Gối cầu là gì?
Gối cầu là phần trung gian nằm giữa mố trụ cầu và kết cấu nhịp. Gối cầu có tác dụng như một tấm đệm chịu tải trọng và làm giảm lực cắt ngang của kết cấu nhịp truyền xuống mố trụ. Đồng thời gối cầu sẽ cho kết cấu làm việc theo mô hình tính toán và giúp kết cấu nhịp dịch chuyển, co giãn ít mà bị cản trở.
Các loại gối cầu
Gối cầu là một thiết bị được dùng với mục đích đảm bảo được êm thuận khi lực được truyền từ dầm cầu xuống xà mũ hoặc đỉnh trụ.
Phân loại Gối cầu:
- Gối chậu: Gối chậu cố định, gối chậu di động , gối chậu di động đơn hướng, gối chậu di động hai hướng, và gối chậu di dộng đa hướng.
- Gối cao su: Gối cao su cốt bản thép cố định và gối chậu.
Thiết bị gối cầu có những tính năng gì đặc biệt?
Một số gối cầu dùng trong công trình cầu bê tông
Cấu tạo và ứng dụng của gối chậu
Gối cầu kiểu chậu có khả năng chịu được tải trọng thẳng đứng nhờ vào hiệu ứng nén của chậu thép. Thiết bị này hoạt động tạo ra sự dịch chuyển và chuyển dịch theo hướng thẳng do sự biến dạng của đĩa cao su.
Gối chậu hiện nay bao gồm ba bộ phận chính: pít-tông, chậu thép và một đĩa cao su. Đĩa cao su được đặt bên trong chậu thép. Dưới tác dụng của tải trọng thì đĩa cao su này sẽ biến dạng theo thể tích của chậu thép. Qua đó, nó có thể chịu được lực và xoay quanh một mặt phẳng ngang do kết cấu của nhịp cầu tạo ra. Piston và chậu thép sẽ là bộ phận kết nối giữa các kết cấu. Ngoài ra, thiết bị này có thể được thiết kế thêm một bộ phận thứ 4. Đó chính là thanh dẫn hướng để hạn chế hoặc dịch chuyển thông qua kết cấu nhịp cầu sinh ra.
Ứng dụng của gối hình cầu
Gối hình cầu cho phép cầu dịch chuyển và xoay với một tấm chịu lực bằng đồng có độ bền tương đối cao. Thiết bị này có khả năng dịch chuyển lớn hơn gối chậu. Nhờ vào các tấm cao su có thể chịu tải linh hoạt hơn.
Chức năng và cấu tạo của gối cầu cao su bản thép
Theo các chuyên gia trong ngành xây dựng, gối cầu cao su được hiểu là bộ phận trung gian. Có vai trò tạo sự liên kết lâu dài giữa nhịp cầu và lớp vải mô trụ cầu. Bộ phận này có vai trò chịu tải trọng và giảm lực cắt ngang của kết cấu nhịp cầu truyền xuống trụ cầu. Ngoài ra, sự xuất hiện của gối cầu cao su bản thép còn giúp kết cấu nhịp ít vị co giãn, cản trở hơn. Từ đó tạo độ êm khá ổn định khi truyền lực từ dầm cầu xuống đỉnh trụ của cầu.
Thiết bị này có chức năng chịu được tải trọng lớn theo phương thẳng đứng. Có thể chuyển động qua lại và góc xoay thông qua các bộ phận bằng cao su. Thiết bị này được sử dụng rộng rãi cho nhiều loại cầu. Với các quy mô xây dựng khác nhau từ nhỏ, vừa đến lớn.
Cao su mềm trong gối cầu cao su bản thép được chia thành nhiều lớp và kết hợp với các lớp thép tấm. Nhờ vào tính chất dẻo và biến dạng đàn hồi của cao su mà góc xoay được đảm bảo. Đồng thời cho phép di chuyển theo phương ngang nhờ vào biến dạng cắt của cao su. Lưu ý rằng, những vấn đề này cần được xem xét khi thiết kế các tấm trượt PTEE. Tấm trượt này có vai trò giữ các bề mặt gối cầu cao su bản thép có thể chịu được chuyển vị ngang lớn với tấm đệm bên trong gối.
Có thể biến dạng ngang
Gối cầu sẽ chịu các tác động của các lực phương nằm ngang. Mặt ngoài của loại gối cầu này sẽ bắt đầu biến dạng đàn hồi dọc theo chiều cao. Trạng thái ban đầu của gối cầu sẽ quay lại khi không còn bất cứ lực nào tác động lên gối cầu nữa. Lúc này, gối cầu cao su bản thép sẽ hấp thụ năng lượng dao động nghiêng của dầm cầu.
Có thể biến dạng đàn hồi
Gối cầu cao su bản thép sẽ là thiết bị chịu sự tác động của lực cục bộ. Lực này sẽ nằm vuông góc với phương ngang. Sau đó dầm cấu sẽ dao động nghiêng vào nên một momen quay. Lúc này, gối cầu sẽ bắt đầu biến dạng đàn hồi theo hướng chịu tác động của lực cục bộ và bắt đầu quay. Tiếp đến, gối cầu cao su bản thép cũng sẽ hấp thụ năng lượng dao động nghiêng của dầm cầu.
Những điều cơ bản cần lưu ý khi sử dụng gối cầu
Nếu các gối cầu được lắp đặt không đúng cách. Có thể sẽ xuất hiện hiện tượng nước rò rỉ do hư hỏng của khe co giãn. Điều này có thể dễ ảnh hưởng hơn đến các gối. Nêu không xem xét bảo trì về sau cho các kết cấu khi thiết kế. Thì việc kiểm tra chi tiết có thể không thực hiện được, từ đó khó có thể phát hiện được hư hỏng. Vì vậy, việc thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng cũng như chống ăn mòn và chống bám bụi là những việc làm rất quan trọng.
Cấu tạo gối cầu cũng giống như những thiết bị cơ khí đều có độ chính xác cao. Do đó hiểu biết về thiết kế và chế tạo, kiểm soát chất lượng, phương pháp lắp đặt và quy trình bảo dưỡng thiết bị này khá là cần thiết.
Trên đây là thông tin chi tiết về gối cầu thường được sử dụng phổ biến hiện nay. Chúng tôi hy vọng rằng bài viết này đã cung cấp cho bạn thêm nhiều nguồn thông tin đa dạng và hữu ích.
