Kiểu dáng và kiểu cầu

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Cầu là thuộc tính không thể thiếu của hầu hết mọi con sông, chúng giúp vượt qua các chướng ngại vật, nhờ đó mà khoảng cách trở nên ngắn hơn và việc đi từ điểm "A" đến điểm "B" thoải mái hơn và nhanh hơn. Với sự ra đời của các vật liệu và công nghệ mới, các thiết kế phức tạp đang trở thành hiện thực.

Cầu là gì

Cầu là phần mở rộng của con đường qua chướng ngại vật. Thông thường chúng được đặt qua một lớp chắn nước, nhưng chúng cũng có thể kết nối các cạnh của khe núi hoặc kênh đào. Cùng với sự phát triển của hạ tầng giao thông, các cầu đang được xây dựng tại các siêu đô thị để di chuyển qua các tuyến đường, tạo thành các nút giao thông lớn. Các chi tiết chính trong thiết kế của chúng là nhịp và giá đỡ.

Phân loại kết cấu cầu

Các loại cầu có thể đạt tiêu chuẩn theo một số tiêu chí:

• theo mục đích sử dụng chính;
• giải pháp mang tính xây dựng;
• vật liệu xây dựng;
• tùy theo độ dài;
• theo tuổi thọ;
• tùy thuộc vào cách nó hoạt động.

Kể từ khi một người đàn ông ném cây từ bờ sông này sang bờ sông bên kia, rất nhiều thời gian đã trôi quavà rất nhiều nỗ lực đã được đưa vào việc xây dựng các cấu trúc kỹ thuật. Kết quả là, các kiểu thiết kế cầu khác nhau đã xuất hiện. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn chúng.

Dầm

Vật liệu xây dựng của họ là thép, hợp kim của nó, bê tông cốt thép và vật liệu đầu tiên là gỗ. Các yếu tố chính của kết cấu chịu lực kiểu này là dầm, vì kèo, truyền tải trọng lên các gối đỡ móng cầu.

Dầm và giàn là một phần của kết cấu riêng biệt được gọi là nhịp. Các nhịp được chia nhỏ, hẫng và liên tục, tùy thuộc vào sơ đồ kết nối với các giá đỡ. Những cái đầu tiên có hai giá đỡ ở mỗi đầu, những cái liên tục có thể có nhiều giá đỡ hơn, tùy thuộc vào nhu cầu và ở cầu đúc hẫng, các nhịp vượt ra ngoài các điểm neo, nơi chúng được kết nối với các nhịp tiếp theo.

Vòm

Thép, gang, đúc bê tông cốt thép hoặc các khối được sử dụng để sản xuất chúng. Vật liệu đầu tiên để xây dựng loại cầu này là đá, đá cuội hoặc các khối nguyên khối được cấu tạo từ chúng.

Cơ sở của thiết kế là vòm (vòm). Kết nối của một số vòm bằng đường bộ hoặc đường sắt là một cầu vòm. Nền đường có thể có hai vị trí: bên trên hoặc bên dưới công trình.

Một trong những giống là một loại lai - một cây cầu đúc hẫng, ở đó hai nửa vòm được kết nối ở trên cùng và giống với chữ "T". Kết cấu dạng vòm có thể bao gồm một nhịp, khi đó tải trọng chính sẽ tác động lên các giá đỡ cực hạn. Nếu cây cầubao gồm một số cấu trúc được kết nối, sau đó tải được phân phối đến tất cả các giá đỡ trung gian và cực đoan.

Cầu treo

Vật liệu chính để xây dựng trong trường hợp này là thép, bê tông cốt thép. Kết cấu được lắp dựng ở những nơi không thể lắp đặt các giá đỡ trung gian. Phần tử hỗ trợ là các giá treo được kết nối bằng dây cáp. Để giữ cho cây cầu trong tình trạng ổn định, các giá treo được gắn trên các bờ đối diện, một kết nối cáp được kéo giữa chúng với mặt đất, nơi nó được cố định chắc chắn. Các dây cáp dọc được gắn vào các dây cáp ngang đã kéo căng, cũng gắn các dây xích sẽ hỗ trợ mặt cầu. Dầm và giàn tạo độ cứng cho bạt.

Cầu dây văng

Vật liệu xây dựng - thép, bê tông cốt thép. Như với các đối tác treo, thiết kế của chúng liên quan đến giá treo và dây cáp. Sự khác biệt là kết nối cáp là kết nối duy nhất kết nối cấu trúc của toàn bộ cây cầu, tức là các dây cáp không được gắn với các tàu sân bay kéo căng theo chiều ngang, mà trực tiếp vào các giá đỡ cuối, điều này làm cho cấu trúc cứng cáp hơn.

Cầu phao

Bến ngang "nổi" không có khung cứng và kết nối với bờ. Thiết kế của chúng được lắp ráp từ các phần riêng biệt với một khớp có thể di chuyển được. Một biến thể của loại cầu này là cầu vượt nổi. Thông thường chúng là các cấu trúc tạm thời được sử dụng cho đến khi đóng băng trên các rào cản nước. Chúng nguy hiểm khi biển động lớn, gây khó khăn cho việc điều hướng và việc di chuyển trên chúng bị hạn chế đối với xe tải nhiều tấn.

Cầu kim loại

Hầu hết các cây cầu hiện đại đều sử dụng kim loại trong các bộ phận chịu lực của kết cấu. Trong một thời gian dài, một cây cầu kim loại được coi là loại cấu trúc bền nhất. Ngày nay, vật liệu này là một thành phần quan trọng, nhưng không phải là thành phần duy nhất của các kết nối cầu.

Các loại cầu kim loại:

• Cấu trúc hình vòm.
• Cầu cạn vượt nhịp.
• Treo, dây văng.
• Cầu thang có giá đỡ bằng bê tông cốt thép, nơi các nhịp được lắp ráp từ các khớp kim loại.

Kết cấu kim loại có ưu điểm là dễ lắp ráp, đó là lý do tại sao hầu hết các loại cầu đường sắt đều được xây dựng từ vật liệu này. Các chi tiết kim loại được sản xuất công nghiệp tại nhà máy, có thể điều chỉnh kích thước. Tùy thuộc vào khả năng chịu tải của các cơ cấu mà quá trình cài đặt sẽ được thực hiện, các khoảng trống nhà máy của kết nối một mảnh trong tương lai được hình thành.

Có thể hàn kết cấu từ các bộ phận trực tiếp tại nơi lắp ráp cuối cùng. Và nếu như trước đây phải thực hiện liên kết nhiều bộ phận của một nhịp thì giờ đây, một chiếc cầu trục có sức nâng 3600 tấn có thể dễ dàng chuyển và cẩu một nhịp toàn kim loại lên các giá đỡ.

Ưu điểm của kết cấu thép

Sắt hiếm khi được sử dụng làm vật liệu cầu do khả năng chống ăn mòn kém. Thép cường độ cao vàkết nối. Hiệu suất tuyệt vời của nó có thể được đánh giá cao trong các dự án như cầu dây văng có nhịp lớn. Một ví dụ là cầu Moscow bắc qua Dnepr ở Kyiv hoặc cầu Obukhovsky ở St. Petersburg.

Kết cấu kim loại với giàn lưới được sử dụng rộng rãi trong xây dựng cầu đường sắt. Ưu điểm chính của các giải pháp này là hiệu quả trong vận hành, tốc độ xây dựng và tháo dỡ các bộ phận riêng lẻ, chi phí sản xuất tương đối thấp, khả năng xây dựng công trình trong thời gian ngắn nhất có thể trên các địa điểm có thể tiếp cận và ở bất kỳ khu vực địa lý nào.

Cầu gỗ

Những cây cầu đầu tiên trong lịch sử loài người được xây dựng bằng gỗ. Trong một thời gian dài, những cấu trúc này không thể được sử dụng nếu không được sửa chữa thích hợp, bảo dưỡng phòng ngừa liên tục và thay thế các bộ phận và đồ đạc riêng lẻ. Điều này liên quan đến những khó khăn trong xây dựng và sự mỏng manh của vật liệu. Các loại cầu gỗ sau đây hiện đang được xây dựng:

1. Tùy thuộc vào hệ thống - dầm, thanh chống.
2. Tùy theo thiết kế - nhà trọn gói có nhịp, cầu giàn.

Kết cấu dầm là kết cấu đơn giản nhất và do đó được lắp ráp nhanh chóng. Các dầm đỡ được đóng vào đất đến độ sâu 4 m. Các phần đính kèm được đặt ở các đầu phía trên của cọc với sự trợ giúp của các chốt thép, tất cả các cọc được kết nối thành một tổng thể duy nhất và một tấm bạt để di chuyển được đặt trên đứng đầu. Khi xây dựng một cây cầu gỗ, điều quan trọng là phải tạo ra một giao diện mạnh mẽkết cấu với đất đắp ở cả hai đầu, điều này được thực hiện để cây cầu ổn định.

Hiện nay có xu hướng hồi sinh việc xây dựng cầu gỗ, gắn liền với sự ra đời của công nghệ sản xuất dầm dán, có khả năng chống chịu tốt hơn với môi trường xâm thực, lực xoắn bên ngoài và hoạt động bền hơn, hơn nữa, chiều dài của nó không phụ thuộc vào sự phát triển tự nhiên của cây.

Thi pháp và thực hành

Có 93 động mạch nước ở St. Petersburg, bao gồm sông, kênh, rạch và gần 100 hồ chứa. Thông tin liên lạc không bị cản trở giữa các hòn đảo và các bộ phận của thành phố được cung cấp bởi các cây cầu, trong đó có khoảng 800 cây cầu, trong đó 218 cây cầu dành cho người đi bộ. Ngay từ những ngày đầu xây dựng thành phố, truyền thống xây dựng những cây cầu đã được đặt ra, không thể tưởng tượng được St. Petersburg. Chúng tạo thành một phần kiến trúc, lịch sử, truyền thuyết và văn hóa của nó.

Có lẽ, không có thành phố nào khác ở Nga được sử dụng tích cực như ở St. Petersburg.

Biểu tượng của thủ đô Bắc Bộ được coi là một trong những cây cầu lâu đời nhất - Cung điện. Nó được xây dựng theo dự án của kỹ sư Pshenitsky A. P. và nối Đảo Admir alteysky với Spit of Vasilyevsky Island. Máy móc hiện đại nâng kết cấu nhịp trung tâm 700 tấn để tàu đi qua.

Cầu kéo dài nhất ở St. Petersburg được đặt theo tên của Alexander Nevsky. Chiều dài của nó là 905,7 m, nhịp di chuyển trung tâm được làm bằng kim loại, thời gian thi công kết cấu chỉ 2 phút.

Các loại cầuPetersburg bao gồm toàn bộ lịch sử xây dựng cầu - từ những công trình kiến trúc bằng gỗ đầu tiên đến những công trình dây văng nhiều làn hiện đại. Ví dụ như cầu Bolshoy Obukhovsky có chiều dài 2824 m và ngày nay nó là một trong những công trình kiến trúc dài nhất ở Nga. Nó được tạo thành từ hai phần giống hệt nhau song song, cùng với đó là tổ chức giao thông một chiều bốn làn đường.

huyền thoại Petersburg

Các loại cầu khác nhau được bày ra rất nhiều ở St. Petersburg, cũng có những cây cầu cũ đã trở thành biểu tượng của một thời đại đã qua, nhưng mục đích của chúng vẫn không thay đổi, mặc dù nó đã được che đậy bởi những câu chuyện và sự lãng mạn. Vì vậy, cây cầu Kissing bắc qua sông Moika thu hút khách du lịch với cái tên của nó, nhưng nó xuất phát từ tên của thương gia Potseluev, người có quán rượu “Kiss” nằm cạnh cầu vượt, và cái tên này không liên quan gì đến những sự thôi thúc lãng mạn.

Những truyền thuyết thú vị đang phát triển quá mức với Cầu Liteiny, và một cốt truyện kịch tính nảy sinh ngay sau khi nó được đặt. Người ta tin rằng một trong những viên đá nền tảng của các giá đỡ là viên đá hiến tế Atakan. Bây giờ anh ta làm cho những người qua đường cảm thấy buồn và kích động tự tử. Để xoa dịu tảng đá "đẫm máu", một số người dân thị trấn ném tiền xu từ cây cầu xuống sông Neva và rót rượu vang đỏ. Ngoài ra, nhiều người cho rằng bóng ma của Lenin có thể được tìm thấy trên Liteiny.

Năm cây cầu dài nhất ở Nga

Cho đến khi cây cầu bắc qua eo biển Kerch được xây dựng, năm điểm giao cắt quy mô lớn trông như thế này:

• Cầu Nga ở Vladivostok. Chiều dài tòa nhàlà 3100 m, khai trương diễn ra vào năm 2012. Lần đầu tiên, sự cần thiết của nó được nghĩ đến vào năm 1939, nhưng được thực hiện ở giai đoạn hiện tại.
• Cây cầu ở Khabarovsk. Chiều dài của nó là 3891 m, có hai tầng. Tầng dưới dành cho giao thông đường sắt và tầng trên dành cho ô tô. Hình ảnh của anh ấy tô điểm cho tờ tiền thứ năm nghìn.
• Cầu trên sông Yuribey. Nó nằm ngoài Vòng Bắc Cực trong Okrug tự trị Yamalo-Nenets. Chiều dài của cấu trúc là 2893 m.
• Cây cầu bắc qua vịnh Amur có chiều dài 5331 m, được khánh thành vào năm 2012. Điều thú vị là hệ thống chiếu sáng giúp tiết kiệm đến 50% điện năng.
• Cầu tổng thống bắc qua sông Volga ở Ulyanovsk. Chiều dài của nó là 5825 m. Quá trình xây dựng đã được thực hiện trong 23 năm.