- Khi bạn đi qua một cây cầu, bạn có bao giờ dừng lại để tự hỏi nó được tạo ra như thế nào không?
- Nếu bạn tò mò về các bộ phận chính của một cây cầu và mục đích của chúng là gì, bạn sẽ muốn tiếp tục đọc.
- Bài viết này xem xét nền tảng, cấu trúc phụ và cấu trúc thượng tầng của một cây cầu, và các thành phần chính tạo nên mỗi khu vực chính.
Các bộ phận chính của một cây cầu là gì? Nhiều người trong chúng ta sử dụng cầu hàng ngày, nhưng bạn đã bao giờ dừng lại để xem xét điều gì tạo nên các bộ phận khác nhau của cây cầu?
Cầu thường được xây dựng khi có nhu cầu băng qua đường bộ, đường sắt hoặc kênh dẫn nước. Nhiều cây cầu lớn nhỏ đã được xây dựng trong suốt lịch sử để vượt qua các rào cản và chướng ngại vật. Loại cầu được xây dựng phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể về vật lý và phạm vi thiết kế. Do đó, cầu có thể là tấm ván nhỏ nhất được sử dụng để bắc qua một con suối, hoặc một nhịp kết cấu lớn được xây dựng để giao thông đi qua một con sông rộng.
Các thành phần chính của một cây cầu là nền móng, kết cấu phụ và kết cấu thượng tầng. Mỗi lĩnh vực cốt lõi này đều có các bộ phận khác bên trong chúng. Cọc và mũ cọc được thi công như phần móng của cầu. Kết cấu phụ bao gồm trụ và mố, còn kết cấu thượng tầng bao gồm dầm, ổ trục và boong.
Khi xây dựng một cây cầu , việc xây dựng bắt đầu bằng việc đặt nền móng. Sau đó, cấu trúc phụ được tạo ra để hỗ trợ cấu trúc thượng tầng nặng ở trên nó, thực sự được sử dụng làm đường hoặc lối đi.
Các bộ phận chính của cây cầu
Chúng ta hãy xem xét các bộ phận chính của cây cầu một cách chi tiết hơn và xem xét các thành phần tạo nên ba lĩnh vực cốt lõi:
Tổ chức
Cọc: Cọc thường được đặt để hỗ trợ cầu và tạo nên nền móng ban đầu. Cọc giúp trọng lượng và ứng suất tác dụng của cầu được truyền đều qua nền đất, giúp cầu được ổn định và chắc chắn.
Vật liệu và thiết kế của cọc phụ thuộc vào một số yếu tố như loại đất, độ không ổn định của nền đất và hạn chế về khả năng chịu tải. Đối với cầu trên sông, việc sục rửa cũng được xem xét trước khi thiết kế cầu.
Mũ: Mũ cung cấp thêm khả năng truyền tải cho cọc. Chúng còn được gọi là mũ cọc vì chúng được đặt ngay trên đỉnh của móng cọc. Các nắp thường được làm bằng bê tông rất nặng để tạo sức mạnh tối đa cho phần trên của cầu.
Tiền xu: Khi cọc và mũ được đặt cùng nhau, chúng được gọi là xu. Nhiều lỗ tạo thành nền tảng cho cấu trúc con.
Cơ sở hạ tầng
Trụ cầu : Cầu có các trụ đỡ thẳng đứng ở các đầu tiếp cận của chúng, hoạt động như những bức tường chắn cho mặt đất. Chúng được xây dựng từ bê tông cốt thép và có khả năng chịu lực ngang ở mức độ cao.
Trụ: Khi có nhiều nhịp trong một cây cầu, thì các trụ được gắn ở cuối mỗi trụ để tạo lực và tác dụng rung, đóng vai trò như các điểm hỗ trợ cho cây cầu.
Pier Cap s: Mũ Pier còn được gọi là headstock. Chức năng này hoạt động như một không gian để các dầm truyền tải trọng lên các gối (phân chia tải trọng cho tất cả các trụ), từ các bộ phận cấu trúc thượng tầng trên cùng.
Kiến trúc thượng tầng
Dầm: Dầm liên kết tất cả các mũ cọc lại với nhau bằng cách kéo dài qua chúng. Dầm cũng được gọi là dầm, và hỗ trợ cho bản mặt cầu. Đây có thể là một nhịp duy nhất, hoặc thậm chí nhiều nhịp nối tất cả các nhịp, phụ thuộc vào chiều dài của cầu. Dầm thường có thiết kế giàn để cải thiện ứng suất và khả năng chịu tải. Do đó, áp lực nhanh chóng được chuyển về phía nền móng. Dầm hầu hết được làm từ kim loại hoặc bê tông.
Vòng bi: Vòng bi là bộ phận kết cấu có khả năng truyền tải trọng từ boong đến kết cấu con. Các ứng suất này truyền ứng suất và tải trọng lên các trụ thông qua các dầm để cho phép chuyển động giữa các bộ phận của cầu. Chuyển động có thể là tuyến tính cũng như xoắn. Vòng bi cung cấp sự cho phép giữa các bộ phận này.
Kèo: Kèo được chế tạo bằng cách ghép các cấu kiện hình tam giác để phân chia tải trọng và mômen uốn qua cầu. Một số loại là giàn đơn giản, giàn treo, và cũng có thể là giàn công xôn. Mạng lưới giàn cung cấp một bề mặt cho giao thông vận tải có thể được xây dựng như một giàn trên boong, giàn ngựa, hoặc giàn thông qua. Mỗi giàn khác nhau về cách thức lưu thông sẽ di chuyển trên cầu.
Bộ bài : Bộ bài nhận tải lưu lượng truy cập trực tiếp. Một số sàn cơ bản có thể được làm bằng bê tông và cũng có thể từ kim loại. Chúng bao gồm các đường đi lại hoặc đi bộ, hệ thống thoát nước, lề đường, các cấu kiện mở rộng, vỉa hè và các tấm tiếp cận.
Rào cản: Chủ yếu là tính năng bảo vệ và an toàn, các cây cầu có rào chắn ở hai bên mặt cầu của chúng. Đây có thể là đồ đạc, dây thừng, đường ray, hàng rào, hoặc tường bê tông được thiết kế đặc biệt để có tính thẩm mỹ tốt hơn.
Arches: Một cây cầu với vòm có rất nhiều sức mạnh. Vòm có thể giúp kiểm soát độ an toàn và khả năng chịu tải của cầu. Số lượng vòm và vật liệu được sử dụng để xây dựng là rất quan trọng. Khoảng trống nối giữa trụ cầu và dầm bản mặt cầu được gọi là rãnh liên kết. Có thể có các nan mở hoặc đóng tùy theo thiết kế vòm.
Thiết kế cầu
Cầu đóng một vai trò quan trọng trong giao thông vận tải. Do đó, các tính toán phức tạp và phân tích tính khả thi chuyên sâu được thực hiện trước khi thiết kế cầu được hoàn thiện. Các khía cạnh như môi trường, khả năng chịu tải, loại đất và cách bảo quản, vật liệu, phương pháp xây dựng và kỹ thuật đều cần được xem xét khi lập kế hoạch xây dựng một cây cầu.
