Bài giảng Cầu dây văng bê tông cốt thép

1CÇu d©y v¨ng BTCT
12.1. Giới thiệu chung
12.2. Các sơ đồ và đặc điểm cấu tạo CDV
12.2.1. CDV một nhịp (hình 12.3 Sơ đồ CDV một nhịp)
 Tồn tại mố neo chịu lực ngang.
 Trên mố có một gốI cố định, một di động tạo dầm chịu 
lực không đối xứng (chi kéo, khi nén, mố khi chịu lưc hai 
chiều)
 Dầm cứng ngoài chịu uốn còn chịu lực dọc thay đổi dấu
Hình 12.3 CDV một nhịp
2
3- Sơ đồ h 12.4 thích hợp với các sông vùng núi, 
khi cần tránh trụ ở lòng sông sâu, địa chất và thuỷ văn 
phức tạp- Hệ có độ cứng lớn nhất vì dây neo có góc 
nghiêng tốt nhất
- Chiều dài nhịp biên quá khác biệt so với nhịp 
chính. Lực nhổ của gối neo lớn gây mất an toàn của kết 
cấu chịu nhổ. (Khi neo đứt thì cả cầu có thể bị l©t)
- Hệ ba nhịp trên hình 12.5 là sơ đồ lí tưởng 
nhất, kinh tế nhất, nhịp có thể dài nhất, tháp thấp nhất, 
ổn định nhất, đồng nhất tiết diện dầm chủ các nhịp,
Độ cứng cau phụ thuộc:
- Diện tich và chiều dài dây
- Góc nghiêng của dây so với phương nằm 
ngang(45o) - Độ cứng và liên kết của dây neo
- CDV không có dây neo, hai và ba nhịp (cầu 
Extradossed). Tốt nhất là có dây neo.
412.2.3. CDV hại nhịp
Có thể có nhịp bằng hoặc khác nhau:
- Tăng độ cứng bằng bố trí tháp cứng (cầu sông 
Hàn, cầu Maracaibo)
- Dùng hệ hai nhịp không đối xừng với một dây 
neo
Hình 12.8,12.9. Các loại CDV hai nhịp
512.2.4. CDV nhiều nhịp
- Là hệ không có dây neo vào các điểm cố định, 
dưới tác dụng của hoạt tải gây moomen lớn. Các biện 
pháp tăng cường độ cứng CDV ba nhịp 
- Dùng tháp cứng
- Dùng dầm cứng,
- Biến hệ nhiều nhịp thành nhiều hệ ba nhịp nối 
vớI nhau bằng trụ neo chung
Hình 12.11(a.b,c)
612.2.5.Sơ đồ và sự phân bố dây
12.2.5.1. Góc nghiêng dây
Góc nghiêng tốt nhất về mặt độ cứng là 45o , tuy nhiên 
về kinh tế thì dây thoảI nhất có  24 28o.
12.2.5.2.Sơ đồ dây:
- Sơ đồ đồng qui - Sơ đồ song song - Sơ đồ rẽ 
quạt 
H12.13. Sơ đồ dây đồng qui, song song, rẽ quạt
712.2.5.3. Số lượng dây, chiều dài khoang và chiều dài 
nhịp.
- CDV khoang lớn (d = 18-80m)
- CDV khoang nhỏ (d = 3 – 12m)
- Khoang nhịp giữa và khoang nhịp biên bằng và 
khác nhau ảnh hưởng đến độ dự trữ chịu kéo của dây 
neo
- Chiều dài khoang giữa và khoang gần trụ
+ Các khoang bằng nhau
+ Khoang gần gối lớn (d1 = 1.5-5 dchuẩn)
+ khoang giữa lớn hơn tuỳ theo vật liệu
12.2.5.4. Ảnh hưởng của trụ phụ
- Giảm lực nén trong dây neo
- Tăng độ cứng các dây chịu kéo
- Đồng nhất hoá khoang dầm ở nhịp giữa và biên
- Giảm mômen uốn gÇn mố cầu do hoạt tải
12.2.5.5. CDV hệ nổi (Thay gối kê trên tháp bằng một 
dây)
Giảm moomen âm trên gố trụ tháp, mômen điều 
i i i
8Hình 12.19 CDV hệ nổi
12.2.5.6.Số mặt phẳng dây và tháp cầu
- Hai mặt phẳng dây, thăng hoặc xiên
- Một mặt phẳng dây
12.2.5.7.Các dạng tháp cầu và liên kết với trụ
- Tháp cứng
- Tháp mềm. 
- Tháp khớp với trụ, tháp ngàm với trụ, tháp 
ngàm với dầm chủ
912.3. Cấu tạo các bộ phận CDV
12.3.1. Cấu tạo dầm chủ
Hình12.26. Các tiết diện dầm chủ trong CDV
10
Khái niệm về hệ số có hiệu của tiết diện  =I/Avv'. 
Tiết diện chữ nhật  = 0.33; Tiết diện hộp  = 0,60
Hình 12.27. Tiết diện ngang dầm cứng BTCT 
11
Khèi lượng bê tông dầm khoảng 0.5m3/m2 mặt 
cầu
Hình 12.30. Các TD hộp CDV hai mặt phẳng dây
12
Hình 12.32. Các tiết diện hộp mở
13
12.3.2. Chiều cao dầm chủ
h = (1/100- 1/300)l
12.3.3. Cấu tạo dây văng
- Thép thanh
- bó cáp xoắn ốc
- Bó cáp song song
- Bó cáp kín
- Tao cáp, và bó các tao
12.3.4. Bảo vệ dây văng và neo
12.3.5. Cấu tạo tháp cầu
- Tháp mềm
- Tháp cứng
12.3.6. Cấu tạo neo
- Neo đúc hợp kim nóng
- Neo kẹp ba mảnh
- Neo bó dây gồm các thanh //
-Neo gồm các sợi //.
- Neo HiAm
14
12.3.7. Liên kết dây văng với dầm chủ và tháp cầu
12.3.7.1. Liên kết dây văng với dầm chủ
- Neo dây dưới dáy đầm (hình 12.61)
- Neo dây qua dầm ngang (h 12.62)
Hình 12.61;12.62
15
12.3.7.2. Liên kết dây văng với tháp cầu
- Thông qua hộp neo bằng thép
- Neo trực tiếp vào tháp BTCT
Hình 12.66;12.67
16
- Neo dây vách tháp tiÕt diÖn hộp BTCT
H12.68.Neo dây vào tháp cầu Mỹ Thuận'; cầu 
Norrmandie
17
12.3.7.2.5. Neo dây qua yên ngựa
Hình 12.71,; 12.73
18
12.3.8. Cấu tạo gối neo chịu phản lực âm
Hình 12.74. 12.75.
19
12.4. Các vấn đề thiết kế CDV
12.4.1. Các tham số cơ bản của CDV
12.4.1.1. Sơ đồ và chiều dài nhịp
- Chiều dài nhịp chính - Chiều dài nhịp biên
- Giảm chiều dài nhịp biên = giảm một vài khoang
- Giảm chiều dài nhịp biên = giảm chiều dài 
khoang
- Bố trí trụ phụ ở nhịp biên (Cần Thơ, Bãi Cháy)
- Biến nhịp biên thành các cầu dẫn (Normandie)
Hình vẽ về chiều dài nhịp chính và biên
20
21
12.4.1.2. Chiều dài khoang.
- Moomen cục bộ trong phạm vi khoang
- Độ lớn của dây, dầm và hệ neo
- Công nghệ thi công
- Độ an toàn khi có sự cố, sửa chữa và thay 
dây
ĐốI vớI CDV hiện đại thi công hẫng d = 3 –
12m.
12.4.1.3. Tiết diện và chiều cao dầm cứng
d = 3.12m; h = (1/100 – 1/200)l, h = (1/8 –
1/10)d h tương đương = 0.5-0.5 m.
- Dầm bản đặc h = 40 –50cm
- Dầm dạng sườn h = (1 - 2)m
- Dầm cứng dạng  ... 
3. CÇu qua s«ng Kisogawa. 
Trong c¸c cÇu trªn dÇm cøng ®îc lµm b»ng bª t«ng cèt thÐp, 
vi vËy chiÒu dµi nhÞp cßn bÞ h¹n chÕ. ®Ó giam träng lîng ban th©n, 
tang chiÒu dµi nhÞp, cã thÓ dïng dÇm cøng díi d¹ng hçn hîp, trong 
®ã ®o¹n dÇm cã tang cêng d©y lµm b»ng BTCT cßn ®o¹n gia nhÞp 
lµm b»ng thÐp nh cÇu qua s«ng Kisogawa (h×nh 13.5) vµ cÇu 
Ibigawa.
61
CÇu qua s«ng Kisogawa trªn ®êng cao tèc New Meishin lµ mét dÇm 
liªn tôc nam nhÞp theo s¬ ®å 160+275+275+275+160 = 1145m 
(Hinh 13.5) ®îc tang cêng b»ng c¸c d©y vang . DÇm cøng nhÞp chÝnh 
gåm hai ®o¹n, ®o¹n gia nhÞp dµi (105m) lµ mét hép thÐp chiÒu cao 
kh«ng ®æi 4m, ®o¹n kÒ th¸p dµi 170m, ®îc ®ì b»ng c¸c d©y vang, cã 
tiÕt diÖn hép bª t«ng cèt thÐp chiÒu cao thay ®æi, phÇn kÒ víi dÇm 
thÐp 4m, phÇn trªn trô th¸p 7m. NhÞp biªn dµi 160m cã tiÕt diÖn 
ngang hinh hép b»ng bª t«ng dù øng lùc.
ChiÒu r«ng toµn cÇu 33m, gåm 6 lµn xe «t« vµ hai lÒ ngêi ®i 
mçi lÒ réng 2.5m.TiÕt diÖn ngang lµ mét hép ba ngan. Hai v¸ch gia 
hép bè trÝ bè trÝ gÇn nhau ®Ó truyÒn lùc nÐn lªn toµn tiÕt diÖn. CÇu cã 
mét mÆt ph¼ng d©y n»m gia, chia cÇu thµnh hai ®êng xe ch¹y riªng 
biÖt. Th¸p mét cét b»ng bª t«ng cèt thÐp cao 30m (0.11L). KÝch thíc 
th¸p t¹i mÆt cÇu lµ 1.8m theo ph¬ng ngang vµ 10 m theo ph¬ng däc. 
H×nh 13.6 thÓ hiÖn tiÕt diÖn ngang cÇu b»ng thÐp (gi÷a nhÞp chÝnh) 
vµ bª t«ng cèt thÐp (nhÞp biªn vµ 85m gi¸p trô th¸p).
62
Hinh13.5 Tr¾c däc cÇu qua s«ng Kisogawa (NhËt)
CÇu ®îc thi c«ng l¾p hÉng c©n b»ng c¸c ®èt dÇm bª t«ng ®óc 
s½n tíi ®é hÉng 85m. Träng lîng khèi l¾p r¸p 300-400T (®o¹n ®îc ®ì 
b»ng d©y vang) ®îc vËn chuyÓn b»ng xµ lan tíi vÞ trÝ vµ ®a vµo vÞ trÝ 
b»ng cÈu hÉng (h×nh 13.7a). PhÇn dÇm bª t«ng cßn l¹i ë nhÞp biªn ®-
îc thi c«ng l¾p hÉng vµ gi¸ l¾p dÇm (hinh 13.7b). §o¹n dÇm thÐp gia 
nhip dµi 105m ®îc chÕ t¹o t¹i xëng, chuyªn chë ®Õn vÞ trÝ b»ng xµ 
lan, dïng cÈu ®øng trªn dÇm bª t«ng l¾p ghÐp vµ liªn kÕt ngµm víi 
dÇm bªt«ng cèt thÐp (hinh 13.8).
63
64
Hinh 13.7. L¾p hÉng dÇm BTCT. a) L¾p hÉng c©n b»ng ®o¹n cã d©y ®ì;
b) L¾p nhÞp biªn.13.8. Thi c«ng dÇm thÐp
65
13.2. DÆc ®iÓm cña cÇu dÇm tang cêng 
 VÒ h×nh d¹ng vµ cÊu t¹o, cÇu dÇm tang cêng gièng cÇu d©y 
vang, cÇu còng cã ba bé phËn chÝnh lµ dÇm cøng, th¸p vµ c¸c d©y 
vang. VÒ s¬ ®å, cã thÓ lµm mét nhÞp, hai, ba hay nhiÒu nhÞp, cã thÓ 
bè trÝ ®èi xøng hoÆc kh«ng, trªn mÆt c¾t ngang cã thÓ bè trÝ mét, hai 
hay nhiÒu mÆt ph¼ng d©y, dÇm chñ cã thÓ b»ng bª t«ng cèt thÐp, 
b»ng thÐp, hoÆc hçn hîp gi÷a bª t«ng cèt thÐp vµ thÐp. Tuy nhiªn vÒ 
h×nh d¹ng bÒ ngoµi cã thÓ dÔ nhËn thÊy sù kh¸c biÖt, ®ã lµ th¸p cÇu 
thÊp h¬n, dÇm cøng lín h¬n, vµ d©y thêng kh«ng dµn ®Òu trªn toµn 
nhÞp nh CDV.
Tõ c¸c kh¸c biÖt vÒ hinh d¹ng vµ cÊu t¹o trªn dÉn tíi 
mét lo¹t sù kh¸c biÖt vÒ ban chÊt lµm viÖc so víi CDV.
 Do dÇm chñ cã chiÒu cao vµ ®é cøng chèng uèn lín 
nªn ®Æc ®iÓm lµm viÖc vµ kÝch thíc tiÕt diÖn dÇm gièng cÇu dÇm liªn 
tôc thi c«ng hÉng. Tuy nhiªn c¸c bé phËn kÕt cÊu cã kÝch thíc nhá 
h¬n, manh h¬n do ®îc t¨ng cêng b»ng c¸c cèt thÐp cang ngoµi (vi 
v¹y nã mang tªn cÇu dÇm ®îc t¨ng cêng). 
66
tai bÞ triÖt tiªu trong cÇu treo, cÇu d©y vang vµ còng ®óng trong cÇu 
dÇm tang cêng). Vi vËy ch¾c ch¾n cïng víi thêi gian, víi sù tiÕn bé 
cña khoa häc c«ng nghÖ, cÇu dÇm tang cêng cßn ®¹t ®îc c¸c chiÒu 
dµi nhÞp lín h¬n na.
67
 Trªn nguyªn t¾c cÇu dÇm tang cêng cã thÓ dïng dÇm cøng 
b»ng bª t«ng cèt thep, b»ng thÐp hoÆc hçn hîp thÐp vµ bª t«ng cèt 
thÐp ®Ó vît ®îc c¸c nhÞp dµi h¬n (cÇu Kisogawa vµ Ibigawa).
 CÇu dÇm t¨ng cêng, do cã ®é cøng lín, ®é vâng do ho¹t t¶i 
nhá, nªn cã thÓ dïng cho cÇu ®êng s¾t vµ cÇu «t«, trong khi CDV do 
d©y lµm viÖc chÞu kÐo lµ chÝnh nªn cã biÕn d¹ng lín, chñ yÕu chØ 
dïng cho cÇu trªn ®êng «t«.
 DÇm chñ cã ®é cøng lín cho phÐp d©y chØ neo vµo dÇm, kh«ng 
cÇn cã d©y neo vµo c¸c ®iÓm cè ®Þnh nh trô, mè, nªn thÝch hîp cho 
cÇu nhiÒu nhÞp víi c¸c nhÞp gi÷a b»ng nhau trõ nhÞp biªn. Trong 
CDV do dÇm chñ cã ®é cøng nhá nªn vai trß cña d©y neo (vµo ®iÓm 
cè ®Þnh) cã ý nghÜa quan träng ®Ó ®¶m b¶o ®é cøng toµn hÖ vµ gi¶m 
thiÓu m« men trong dÇm cøng. V× vËy ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu trªn, 
CDV nhiÒu nhÞp thêng ®îc chia thµnh nhiÒu hÖ ba nhÞp nèi víi nhau 
b»ng mét trô trung gian lµm ®iÓm cè ®Þnh cho c¸c d©y neo. C¸ch gi¶i 
quyÕt trªn lµm mÊt vÎ mü quan cña hÖ cÇu nhiÒu nhÞp, khi c¸c nhÞp 
cã sù kh¸c biÖt qu¸ xa vÒ chiÒu dµi. C¸ch gi¶i quyÕt thø hai lµ tang c-
êng ®é cøng dÇm chñ ®Ó kh«ng cÇn d©y neo. §©y chÝnh lµ
68
giai ph¸p cña cÇu dÇm tang cêng.
 Trong cÇu dÇm tang cêng, do dÇm cøng cã kha nang chÞu uèn 
nªn c¸c d©y vang kh«ng cÇn ph©n bè ®Òu trªn toµn nhÞp, kÕt qua lµ 
d©y vang cã chiÒu dµi ng¾n h¬n d©y cña CDV nªn biÕn d¹ng phi 
tuyÕn do d©y thay ®æi ®é cong nhá h¬n CDV, ®ång thêi dao ®éng do 
giã ma còng ®Òu nhá h¬n.
 CÇu dÇm tang cêng thÝch hîp víi cÇu mét mÆt ph¼ng d©y bè 
trÝ gia cÇu, vi dÇm cøng tiÕt diÖn hép cã chiÒu cao lín, tÝnh chèng 
xo¾n cao, t¹o d¸ng ®Ñp, mét giµn d©y ë gia t¹o dai ph©n c¸ch, kh«ng 
che khuÊt tÇm nhin cña hµnh kh¸ch trªn cÇu. ë mäi gãc quan s¸t c¸c 
d©y kh«ng bÞ c¾t nhau lén xén. 
Th¸p cÇu thÊp, chÞu lùc kh«ng lín nªn dÔ thi c«ng, æn ®Þnh 
tèt, tiÕt diÖn nhá. ®èi víi cÇu cã hai hoÆc nhiÒu mÆt ph¼ng d©y, c¸c 
cét th¸p cã thÓ ®øng ®äc l©p, kh«ng cÇn liªn kÕt víi nhau thµnh 
khung, t¹o vÎ mü quan. §èi víi cÇu mét mÆt ph¼ng d©y th¸p mét cét 
thÊp cã kÝch thíc nhá, Ýt chiÕm dông kh«ng gian mÆt cÇu. 
69
 Néi lùc trong d©y do ho¹t tai nhá nªn cÊu t¹o c¸c neo cã thÓ 
®¬n gian vµ rÎ h¬n so víi CDV, ®ång thêi tuæi thä mái lín h¬n. 
 Thay ®æi lùc cang trong d©y do ho¹t tai nhá h¬n, nªn kha nang 
chÞu mái lín h¬n. Vµ theo ý kiÕn c¸c chuyªn gia ®· thiÕt kÕ vµ x©y 
dùng cÇu nµy thi kh«ng cÇn ®iÒu chØnh néi lùc trong thi c«ng, mµ d©y 
vang chØ cang mét lÇn nh kÕt cÊu c¸p cang ngoµi.
 Tãm l¹i cã thÓ nghiªn cøu thiÕt kÕ cÇu dÇm tang cêng thay cho 
cÇu dÇm khi cÇn ®¹t nhÞp dµi h¬n, giam néi lùc trong dÇm cøng vµ 
giam khèi lîng vËt liÖu. Cã thÓ thay CDV khi cÇn thiÕt kÕ cÇu nhiÒu 
nhÞp kh«ng cã d©y neo, khi cÇn tr¸nh th¸p cÇu cao, khi do yªu cÇu 
mü quan cÇn lµm cÇu cã mét mÆt ph¼ng d©y, khi tang cêng c¸c cÇu 
cò nhiÒu nhÞp
70
13.3. VÊn ®Ò thiÕt kÕ cÇu dÇm tang cêng.
13.3.1. Ph©n chia kÝch thíc trªn nhip.
Gièng nh CDV s¬ ®å cã lîi vµ phæ biÕn nhÊt lµ s¬ ®å cÇu ba 
nhÞp. CÇu hai vµ nhiÒu nhÞp chØ lµ sù c¾t bá hay l¾p ghÐp cña hÖ ba 
nhÞp, v× v©y ta nghiªn cøu c¸ch ®Þnh kÝch thíc trong ph¹m vi mét 
cÇu ba nhÞp lµ ®ñ. 
C¸c kÝch thíc c¬ ban trªn nhÞp cÇu dÇm t¨ng cêng cã thÓ chia 
bèn lo¹i thÓ hiÖn trªn cÇu ba nhÞp trinh bµy trªn hinh 13.9: 
a = khoang c¸ch tõ th¸p cÇu ®Õn d©y vang ®Çu tiªn trªn nhÞp.
b = ®o¹n ®îc tang cêng b»ng c¸c d©y vang;
c = Khoang c¸ch tõ d©y vang thoai nhÊt ®Õn gia cÇu; 
c’= khoang c¸ch tõ mè cÇu ®Õn d©y vang ®Çu tiªn
NÕu kÝ hiÖu chiÒu dµi nhÞp gia lµ L2, chiÒu dµi nhÞp biªn lµ L1
thi
a = (0.15 - 0.20)L2 ;
b (1- 2)a;
71
c thêng chän tuú theo lo¹i vËt liÖu, nÕu dÇm cøng BTCT thi c a/2, 
nÕu b»ng thÐp th× c cã thÓ chän lín h¬n tuú theo kha nang chÞu 
m«men uèn cña dÇm (vÝ dô cÇu Kisogawa cã L2 = 275m thi: a =30m, 
b = 75m vµ c = 52.5m (thÐp)), c’ = (1 – 1,2)c.
ChiÒu dµi nhÞp biªn cã thÓ chän theo tØ lÖ cña cÇu liªn tôc 
®óc hÉng L1 = 0.6 L2. 
§èi víi cÇu nhiÒu nhÞp th× c¸c nhÞp gi÷a nªn chän chiÒu dµi 
b»ng nhau b»ng L2. 
C¸ch ®Þnh tû lÖ kÝch thíc nh trªn dùa vµo c¬ së c¬ së ph©n 
chia nhÞp gi÷a (nhÞp chÝnh) lµm 3 vïng: vïng 1 (cã kÝch thíc a) lµ 
vïng chô m« men ©m do ca tÜnh vµ ho¹t tai, do dÇm cøng lín cã kha 
nang chÞu m«men ©m, nªn vïng nµy cã thÓ chän dµi h¬n so víi 
CDV, t¬ng tù nh vËy, vïng 3 (cã kÝch thíc b) chÞu m« men d¬ng, do 
dÇm lín nªn cã thÓ chän dµi h¬n so víi CDV, cßn vïng 2 (cã kÝch th-
íc b ) neo d©y vang tang cêng cho toµn hÖ.
72
13.3.2. ChiÒu cao dÇm chñ vµ chiÒu cao th¸p.
CÇu dÇm tang cêng cã tÝnh chÊt chÞu lùc trung gian gia cÇu 
dÇm liªn tôc BTCT dù øng lùc vµ cÇu d©y vang. ChiÒu cao dÇm chñ 
kh«ng qu¸ cao vi cã d©y tang cêng, kh«ng qu¸ thÊp vi ®am bao tÝnh 
lµm viÖc chÞu uèn cña dÇm. ChiÒu cao dÇm chñ khoang b»ng nöa cÇu 
dÇm liªn tôc vµ b»ng hai lÇn dÇm chñ CDV. Bang 13.2 thÓ hiÖn c¸c 
kÝch thíc c¬ ban cña dÇm cøng vµ chiÒu cao ba lo¹i cÇu cã nhÞp 
(74+122+74).
Bang 13.2. C¸c kÝch thíc c¬ ban cña ba lo¹i cÇu
Lo¹i cÇu ChiÒu cao dÇm chñ (m) ChiÒu cao th¸p (m)
Trªn trô gi÷a Gi÷a nhÞp
Cçu liªn tôc 7-7.5 (1/8-1/16)L2 3-3.5 (1/40-1/35)L2
Cçu dÇm 
t¨ng cêng
3.5 (1/35-L2) 2.2 (1/55)L2 9-10 (1/12-1./13)L2
CDV 1.5-2 (1/80-1/100)L2 25-30 (1/4-1/5)L2
73
Hinh 13.9. Ph©n chia kÝch thíc c¬ ban trªn nhÞp cÇu dÇm t¨ng cêng
Khoang c¸ch c¸c d©y trong khoang neo d©y (khoang b) chän 
trªn c¬ së: NÕu thi c«ng hÉng thi khoang c¸ch gia c¸c d©y lÊy theo 
chiÒu dµi khoang ®æ bª t«ng hoÆc l¾p hÉng nh trong CDV d = 5 –
10m hoÆc cã thÓ lín h¬n (tuy nhiªn trong nhiÒu cÇu dÇm t¨ng cêng 
®· x©y dùng thi khoang c¸ch gi÷a c¸c d©y vang liÒn kÒ thêng lÊy 
b»ng 3.5m, tøc lµ theo chiÒu dµi ®èt ®óc cña cÇu dÇm thi c«ng hÉng, 
®iÒu nµy kh«ng phai do kha nang uèn côc bé cña khoang dÇm) . 
Khoang c¸ch d©y trong cÇu dÇm tang cêng cßn cÇn ®îc nghiªn cøu 
cã c¬ së khoa häc h¬n ®Ó phï hîp víi kha nang chÞu lùc, tÝnh kinh tÕ 
vµ c«ng nghÖ thi c«ng. Qua bang 13.2 cho thÊy chiÒu cao dÇm chñ cã 
thÓ chän h = 1/35 ë trô gi÷a vµ 1/55 ë gia nhÞp.
74
13.3.3. KÝch thíc d©y vang.
C¸c d©y v¨ng trong cÇu dÇm t¨ng cêng cã tÝnh hç trî cho dÇm 
cøng chÞu tÜnh vµ ho¹t tai. TiÕt diÖn d©y vµ lùc c¨ng tríc x¸c ®Þnh 
theo ®iÒu kiÖn cêng ®é ë TTGH bÒn vµ ®iÒu kiÖn chèng nøt ë TTGH 
sö dông. ®Ó ®¬n gian, tiÕt diÖn c¸c d©y vµ lùc cang ban ®Çu cã thÓ 
chän b»ng nhau gièng nh kÕt cÊu c¨ng ngoµi. C¸ch x¸c ®Þnh tiÕt diÖn 
d©y cã thÓ chän theo ph¬ng ph¸p cèt thÐp cang ngoµi. Tøc lµ can cø 
vµo biÓu ®å bao m«men trong hÖ do tÜnh tai (theo trinh tù vµ ph¬ng 
ph¸p thi c«ng) vµ ho¹t tai (theo s¬ ®å dÇm liªn tôc). ë mäi giai ®o¹n, 
mét tiÕt diÖn bÊt kú phai thoa m·n hai ®iÒu kiÖn: ®iÒu kiÖn chèng 
nøt vµ ®iÒu kiÖn cêng ®é.
Tõ ®iÒu kiÖn chèng nøt cña thí chÞu kÐo ( thêng lµ tiÕt diÖn 
trªn trô) ë TTGH sö dông : 
 = Ntr/A + Ntretrz/I + Nng/A + Nngengz/I- Mz/I f’c
(13.1)
trong ®ã: N tr = Lùc trong bã cèt thÐp trong bª t«ng;
A = diÖn tÝch tiÕt diÖn nguyªn bª t«ng;
75
etr = ®é lÖch t©m cña bã cèt thÐp trong;
z = kho¶ng c¸ch tõ träng t©m tiÕt diÖn ®Õn thí chÞu 
kÐo ®ang xÐt
I = m« men qu¸n tÝnh nguyªn tiÕt diÖn dÇm;
Nng = lùc trong bã cèt thÐp ngoµi;
eng = ®é lÖch t©m cña bã cèt thÐp ngoµi (cã thÓ lÊy 
trung b×nh);
M = m«men do tÜnh vµ ho¹t tai trong TTGH sö dông.
f’c = cêng ®é chÞu kÐo cña bª t«ng
Tõ bÊt ®¼ng thøc 13.1 x¸c ®Þnh Nng, vµ Ang = Nng/0,85fpu
HoÆc tõ ®iÒu kiÖn cêng ®é:
0.65(Atrfpuz’ + A’ngfpuz’’) > Mtt (13.2) 
Trong ®ã: Mtt = t¶i träng do tÜnh vµ ho¹t tai ë TTGH c-
êng ®é cã kÓ ®Õn c¸c hÖ sè;
z’ vµ z’’ = khoang c¸ch tõ träng t©m bª t«ng 
chÞu nÐn ®Õn träng t©m bã c¸p trong vµ ngoµi;
76
fpu = cêng ®é giíi h¹n cña thÐp cêng ®é cao.
Tõ 13.2 x¸c ®Þnh ®îc A’ng theo ®iÒu kiÖn bÒn. Tõ hai ®iÒu kiÖn: cêng 
®é ta ®îc A’ng vµ sö dông Ang, chän trÞ sè lín h¬n. 
Lùc cang tríc trong bã cèt thÐp cang ngoµi x¸c ®Þnh tõ TTGH 
sö dông.
Khi tÝnh m«men lín nhÊt do tÜnh vµ ho¹t tai, do ban ®Çu cha 
cã d©y tang cêng, nªn ta cã thÓ gia thiÕt cÇu lµm viÖc nh dÇm cha cã 
d©y vang, cèt thÐp cang trong tiÕt diÖn x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn thi 
c«ng, m«men do ho¹t taØ sÏ g©y nøt tiÕt diÖn dÇm. XuÊt ph¸t tõ ®iÒu 
kiÖn chèng nøt ta x¸c ®Þnh lùc cang vµ tiÕt diÖn d©y vang. Sau ®ã ta 
®Æt d©y vµo vµ tiÕn hµnh x¸c ®Þnh l¹i néi lùc vµ c¸c bíc tÝnh to¸n ®îc 
lÆp l¹i víi s¬ ®å ®· cã d©y vang cho ®Õn khi ®ñ chÝnh x¸c.
13.3.4. CÇu dÇm tang cêng chÞu tÜnh tai
Trong cÇu dÇm liªn tôc, cÇu dÇm tang cêng vµ CDV, néi lùc 
do tÜnh tai ®Òu phô thuéc vµo ph¬ng ph¸p vµ trinh tù thi c«ng. Riªng 
cÇu dÇm tang cêng, cã thÓ cã nhiÒu ph¬ng ph¸p thi c«ng, vÝ dô trong 
cÇu Odagawa dÇm chñ ®îc thi c«ng hÉng toµn bé, sau ®ã míi l¾p vµ 
cang d©y. Nh vËy néi lùc do tÜnh tai lµ néi lùc cña dÇm
77
liªn tôc ®óc hÉng c©n b»ng vµ lùc c¨ng cña c¸c d©y cang ngoµi. 
Trong cÇu Kisogawa, viÖc l¾p hÉng c©n b»ng chØ ®îc thùc hiÖn ®Õn 
hÕt phÇn cã d©y vang (xem hinh 13. 13.), nhÞp biªn ®îc l¾p b»ng gi¸ 
ba ch©n, nhÞp thÐp gia b»ng b»ng cÇn cÈu. NhiÒu cÇu (xem bang13.1) 
dÇm chñ ®îc ®óc trªn ®µ gi¸o. L¹i cã cÇu, dÇm chñ thi c«ng theo ph-
¬ng ph¸p ®óc dÈy. Nh vËy ph¬ng ph¸p thi c«ng dÇm chñ kh«ng nhÊt 
thiÕt tu©n theo mét ph¬ng ph¸p cè ®Þnh. VËy ®Ó x¸c ®Þnh néi lùc do 
tÜnh tai vµ lùc cang trong d©y, tríc tiªn cÇn x¸c ®Þnh ph¬ng ph¸p thi 
c«ng thÝch hîp.
13.3.5. CÇu dÇm t¨ng cêng chÞu ho¹t tai.
Sau khi l¾p d©y, ho¹t tai sÏ t¸c ®éng lªn hÖ hoµn chØnh t¬ng tù 
nh mét CDV. ViÖc x¸c ®Þnh m«men uèn trong dÇm vµ néi lùc trong 
d©y cã thÓ th«ng qua c¸c ®AH néi lùc, bá qua biÕn d¹ng phi tuyÕn 
cña d©y.
13.3.6. Ph¬ng ph¸p neo d©y trªn th¸p
Trªn nguyªn t¾c, d©y ®îc neo cè ®Þnh trªn th¸p ®Ó néi lùc 
c¸c d©y cã thÓ kh¸c nhau khi qua th¸p vµ cã thÓ thay d©y mµ kh«ng 
anh hëng lÉn 
78
nhau. Cã hai ph¬ng ph¸p neo d©y lµ neo riªng rÏ vµ neo qua yªn 
ngùa. Ca hai ph¬ng ph¸p neo d©y ®· ®Ò cÆp trong ch¬ng 12. ®èi víi 
cÇu dÇm t¨ng cêng, ph¬ng ph¸p neo qua yªn ngùa ®îc dïng nhiÒu ë 
NhËt Ban. Theo ý kiÕn cña c¸c nhµ thiÕt kÕ, ph¬ng ph¸p nµy cho 
phÐp khoang c¸ch c¸c d©y trªn th¸p nhá h¬n (gÇn víi s¬ ®å ®ång 
qui) (Hinh 13.10).
79
Hinh 13.10. C¸c ph¬ng ph¸p neo d©y vµo th¸p cÇu 
13.3.7. TiÕt diÖn ngang cÇu dÇm tang cõ¬ng
CÇu dÇm t¨ng cêng còng gièng nh cÇu dÇm liªn tôc thi c«ng 
hÉng, thêng chän tiÕt diÖn hép cã thÓ mét hai hoÆc nhiÒu ngan. ®èi 
víi cÇu mét mÆt ph¼ng d©y, thêng chän chiÒu cao dÇm lín h¬n ®Ó 
tang cêng tÝnh chèng xo¾n (xem hinh 13.11). VËt liÖu x©y dùng dÇm 
cã thÓ b»ng BTCT, thÐp hoÆc b»ng bª t«ng thÐp hçn hîp (CÇu 
Kisogawa vµ cÇu Ibigawa) .
80
Hinh 13.11. TiÕt diÖn ngang cÇu dÇm tang cêng
13.3.8. S¬ ®å bè trÝ d©y
S¬ ®å bè trÝ d©y còng dùa trªn nguyªn t¾c nh CDV. Hai s¬ ®å 
ph©n bè thêng dïng phæ biÕn lµ s¬ ®å s¬ ®å rÏ qu¹t vµ s¬ ®å song 
song. S¬ ®è rÏ qu¹t thêng ®îc sö dông cïng víi kÕt cÊu neo yªn ngùa 
trªn th¸p ®Ó cã thÓ cùc tiÓu ho¸ khoang c¸ch d©y trªn th¸p. S¬ ®å 
song song rÊt thÝch hîp víi cÇu dÇm liªn hîp vi tÝnh thÈm mü cao. 
Hinh 13.12 giíi thiÖu mét ph¬ng ¸n cÇu dÇm liªn hîp cã dÇm chñ 
b»ng thÐp vµ s¬ ®å d©y song song.
81
Hinh 13.12. CÇu EXTRA cã dÇm chñ 
b»ng thÐp vµ s¬ ®å d©y song song
82
Cầu treo
Lý thuyết dây mềm
Phần này tính dây mềm, cầu treo dầm mèm, và làm cơ sở cho 
tính toán cầu treo dầm cứng
1- Tính dây mềm biết trước tải trọng
Dây được coi là “mềm” khi trong dây chỉ chủ yếu chịu lực kéo, 
moomen = 0. Các PT tính dây dựa trên giả thiết đường tên nhỏ 
(f/l<1.10)
1.1- PT lực căng trong dây
Tải trọng biết trước có thể là trọng lượng bản thân dây, hoặc 
tải trọng tĩnh hệ mặt cầu. Các lực tập trung qua dây đeo có thgeer 
xem như phân bố đều.
Xét một dây mềm neo cố định vào hai điểm AB. Cắt gối A,B 
thay bằng các phản lực:
Hình 1,2,3
83
84
-h
A
cos + h
b
cos = 0, = 0 h
A
= h
B
(1)