logo
các sản phẩm
chi tiết tin tức
Nhà > Tin tức >
Người anh hùng chưa từng được biết đến: Làm thế nào các đổi mới trên cầu hình thành tương lai của cây cầu thép
Các sự kiện
Liên hệ với chúng tôi
86-1771-7918-217
Liên hệ ngay bây giờ

Người anh hùng chưa từng được biết đến: Làm thế nào các đổi mới trên cầu hình thành tương lai của cây cầu thép

2025-10-15
Latest company news about Người anh hùng chưa từng được biết đến: Làm thế nào các đổi mới trên cầu hình thành tương lai của cây cầu thép

Thép, với tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng đặc biệt, độ dẻo dai, tốc độ xây dựng và khả năng trải dài khoảng cách dài, đã là nền tảng của kỹ thuật cầu trong hơn một thế kỷ.Một cây cầu thép là một cấu trúc sử dụng thép như là vật liệu chính cho các yếu tố chịu tải chính của nóCác thành phần cơ bản của bất kỳ cây cầu nào làcấu trúc trên(mọi thứ trên các hỗ trợ, mang tải) vàcấu trúc phụ(các cột và trụ cột chuyển tải lên mặt đất).cầu nốilà một phần quan trọng của cấu trúc trên; nó là bề mặt vật lý trực tiếp hỗ trợ giao thông, cho dù đó là xe cộ, đường sắt,hoặc người đi bộ và phân phối tải năng động cho các yếu tố cấu trúc chính bên dưới.

Việc lựa chọn hệ thống sàn là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đáng kể đến tổng trọng lượng, độ bền, yêu cầu bảo trì, phương pháp xây dựng và cuối cùng là chi phí vòng đời của cây cầu.Trong cầu thép, sàn phải hoạt động phối hợp với khung thép, thường dẫn đến các thiết kế composite hiệu quả cao.khám phá các loại sàn cầu khác nhau được sử dụng, và cung cấp một kiểm tra chi tiết về sàn cầu thép, nhấn mạnh những lợi thế riêng biệt của nó.phác thảo các nguyên tắc và kịch bản ứng dụng điển hình của họ.

Một cái nhìn tổng quát ngắn gọn vềLoại cầu thép

Trước khi tập trung vào sàn, điều cần thiết là hiểu các hệ thống cấu trúc chính của cầu thép, vì sự lựa chọn sàn thường phụ thuộc lẫn nhau với hình thức cấu trúc chính.

  1. Đường cầu đệm:Loại phổ biến nhất, sử dụng thép I-beam hoặc khung khung như các hỗ trợ theo chiều dọc chính. Chúng lý tưởng cho dải ngắn đến trung bình (lên đến 300 mét cho các khung khung).Các lựa chọn sàn rất đa dạng cho loại này.
  2. Cây cầu truss:Bao gồm các đơn vị hình tam giác kết nối với nhau, cầu truss cực kỳ hiệu quả trong việc phân phối tải trọng.Cầu có thể được đặt ở phía trên (cầu truss), dưới cùng (thông qua truss), hoặc ở giữa giữa các hợp âm truss.
  3. Arch Bridges:Những cây cầu này mang tải trọng chủ yếu thông qua nén trục.Các vòm bằng thép rất thanh lịch và có thể đạt được độ dài rất dài.
  4. Cây cầu cáp:Đặc trưng bởi các dây cáp chạy trực tiếp từ tháp đến sàn, cung cấp hỗ trợ trung gian. Điều này cho phép trải dài rất dài (hơn 1000 mét).Các sàn trong một cầu cáp phải được đặc biệt mạnh mẽ để xử lý các lực tập trung từ các dây cáp, làm cho sàn thép ortotropic trở thành sự lựa chọn chủ yếu.
  5. Cây cầu treo:đỉnh cao của kỹ thuật dài, nơi sàn được treo từ các dây cáp chính được treo trên tháp.một lần nữa một lĩnh vực mà sàn thép nhẹ vượt trội.

Các loại sàn cầu được sử dụng trong cầu thép

Cầu cầu là "bề mặt làm việc" của cây cầu. Việc lựa chọn là một quyết định thiết kế quan trọng.Các loại sàn cầuđược sử dụng kết hợp với các cấu trúc thép.

1. Băng đá sàn

Các tấm bê tông là loại sàn cầu phổ biến nhất trên toàn thế giới do chi phí tương đối thấp, độ bền nén cao và độ bền.

Đĩa bê tông tăng cường đúc vào vị trí (CIP):Điều này liên quan đến việc xây dựng khuôn trên ván thép, đặt gia cố và đổ bê tông tại chỗ.,bề mặt bền nhưng thêm trọng lượng chết đáng kể cho cấu trúc.

Cầu bê tông đúc sẵn:Các tấm bê tông đúc sẵn được sản xuất bên ngoài địa điểm trong môi trường được kiểm soát, được vận chuyển đến địa điểm và đặt trên các ván thép.Các khớp nối giữa các tấm sau đó được lấp đầy với vữa hoặc bê tông để đảm bảo sự liên tụcNó cung cấp kiểm soát chất lượng tốt hơn nhưng đòi hỏi sản xuất và xử lý chính xác.

Cầu bê tông đã được gia cố trước:Những sàn này kết hợp các gân mạnh mẽ được căng thẳng, truyền tải căng thẳng nén vào bê tông để chống lại căng thẳng kéo từ tải trọng.Chúng được sử dụng trong cả ứng dụng tiền chế và CIP và cho phép trải dài hơn giữa các ván và giảm độ dày tấm.

2. Composite Deck (Concrete Slab trên Steel Beams)

Đây có lẽ là hệ thống phổ biến và hiệu quả nhất cho các cây cầu vạch đường cao tốc hiện đại.Nó liên quan đến kết nối cơ học tấm bê tông với vòm trên cùng của các ván thép bằng cách sử dụng đệm cắtMột khi bê tông cứng, tấm và các ván hoạt động như một đơn vị duy nhất, không thể tách rời.

Làm thế nào nó hoạt động:Dưới tải, tấm bê tông, tuyệt vời trong nén, hoạt động như một vòm nén trên cùng của một chùm T tổng hợp sâu, trong khi ván thép chủ yếu chống lại căng.Hoạt động phối hợp này dẫn đến một hệ thống cứng và mạnh hơn nhiều so với khi hai thành phần hoạt động độc lập.

Lợi ích:Hành động tổng hợp cho phép các ván thép nông hơn và nhẹ hơn cho cùng một khoảng trải dài, giảm chi phí vật liệu và kích thước nền tảng.Nó tận dụng sức mạnh nén của bê tông và sức mạnh kéo của thép tối ưu.

3. Thép Orthotropic Deck

Đây là một hệ thống boong chuyên biệt và hiệu quả cao, trong đó bản thân tấm boong là một thành phần chịu tải không thể thiếu của cấu trúc thép chính.Thuật ngữ "orthotropic" có nghĩa là có tính cứng khác nhau theo hướng vuông. Một sàn orthotropic bao gồm một tấm thép phẳng (thường dày 12-20 mm) cứng bên dưới bằng một lưới xương sườn dọc (như trapezoid, hầm hoặc hình bóng) và các vạch chéo ngang,được hỗ trợ bởi các ván chính.

Cấu trúc:

Bảng trên boong:Bảng trên cùng nhận tải bánh xe trực tiếp.

Các xương sườn dọc:Chúng chạy song song với hướng giao thông và trải dài giữa các vệt chéo ngang. Chúng phân phối tải bánh xe địa phương dọc theo chiều dài.

Đường ngang ngang:Chúng chạy thẳng đứng với giao thông, hỗ trợ các đầu của xương sườn và chuyển tải tải đến các ván chính.

Bề mặt đeo:Một vật liệu bề mặt mỏng, bền (ví dụ: nhựa mastic hoặc nhựa epoxy đặc biệt) được áp dụng trên mặt bàn sàn thép để tạo ra bề mặt lỏng, bảo vệ thép khỏi ăn mòn,và phân phối tải bánh xe.

4Mở lưới thép

Cầu này được chế tạo từ các thanh thép hoặc các phần I được hàn với nhau trong một mô hình lưới hình chữ nhật hoặc đường chéo, tạo ra một lưới mở. Nó nhẹ và cho phép nước, tuyết,và những mảnh vỡ để rơi qua.

Ứng dụng:Chủ yếu được sử dụng trong các cây cầu di động (đường nâng, cây cầu nâng) nơi giảm thiểu trọng lượng là rất quan trọng, và trên đường phụ hoặc cây cầu tiếp cận công nghiệp.Bản chất mở của nó làm cho nó không phù hợp với đường cao tốc do chất lượng đi kém và tiếng ồn, và nó có thể trượt khi ướt hoặc băng.

5Thang gỗ.

Mặc dù ít phổ biến hơn trong các cây cầu thép hiện đại lớn, sàn gỗ được sử dụng trong các cây cầu dành cho người đi bộ, cây cầu nông thôn hoặc vì lý do thẩm mỹ trong các khu công viên.Chúng nhẹ và dễ sử dụng nhưng có giới hạn về sức mạnh, độ bền, và chống cháy.

6Các boong tiên tiến và lai

Cầu Polymer (FRP) được củng cố bằng sợi:Một sự đổi mới hiện đại, sàn FRP được làm từ vật liệu tổng hợp (sợi thủy tinh hoặc cacbon trong ma trận polyme).và có thể được lắp ráp nhanh chóng bằng cách sử dụng các tấm lớn được chế tạo sẵnChi phí ban đầu cao của chúng là một rào cản cho việc áp dụng rộng rãi, nhưng chúng đang đạt được lực kéo để thay thế cầu nhanh chóng và trong môi trường ăn mòn.

Các boong lai:Chúng kết hợp các vật liệu để tối ưu hóa hiệu suất. ví dụ: một lưới thép chứa bê tông kết hợp sức bền kéo của lưới với sức mạnh nén và khối lượng bê tông,tạo ra một hệ thống tổng hợp nhẹ nhưng mạnh mẽ.

Sự vượt trội của sàn thép Orthotropic: Tập trung vào những lợi thế

Trong số tất cả các loại boong, boong thép ortotropic nổi bật với những lợi thế độc đáo của nó, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi cụ thể.Lợi ích của nó là rõ ràng nhất khi so sánh trực tiếp với sàn bê tông và composite thông thường.

1- Rất nhẹ:
Đây là lợi thế quan trọng nhất của nó. Một sàn orthotropic là khoảng 20-30% trọng lượng của một tấm bê tông thép tương đương.Việc giảm đáng kể tải chết này có tác dụng tích cực theo chuỗi:

Vật liệu giảm trong các vạch chính:Thang nhẹ hơn có nghĩa là các ván chính nhỏ hơn, nhẹ hơn và rẻ hơn.

Các tổ chức nhỏ hơn:Tổng tải trọng trên các cầu tàu và trụ cột được giảm, dẫn đến nền móng nhỏ hơn và tiết kiệm hơn.

Hiệu suất địa chấn tăng cường:Khối lượng nhỏ hơn dẫn đến lực quán tính địa chấn nhỏ hơn, làm cho cấu trúc an toàn hơn ở các khu vực dễ bị động đất.

2- Khả năng chịu tải cao và hiệu quả:
Thiết kế orthotropic tạo ra một cấu trúc dư thừa và hiệu quả cao.Hệ thống đa cấp (bảng sàn -> xương sườn -> đà ngang -> đà chính) phân phối hiệu quả tải xe tập trung trên một khu vực rộng lớnĐiều này làm cho nó đặc biệt mạnh mẽ đối với trọng lượng của nó, cho phép nó mang tải trọng rất nặng, chẳng hạn như những người từ giao thông xe tải dày đặc hoặc đường sắt.

3Ứng dụng cho các cây cầu dài và cây cầu di động:
Tính chất nhẹ là không thể thiếu cho các cây cầu dài (cáp và treo).số lượng thép không thực tế trong cápĐối với các cây cầu di động, giảm thiểu trọng lượng của lá di chuyển là rất quan trọng đối với kích thước, tiêu thụ năng lượng và chi phí của hệ thống vận hành cơ học.

4Xây dựng nhanh và chế tạo sẵn:
Các phần lớn của sàn orthotropic có thể được chế tạo hoàn toàn, sơn và thậm chí được sơn trên bề mặt trong môi trường nhà máy được kiểm soát.Những mô-đun khổng lồ này sau đó có thể được vận chuyển đến trang web và nâng lên vị trí, tăng tốc đáng kể quá trình xây dựng, cải thiện kiểm soát chất lượng và giảm thiểu sự gián đoạn giao thông.

5Độ bền và tuổi thọ:
Được thiết kế, chế tạo, bảo vệ đúng cách (với các hệ thống lớp phủ hiệu suất cao) và duy trì, một boong thép có thể có tuổi thọ rất dài.Các mối quan tâm chính “chán mỏi và ăn mòn” được hiểu rõ và có thể được giảm thiểu thông qua chi tiết tỉ mỉ, quy trình hàn và hệ thống bảo vệ.

6. Độ sâu xây dựng nông:
Toàn bộ hệ thống orthotropic tương đối mỏng, đây là một lợi thế lớn trong các tình huống có giới hạn khoảng cách thẳng đứng nghiêm ngặt,chẳng hạn như trong môi trường đô thị hoặc khi nâng đường không mong muốn.

So sánh với sàn bê tông:
Trong khi một tấm bê tông rẻ hơn về chi phí vật liệu ban đầu, trọng lượng nặng của nó gây ra chi phí đáng kể ở những nơi khác (những ván và nền tảng lớn hơn).Cỗ xe orthotrop, với chi phí sản xuất ban đầu cao, chứng minh là vượt trội về mặt kinh tế trong bối cảnh vòng đời đầy đủ cho thời gian dài, di động,hoặc cây cầu được xây dựng nhanh chóng nơi trọng lượng và lợi ích tiền chế được tận dụng đầy đủ.

Tiêu chuẩn thiết kế cầu châu Âu và ứng dụng của chúng

Ở châu Âu, thiết kế cầu, bao gồm cả việc lựa chọn và chi tiết các sàn cầu được điều chỉnh bởi một bộ mã thống nhất được gọi làMã EuroTiêu chuẩn liên quan cho thiết kế cầu làEN 1990 đến EN 1999, với EN 1993 (Phát triển cấu trúc thép) và EN 1994 (Phát triển cấu trúc thép tổng hợp và cấu trúc bê tông) đặc biệt quan trọng đối với cầu thép.

Tiêu chuẩn châu Âu (Eurocode) là gì?
Eurocode là một bộ quy tắc kỹ thuật hài hòa toàn diện cho việc thiết kế các công trình xây dựng.Mục đích chính của nó là loại bỏ các rào cản kỹ thuật đối với thương mại và tạo ra một thị trường chung cho các sản phẩm và dịch vụ xây dựng trên khắp châu ÂuNó cung cấp một cơ sở chung cho thiết kế, đảm bảo:

An toàn cấu trúc:Bảo vệ chống sụp đổ và biến dạng quá mức.

Khả năng phục vụ:Đảm bảo cấu trúc hoạt động thỏa đáng trong sử dụng bình thường.

Độ bền:Đảm bảo tuổi thọ sử dụng yêu cầu với bảo trì thích hợp.

Chống cháy:Đảm bảo hiệu suất thích hợp trong trường hợp hỏa hoạn.

Đối với cây cầu, các phần chính của mã Euro là:

EN 1990 (Nguyên tắc thiết kế cấu trúc):Định nghĩa các nguyên tắc cơ bản, trạng thái giới hạn và sự kết hợp tải.

EN 1991 (Hành động về cấu trúc):Xác định tải (chết, sống, gió, tuyết, nhiệt, giao thông, v.v.).

EN 1992 đến EN 1999:Cung cấp các quy tắc thiết kế cho các vật liệu khác nhau (bê tông, thép, composite, gỗ, v.v.).

Ứng dụng các sàn cầu phù hợp với mã Euro

Việc lựa chọn hệ thống sàn theo các tiêu chuẩn Eurocode là một quyết định dựa trên một phân tích toàn diện xem xét an toàn, kinh tế và bối cảnh (các "điều kiện quyết định" được nêu trong EN 1990).Các thiết kế phù hợp với Eurocode không quy định một giải pháp duy nhất nhưng cung cấp khung để đánh giá các lựa chọn khác nhau.

  1. Thang bét thép tổng hợp:Đây làgiải pháp chiếm ưu thế và kinh tế nhấtcho phần lớn các cây cầu đường cao tốc và đường sắt dài từ nhỏ đến trung bình (dải dài từ 20m đến 100m) trên khắp châu Âu.cắt ngangViệc sử dụng rộng rãi của nó là do sự cân bằng tối ưu về chi phí, độ bền và hiệu quả cấu trúc.
  2. Các sàn thép Orthotropic:Theo mã Eurocode (chủ yếu là EN 1993-2 cho cầu thép), sàn orthotropic làgiải pháp ưa thích và thường là bắt buộctrong các kịch bản sau:

Cây cầu cáp dài và cầu treo:Các cây cầu mang tính biểu tượng của châu Âu như Millau Viaduct (Pháp) hoặc cây cầu Øresund (Đan Mạch / Thụy Điển) sử dụng các sàn orthotropic để quản lý tải trọng quan trọng.

Cây cầu di động:Các cây cầu lượn và lượn trên khắp các tuyến đường thủy và cảng châu Âu dựa vào các boong orthotropic để giảm thiểu khối lượng của các yếu tố chuyển động.

Phục hồi cầu và giảm cân:Khi tăng cường hoặc thay thế một cây cầu hiện có với các hạn chế trọng lượng, một boong ortotropic thường là lựa chọn khả thi duy nhất để tăng dung lượng tải sống mà không thay đổi cấu trúc cơ sở.

Xây dựng cây cầu tăng tốc (ABC):Đối với các dự án mà việc giảm thiểu sự gián đoạn giao thông là ưu tiên hàng đầu (ví dụ: ở các khu vực đô thị đông đúc hoặc trên các hành lang giao thông quan trọng),việc chế tạo sẵn các tấm sàn orthotropic lớn làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn theo các nguyên tắc đánh giá vòng đời của Eurocode.

Các tình huống miễn trừ thẳng đứng nghiêm ngặt:Độ sâu nông của nó là một yếu tố quyết định.

  1. Các boong khác:Các sàn lưới mở có thể được sử dụng trong các ứng dụng cầu công nghiệp hoặc cầu di động cụ thể, trong khi gỗ và FRP được xem xét cho các dự án chuyên ngành như cầu cho người đi bộ,với thiết kế của họ được hướng dẫn bởi EN 1995 (Cây) và các đánh giá kỹ thuật châu Âu đang phát triển cho FRP.

Việc lựa chọn một sàn cầu cho một cây cầu thép là một quyết định phức tạp, đa diện nằm ở trung tâm của kỹ thuật cầu.Từ tấm bê tông tổng hợp thông thường và mạnh mẽ đến sàn thép orthotropic chuyên biệt và hiệu quả cao, mỗi hệ thống cung cấp một bộ đặc tính độc đáo phù hợp với nhu cầu cụ thể.boong thép orthotropic xuất hiện như một chiến thắng của đổi mới kỹ thuậtTỷ lệ sức mạnh-trọng lượng vô song của nó làm cho không thể có thể, cho phép các dải ngoặt ngoạn mục của cây cầu treo và hoạt động hiệu quả của cây cầu di động.

Các tiêu chuẩn thiết kế châu Âu, được thể hiện trong Eurocodes, cung cấp một khuôn khổ nghiêm ngặt, khoa học và toàn diện để đưa ra các quyết định quan trọng này. They ensure that regardless of the chosen deck type—be it the cost-effective composite slab for a regional overpass or the sophisticated orthotropic deck for a landmark crossing—the final structure is safeSự phát triển liên tục của vật liệu và phương pháp thiết kế, hướng dẫn bởi các tiêu chuẩn này,hứa hẹn cầu thép hiệu quả hơn và kiên cường hơn cho tương lai, với sàn cầu vẫn là một yếu tố trung tâm của hiệu suất và thành công của họ.

các sản phẩm
chi tiết tin tức
Người anh hùng chưa từng được biết đến: Làm thế nào các đổi mới trên cầu hình thành tương lai của cây cầu thép
2025-10-15
Latest company news about Người anh hùng chưa từng được biết đến: Làm thế nào các đổi mới trên cầu hình thành tương lai của cây cầu thép

Thép, với tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng đặc biệt, độ dẻo dai, tốc độ xây dựng và khả năng trải dài khoảng cách dài, đã là nền tảng của kỹ thuật cầu trong hơn một thế kỷ.Một cây cầu thép là một cấu trúc sử dụng thép như là vật liệu chính cho các yếu tố chịu tải chính của nóCác thành phần cơ bản của bất kỳ cây cầu nào làcấu trúc trên(mọi thứ trên các hỗ trợ, mang tải) vàcấu trúc phụ(các cột và trụ cột chuyển tải lên mặt đất).cầu nốilà một phần quan trọng của cấu trúc trên; nó là bề mặt vật lý trực tiếp hỗ trợ giao thông, cho dù đó là xe cộ, đường sắt,hoặc người đi bộ và phân phối tải năng động cho các yếu tố cấu trúc chính bên dưới.

Việc lựa chọn hệ thống sàn là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đáng kể đến tổng trọng lượng, độ bền, yêu cầu bảo trì, phương pháp xây dựng và cuối cùng là chi phí vòng đời của cây cầu.Trong cầu thép, sàn phải hoạt động phối hợp với khung thép, thường dẫn đến các thiết kế composite hiệu quả cao.khám phá các loại sàn cầu khác nhau được sử dụng, và cung cấp một kiểm tra chi tiết về sàn cầu thép, nhấn mạnh những lợi thế riêng biệt của nó.phác thảo các nguyên tắc và kịch bản ứng dụng điển hình của họ.

Một cái nhìn tổng quát ngắn gọn vềLoại cầu thép

Trước khi tập trung vào sàn, điều cần thiết là hiểu các hệ thống cấu trúc chính của cầu thép, vì sự lựa chọn sàn thường phụ thuộc lẫn nhau với hình thức cấu trúc chính.

  1. Đường cầu đệm:Loại phổ biến nhất, sử dụng thép I-beam hoặc khung khung như các hỗ trợ theo chiều dọc chính. Chúng lý tưởng cho dải ngắn đến trung bình (lên đến 300 mét cho các khung khung).Các lựa chọn sàn rất đa dạng cho loại này.
  2. Cây cầu truss:Bao gồm các đơn vị hình tam giác kết nối với nhau, cầu truss cực kỳ hiệu quả trong việc phân phối tải trọng.Cầu có thể được đặt ở phía trên (cầu truss), dưới cùng (thông qua truss), hoặc ở giữa giữa các hợp âm truss.
  3. Arch Bridges:Những cây cầu này mang tải trọng chủ yếu thông qua nén trục.Các vòm bằng thép rất thanh lịch và có thể đạt được độ dài rất dài.
  4. Cây cầu cáp:Đặc trưng bởi các dây cáp chạy trực tiếp từ tháp đến sàn, cung cấp hỗ trợ trung gian. Điều này cho phép trải dài rất dài (hơn 1000 mét).Các sàn trong một cầu cáp phải được đặc biệt mạnh mẽ để xử lý các lực tập trung từ các dây cáp, làm cho sàn thép ortotropic trở thành sự lựa chọn chủ yếu.
  5. Cây cầu treo:đỉnh cao của kỹ thuật dài, nơi sàn được treo từ các dây cáp chính được treo trên tháp.một lần nữa một lĩnh vực mà sàn thép nhẹ vượt trội.

Các loại sàn cầu được sử dụng trong cầu thép

Cầu cầu là "bề mặt làm việc" của cây cầu. Việc lựa chọn là một quyết định thiết kế quan trọng.Các loại sàn cầuđược sử dụng kết hợp với các cấu trúc thép.

1. Băng đá sàn

Các tấm bê tông là loại sàn cầu phổ biến nhất trên toàn thế giới do chi phí tương đối thấp, độ bền nén cao và độ bền.

Đĩa bê tông tăng cường đúc vào vị trí (CIP):Điều này liên quan đến việc xây dựng khuôn trên ván thép, đặt gia cố và đổ bê tông tại chỗ.,bề mặt bền nhưng thêm trọng lượng chết đáng kể cho cấu trúc.

Cầu bê tông đúc sẵn:Các tấm bê tông đúc sẵn được sản xuất bên ngoài địa điểm trong môi trường được kiểm soát, được vận chuyển đến địa điểm và đặt trên các ván thép.Các khớp nối giữa các tấm sau đó được lấp đầy với vữa hoặc bê tông để đảm bảo sự liên tụcNó cung cấp kiểm soát chất lượng tốt hơn nhưng đòi hỏi sản xuất và xử lý chính xác.

Cầu bê tông đã được gia cố trước:Những sàn này kết hợp các gân mạnh mẽ được căng thẳng, truyền tải căng thẳng nén vào bê tông để chống lại căng thẳng kéo từ tải trọng.Chúng được sử dụng trong cả ứng dụng tiền chế và CIP và cho phép trải dài hơn giữa các ván và giảm độ dày tấm.

2. Composite Deck (Concrete Slab trên Steel Beams)

Đây có lẽ là hệ thống phổ biến và hiệu quả nhất cho các cây cầu vạch đường cao tốc hiện đại.Nó liên quan đến kết nối cơ học tấm bê tông với vòm trên cùng của các ván thép bằng cách sử dụng đệm cắtMột khi bê tông cứng, tấm và các ván hoạt động như một đơn vị duy nhất, không thể tách rời.

Làm thế nào nó hoạt động:Dưới tải, tấm bê tông, tuyệt vời trong nén, hoạt động như một vòm nén trên cùng của một chùm T tổng hợp sâu, trong khi ván thép chủ yếu chống lại căng.Hoạt động phối hợp này dẫn đến một hệ thống cứng và mạnh hơn nhiều so với khi hai thành phần hoạt động độc lập.

Lợi ích:Hành động tổng hợp cho phép các ván thép nông hơn và nhẹ hơn cho cùng một khoảng trải dài, giảm chi phí vật liệu và kích thước nền tảng.Nó tận dụng sức mạnh nén của bê tông và sức mạnh kéo của thép tối ưu.

3. Thép Orthotropic Deck

Đây là một hệ thống boong chuyên biệt và hiệu quả cao, trong đó bản thân tấm boong là một thành phần chịu tải không thể thiếu của cấu trúc thép chính.Thuật ngữ "orthotropic" có nghĩa là có tính cứng khác nhau theo hướng vuông. Một sàn orthotropic bao gồm một tấm thép phẳng (thường dày 12-20 mm) cứng bên dưới bằng một lưới xương sườn dọc (như trapezoid, hầm hoặc hình bóng) và các vạch chéo ngang,được hỗ trợ bởi các ván chính.

Cấu trúc:

Bảng trên boong:Bảng trên cùng nhận tải bánh xe trực tiếp.

Các xương sườn dọc:Chúng chạy song song với hướng giao thông và trải dài giữa các vệt chéo ngang. Chúng phân phối tải bánh xe địa phương dọc theo chiều dài.

Đường ngang ngang:Chúng chạy thẳng đứng với giao thông, hỗ trợ các đầu của xương sườn và chuyển tải tải đến các ván chính.

Bề mặt đeo:Một vật liệu bề mặt mỏng, bền (ví dụ: nhựa mastic hoặc nhựa epoxy đặc biệt) được áp dụng trên mặt bàn sàn thép để tạo ra bề mặt lỏng, bảo vệ thép khỏi ăn mòn,và phân phối tải bánh xe.

4Mở lưới thép

Cầu này được chế tạo từ các thanh thép hoặc các phần I được hàn với nhau trong một mô hình lưới hình chữ nhật hoặc đường chéo, tạo ra một lưới mở. Nó nhẹ và cho phép nước, tuyết,và những mảnh vỡ để rơi qua.

Ứng dụng:Chủ yếu được sử dụng trong các cây cầu di động (đường nâng, cây cầu nâng) nơi giảm thiểu trọng lượng là rất quan trọng, và trên đường phụ hoặc cây cầu tiếp cận công nghiệp.Bản chất mở của nó làm cho nó không phù hợp với đường cao tốc do chất lượng đi kém và tiếng ồn, và nó có thể trượt khi ướt hoặc băng.

5Thang gỗ.

Mặc dù ít phổ biến hơn trong các cây cầu thép hiện đại lớn, sàn gỗ được sử dụng trong các cây cầu dành cho người đi bộ, cây cầu nông thôn hoặc vì lý do thẩm mỹ trong các khu công viên.Chúng nhẹ và dễ sử dụng nhưng có giới hạn về sức mạnh, độ bền, và chống cháy.

6Các boong tiên tiến và lai

Cầu Polymer (FRP) được củng cố bằng sợi:Một sự đổi mới hiện đại, sàn FRP được làm từ vật liệu tổng hợp (sợi thủy tinh hoặc cacbon trong ma trận polyme).và có thể được lắp ráp nhanh chóng bằng cách sử dụng các tấm lớn được chế tạo sẵnChi phí ban đầu cao của chúng là một rào cản cho việc áp dụng rộng rãi, nhưng chúng đang đạt được lực kéo để thay thế cầu nhanh chóng và trong môi trường ăn mòn.

Các boong lai:Chúng kết hợp các vật liệu để tối ưu hóa hiệu suất. ví dụ: một lưới thép chứa bê tông kết hợp sức bền kéo của lưới với sức mạnh nén và khối lượng bê tông,tạo ra một hệ thống tổng hợp nhẹ nhưng mạnh mẽ.

Sự vượt trội của sàn thép Orthotropic: Tập trung vào những lợi thế

Trong số tất cả các loại boong, boong thép ortotropic nổi bật với những lợi thế độc đáo của nó, đặc biệt là trong các ứng dụng đòi hỏi cụ thể.Lợi ích của nó là rõ ràng nhất khi so sánh trực tiếp với sàn bê tông và composite thông thường.

1- Rất nhẹ:
Đây là lợi thế quan trọng nhất của nó. Một sàn orthotropic là khoảng 20-30% trọng lượng của một tấm bê tông thép tương đương.Việc giảm đáng kể tải chết này có tác dụng tích cực theo chuỗi:

Vật liệu giảm trong các vạch chính:Thang nhẹ hơn có nghĩa là các ván chính nhỏ hơn, nhẹ hơn và rẻ hơn.

Các tổ chức nhỏ hơn:Tổng tải trọng trên các cầu tàu và trụ cột được giảm, dẫn đến nền móng nhỏ hơn và tiết kiệm hơn.

Hiệu suất địa chấn tăng cường:Khối lượng nhỏ hơn dẫn đến lực quán tính địa chấn nhỏ hơn, làm cho cấu trúc an toàn hơn ở các khu vực dễ bị động đất.

2- Khả năng chịu tải cao và hiệu quả:
Thiết kế orthotropic tạo ra một cấu trúc dư thừa và hiệu quả cao.Hệ thống đa cấp (bảng sàn -> xương sườn -> đà ngang -> đà chính) phân phối hiệu quả tải xe tập trung trên một khu vực rộng lớnĐiều này làm cho nó đặc biệt mạnh mẽ đối với trọng lượng của nó, cho phép nó mang tải trọng rất nặng, chẳng hạn như những người từ giao thông xe tải dày đặc hoặc đường sắt.

3Ứng dụng cho các cây cầu dài và cây cầu di động:
Tính chất nhẹ là không thể thiếu cho các cây cầu dài (cáp và treo).số lượng thép không thực tế trong cápĐối với các cây cầu di động, giảm thiểu trọng lượng của lá di chuyển là rất quan trọng đối với kích thước, tiêu thụ năng lượng và chi phí của hệ thống vận hành cơ học.

4Xây dựng nhanh và chế tạo sẵn:
Các phần lớn của sàn orthotropic có thể được chế tạo hoàn toàn, sơn và thậm chí được sơn trên bề mặt trong môi trường nhà máy được kiểm soát.Những mô-đun khổng lồ này sau đó có thể được vận chuyển đến trang web và nâng lên vị trí, tăng tốc đáng kể quá trình xây dựng, cải thiện kiểm soát chất lượng và giảm thiểu sự gián đoạn giao thông.

5Độ bền và tuổi thọ:
Được thiết kế, chế tạo, bảo vệ đúng cách (với các hệ thống lớp phủ hiệu suất cao) và duy trì, một boong thép có thể có tuổi thọ rất dài.Các mối quan tâm chính “chán mỏi và ăn mòn” được hiểu rõ và có thể được giảm thiểu thông qua chi tiết tỉ mỉ, quy trình hàn và hệ thống bảo vệ.

6. Độ sâu xây dựng nông:
Toàn bộ hệ thống orthotropic tương đối mỏng, đây là một lợi thế lớn trong các tình huống có giới hạn khoảng cách thẳng đứng nghiêm ngặt,chẳng hạn như trong môi trường đô thị hoặc khi nâng đường không mong muốn.

So sánh với sàn bê tông:
Trong khi một tấm bê tông rẻ hơn về chi phí vật liệu ban đầu, trọng lượng nặng của nó gây ra chi phí đáng kể ở những nơi khác (những ván và nền tảng lớn hơn).Cỗ xe orthotrop, với chi phí sản xuất ban đầu cao, chứng minh là vượt trội về mặt kinh tế trong bối cảnh vòng đời đầy đủ cho thời gian dài, di động,hoặc cây cầu được xây dựng nhanh chóng nơi trọng lượng và lợi ích tiền chế được tận dụng đầy đủ.

Tiêu chuẩn thiết kế cầu châu Âu và ứng dụng của chúng

Ở châu Âu, thiết kế cầu, bao gồm cả việc lựa chọn và chi tiết các sàn cầu được điều chỉnh bởi một bộ mã thống nhất được gọi làMã EuroTiêu chuẩn liên quan cho thiết kế cầu làEN 1990 đến EN 1999, với EN 1993 (Phát triển cấu trúc thép) và EN 1994 (Phát triển cấu trúc thép tổng hợp và cấu trúc bê tông) đặc biệt quan trọng đối với cầu thép.

Tiêu chuẩn châu Âu (Eurocode) là gì?
Eurocode là một bộ quy tắc kỹ thuật hài hòa toàn diện cho việc thiết kế các công trình xây dựng.Mục đích chính của nó là loại bỏ các rào cản kỹ thuật đối với thương mại và tạo ra một thị trường chung cho các sản phẩm và dịch vụ xây dựng trên khắp châu ÂuNó cung cấp một cơ sở chung cho thiết kế, đảm bảo:

An toàn cấu trúc:Bảo vệ chống sụp đổ và biến dạng quá mức.

Khả năng phục vụ:Đảm bảo cấu trúc hoạt động thỏa đáng trong sử dụng bình thường.

Độ bền:Đảm bảo tuổi thọ sử dụng yêu cầu với bảo trì thích hợp.

Chống cháy:Đảm bảo hiệu suất thích hợp trong trường hợp hỏa hoạn.

Đối với cây cầu, các phần chính của mã Euro là:

EN 1990 (Nguyên tắc thiết kế cấu trúc):Định nghĩa các nguyên tắc cơ bản, trạng thái giới hạn và sự kết hợp tải.

EN 1991 (Hành động về cấu trúc):Xác định tải (chết, sống, gió, tuyết, nhiệt, giao thông, v.v.).

EN 1992 đến EN 1999:Cung cấp các quy tắc thiết kế cho các vật liệu khác nhau (bê tông, thép, composite, gỗ, v.v.).

Ứng dụng các sàn cầu phù hợp với mã Euro

Việc lựa chọn hệ thống sàn theo các tiêu chuẩn Eurocode là một quyết định dựa trên một phân tích toàn diện xem xét an toàn, kinh tế và bối cảnh (các "điều kiện quyết định" được nêu trong EN 1990).Các thiết kế phù hợp với Eurocode không quy định một giải pháp duy nhất nhưng cung cấp khung để đánh giá các lựa chọn khác nhau.

  1. Thang bét thép tổng hợp:Đây làgiải pháp chiếm ưu thế và kinh tế nhấtcho phần lớn các cây cầu đường cao tốc và đường sắt dài từ nhỏ đến trung bình (dải dài từ 20m đến 100m) trên khắp châu Âu.cắt ngangViệc sử dụng rộng rãi của nó là do sự cân bằng tối ưu về chi phí, độ bền và hiệu quả cấu trúc.
  2. Các sàn thép Orthotropic:Theo mã Eurocode (chủ yếu là EN 1993-2 cho cầu thép), sàn orthotropic làgiải pháp ưa thích và thường là bắt buộctrong các kịch bản sau:

Cây cầu cáp dài và cầu treo:Các cây cầu mang tính biểu tượng của châu Âu như Millau Viaduct (Pháp) hoặc cây cầu Øresund (Đan Mạch / Thụy Điển) sử dụng các sàn orthotropic để quản lý tải trọng quan trọng.

Cây cầu di động:Các cây cầu lượn và lượn trên khắp các tuyến đường thủy và cảng châu Âu dựa vào các boong orthotropic để giảm thiểu khối lượng của các yếu tố chuyển động.

Phục hồi cầu và giảm cân:Khi tăng cường hoặc thay thế một cây cầu hiện có với các hạn chế trọng lượng, một boong ortotropic thường là lựa chọn khả thi duy nhất để tăng dung lượng tải sống mà không thay đổi cấu trúc cơ sở.

Xây dựng cây cầu tăng tốc (ABC):Đối với các dự án mà việc giảm thiểu sự gián đoạn giao thông là ưu tiên hàng đầu (ví dụ: ở các khu vực đô thị đông đúc hoặc trên các hành lang giao thông quan trọng),việc chế tạo sẵn các tấm sàn orthotropic lớn làm cho nó trở thành một lựa chọn hấp dẫn theo các nguyên tắc đánh giá vòng đời của Eurocode.

Các tình huống miễn trừ thẳng đứng nghiêm ngặt:Độ sâu nông của nó là một yếu tố quyết định.

  1. Các boong khác:Các sàn lưới mở có thể được sử dụng trong các ứng dụng cầu công nghiệp hoặc cầu di động cụ thể, trong khi gỗ và FRP được xem xét cho các dự án chuyên ngành như cầu cho người đi bộ,với thiết kế của họ được hướng dẫn bởi EN 1995 (Cây) và các đánh giá kỹ thuật châu Âu đang phát triển cho FRP.

Việc lựa chọn một sàn cầu cho một cây cầu thép là một quyết định phức tạp, đa diện nằm ở trung tâm của kỹ thuật cầu.Từ tấm bê tông tổng hợp thông thường và mạnh mẽ đến sàn thép orthotropic chuyên biệt và hiệu quả cao, mỗi hệ thống cung cấp một bộ đặc tính độc đáo phù hợp với nhu cầu cụ thể.boong thép orthotropic xuất hiện như một chiến thắng của đổi mới kỹ thuậtTỷ lệ sức mạnh-trọng lượng vô song của nó làm cho không thể có thể, cho phép các dải ngoặt ngoạn mục của cây cầu treo và hoạt động hiệu quả của cây cầu di động.

Các tiêu chuẩn thiết kế châu Âu, được thể hiện trong Eurocodes, cung cấp một khuôn khổ nghiêm ngặt, khoa học và toàn diện để đưa ra các quyết định quan trọng này. They ensure that regardless of the chosen deck type—be it the cost-effective composite slab for a regional overpass or the sophisticated orthotropic deck for a landmark crossing—the final structure is safeSự phát triển liên tục của vật liệu và phương pháp thiết kế, hướng dẫn bởi các tiêu chuẩn này,hứa hẹn cầu thép hiệu quả hơn và kiên cường hơn cho tương lai, với sàn cầu vẫn là một yếu tố trung tâm của hiệu suất và thành công của họ.