đỡ k/c nhịp nó còn có vai trò 1 tường chắn đảm bảo ổn định cho nền đường đầu cầu.*Phân loại mố trụ cầu:Mố trụ cầu rất đa dạng và có thể phân loại như sau:1,Theo vật liệu:Mố trụ cầu có thể xây bằng đá,betong,BTCT hoặc bằng thép(với trường hợp cầu cạn,tháp cầu treo).2,Theo hình dạng k/c mố trụ:Chia làm mố trụ nặng và mố trụ nhẹ.-Mố trụ nặng là loại có kích thước lớn,k/c toàn khối nặng nề được làm bằng đá xây,betong,loại k/c này vững chắc,ổn định nhưng khối lượng lớn dẫn đến tốn vật liệu.-Mố trụ nhẹ có k/c thanh mảnh,làm = BTCT.Khối lượng loại k/c này giảm đáng kể và rất đơn giản trong nhiều trường hợp.3,Theo đặc điểm chịu lực:Theo độ cứng dọc cầu có thể chía làm 2 loại:Mố trụ cứng và mố trụ dẻo.-Mố trụ cứng thường gặp trong hầu hết các công trình cầu.Là loại có độ cứng lớn,có khả năng độc lập tiếp nhận toàn bộ tải trọng nằm ngang.-Mố trụ dẻo có độ cứng nhỏ,dùng cho những cầu nhịp ngắn khi lòng sông ko sâu hoặc dùng cho cầu dẫn.K/c nhịp trong trường hợp này là những dầm đơn giản,kê cố định trên đỉnh trụ mố.4,Theo hệ thống k/c nhịp:Với các hệ thống k/c nhịp khác nhau thì đặc điểm truyền áp lực xuống mố trụ cũng khác nhau.-Đối với cầu dầm,áp lực truyền xuống theo phương thẳng đứng nên cấu tạo chúng tương đối đơn giản.-Đối với cầu hệ khung:Trụ mố tham gia chịu lực cùng k/c nhịp,tại các tiết diện của trụ xuất hiện momen khá lớn nên cấu tạo phức tạp và thường bố trí nhiều cốt thép.-Đối với cầu vòm và cầu treo là các hệ thống có lực đẩy ngang nên mố trụ phải có kích thước lớn,nặng nề.-Ngoài ra còn phải kể đến 1 loại trụ đặc biệt là trụ của cầu chạy qua núi,thung lũng sâu,có đặc điểm là chiều cao trụ rất lớn nên thường được làm bằng betong đúc tại chỗ và hợp lý nhất là sử dụng k/c ván khuôn trượt.
Câu 10:Các bộ phân của mố cầu.Cấu tạo mố nặng,mố nhẹ:*Các bộ phận mố cầu:-Tường đỉnh:Là bộ phận chắn đất sau dầm chủ hoặc dầm mặt cầu,có chiều cao từ mặt cầu tới mặt mũ mố.-Mũ mố:Là bộ phận kê đỡ k/c nhịp và trực tiếp chịu áp lực từ k/c nhịp truyền xuống.-Tường trước hay tường thân mố:Làm nhiệm vụ tường chắn đất,đỡ tường đỉnh và mũ mố.-Tường cánh:Là các tường chắn đất,đảm bảo ổn định cho nền đường đầu cầu.-Móng mố:Bao gồm bệ móng đỡ tường thân mố,tường cánh và truyền áp lực xuống k/c móng.Với đk địa chất tốt,mố có thể đặt trên nền thiên nhiên,khi đó bệ mố làm luôn chức năng móng.-Đất đắp phần tư nón:Có tác dụng giữ ổn định cho taluy nền đường đầu cầu,đòng thời hướng cho dòng chảy êm thuận.-Ngoài các bộ phận ở trê,mố cầu còn có thể có các bộ phận khác như bản quá độ,bản giảm tải,tường tai,bản chắn...*Cấu tạo mố nặng:+Mố chữ nhật:là dạng mố cầu đơn giản nhất = đá xây hoặc betong.Thoạt đầu,cấu tạo mố bao gồm 2 bộ phận là thân mố và móng đều có dạng chữ nhật đặc.Toàn bộ thân và mố đều chôn trong nền đường đầu cầu.Do có các nhược nhược điểm như tốn vật liệu,các bộ phận = thép vùi trong nền đất dễ bị gỉ nên loại mố này chỉ áp dụng các cầu nhịp nhỏ,lòng sông ko sâu.+Mố chữ U:là loại mố toàn khối = đá xây hoặc betong,được áp dụng phổ biến khi chiều cao đất đắp từ 4-6m.-Mũ mố chịu trực tiếp áp lực từ k/c nhịp nên thường làm = BTCT mac 200-250.-Chiều dày tường thân mố thay đổi theo chiều cao và mặt nước thường được cấu tạo thẳng đứng.-Tường cánh mố được làm thẳng góc và liền khối với tường thân mố,chiều dày của nó tăng dần từ trên xuống và tựa trên bệ móng.-Để giữ ổn định cho đỉnh khối phần tư nón và nối tiếp chắc chắn giữa đường với cầu,đuôi tường cánh phải ngàm sâu trong nền đường đầu cầu tối thiểu 0,65m và 1m(tương ứng khi chiều cao đất đắp nhỏ và lớn hơn 6m)+Trên các cầu đường sắt khổ đơn có chiều cao mố lớn,thường áp dụng các loại mố chữ T và chữ thập.Thực chất mố chữ T là 1 mố chữ nhật co phần thân sau được thu hẹp,phần trước mố vẫn giữ nguyên bề rộng cần thiết để kê gối.+Mố có tường cánh xiên:Cũng là loại mố nặng = đá xây hoặc betong,áp dụng khi chiều cao đất đắp 4-6m.Loại mố này cấu tạo cơ bản giống mố chữ U chỉ khác tường cánh được đặt xiên góc với tường trước và hướng về phía nền đường.+Khi chiều cao đất đắp 5-6m trở lên,mố chữ U ko còn thích hợp,khi đó người ta chuyển sang mố vùi.Tường thân mố vùi trong mô đất đường đầu cầu do đó kích thước mố giảm.Tường cánh của mố vùi có cấu tạo hẫng và ngàm vào tường trước và được làm = BTCT có kích thước tăng dần theo chiều cao và từ mút tới tường trước.*Cấu tạo mố nhẹ:Do sử dụng BTCT nên mố nhẹ có k/c thanh mảnh và hình thức cấu tạo khá phong phú.+Mố chữ U có tường mỏng:Mố gồm mũ mố và các tường mỏng = BTCT lien kết toàn khối với nhau:Tường trước,tường cánh,tường chống>bệ mố = BTCT với chiều dày tùy thuộc k/c móng.Khác với mố chữ U dạng mố nặng toàn khối là ở đây tường trước = BTCT có khả năng chịu uốn nên chiều dày có thể giảm.-Phần trên cánh được cấu tạo hẫng.+Mố vùi tường móng = BTCT:Thân mố gồm các tường mỏng = BTCT.Mũ mỗ cấu tạo như 1 dầm BTCT tựa trên các tường dọc.+Mố chân dê:Là loại mố vùi có thân mố là 2 hàng cột,trong đó hang trước xiên về phía lòng sông+Mố cột(cọc):Gồm 1 hoặc 2 hàng cọc thẳng đứng,tiết diện 30x30-40x40cm được liên kết với nhau = xà mũ BTCT.
Bạn đang đọc truyện trên: AzTruyen.Top