Lịch sử hình thành Cầu :

Là một phương tiện nối liền 2 hay nhiều điểm khác nhau, giúp việc di chuyển giữa các vị trí ấy được dễ dàng hơn.

Cầu là một hệ thống an toàn giao thông được bắc qua các chướng ngại nước như: rãnh nước, dòng suối, dòng sông, hồ, biển, thung lũng, hay các chướng ngại khác như: đường bộ, đường sắt ... đảm bảo cho giao thông được liên tục.

Cầu đã ra đời cách ngày nay rất lâu. Thể thức ban đầu của những cây cầu là tác phẩm của tự nhiên, là khúc cây đổ bắc ngang qua dòng nước. Thời gian đầu, người ta thường làm cầu từ một tấm ván mỏng, từ những cây gỗ đơn, tre, thậm chí là từ những tảng đá. Các cầu loại này thường không chịu được tải trọng lớn và cường độ giao thông cao.

Lịch sử hình thành Lan can cầu

Lan can cầu là phần biên ngoài cùng của mặt cầu. Lan can cầu có tác dụng ngăn không cho người cũng như phương tiện giao thông bị văng ra khỏi cầu và tạo cảm giác an toàn cho nguời đi trên cầu cũng như tạo mỹ quan cho cầu. Đối với những cây cầu mà có phần dành cho người đi bộ cao hơn mặt cầu thì lan can cầu thiết kế chỉ dành bảo vệ người đi bộ và tạo cảm giác an toàn,còn đối với phương tiện giao thông (như ôtô) thì lan can cầu không có tác dụng nhiều trong việc bảo đảm cho phương tiện giao thông không bị văng ra khỏi cầu khi có sư cố tai nạn, mà chính chiều cao của phần làn dành cho người đi bộ mới là yếu tố quan trọng ngăn đỡ phương tiện không bị văng ra khỏi cầu, còn loại cầu không có phần dành cho người đi bộ thì lan can cầu có tác dụng ngăn phương tiện giao thông rơi ra khỏi cầu.

Yêu cầu & Tính toán Thiết kế Lan can cầu đường bộ

Lan Can – Lề Bộ Hành - ThS. Nguyễn Văn Sơn Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng . Thiết Kế Cầu BTCT Lan Can Đường Ô Tô

Định Nghĩa: - Lan can được sử dụng nhằm mục đích bảo vệ cho các phương tiện lưu thông và người trên cầu khi xảy ra va xô giữa xe và lan can, đồng thời chỉnh hướng các xe cộ đi lại trên cầu.

Tiêu Chuẩn Lựa Chọn Mức Độ Ngăn Chặn: - Tuỳ vào mỗi cấp đường mà mức độ ngăn chặn của lan can là khác nhau. Khi thiết kế cần qui định 01 trong 05 các mức độ sau đây:

- L1: Mức cấp 1 - cho đường trong công trường có tốc độ và lưu lượng xe thấp hoặc đường phố khu vực có tốc độ thấp.

- L2: Mức cấp 2 - cho đường trong công trường và hầu hết các đường địa phương và ở nơi dự kiến có một số lượng nhỏ xe nặng và tốc độ qui định giảm bớt.

- L3: Mức cấp 3 – cho các đường có tốc độ cao với hỗn hợp các xe tải và các xe nặng.

- L4: Mức cấp 4 – cho các đường cao tốc với tốc độ cao, lưu lượng giao thông lớn, xe nặng chiếm đa số và cho đường bộ có điều kiện lưu thông xấu.

- L5: Mức cấp 5 – áp dụng giống như mức 4 nhưng khi yêu cầu cần mức độ ngăn chặn cao hơn.

Lan Can Đường Ô Tô Kích Thước Hình Học của Lan Can:

a. Chiều cao tường phòng hộ hoặc lan can đường ô tô:

- Chiều cao nhỏ nhất tối thiểu của lan can bê tông là 810 mm

- Chiều cao nhỏ nhất của vách bê tông trong tường phòng hộ bê tông có mặt thẳng đứng phải là 685 mm.

- Cần chú ý đến việc tăng kết cấu áo đường trong tương lai.

b. Phân cách các cấu kiện thanh lan can: - Đối với lan can đường bộ, phải thoả mãn các điều kiện qui đinh trong bảng sau: 

- Trừ khi có quy định khác, phải áp dụng các trạng thái giới hạn cực hạn và các tổ hợp tải trọng tương ứng

 - Các lan can phải được thiết kế theo: + Ri : sức kháng của thanh lan can thứ i (N). + Yi : khoảng cách từ mặt cầu đến thanh lan can thứ i (mm). - Ft và FL không cần đặt cùng với Fv Ft, FL, Fv phải đặt ở thanh lan can FL từ lan can truyền vào cột  tính liên tục của lan can.

Lan Can Đường Ô Tô Sức Kháng Danh Định của Lan Can:

a. Lan can tường bê tông: - Đối với các rào chắn và tường phòng hộ bê tông cốt thép có thể dùng phân tích đường chảy và thiết kế cường độ để thiết kế.

- Sức kháng danh định của tường lan can đối với tải trọng ngang Rw có thể được xác định bằng phương pháp đường chảy như sau:

+ Đối với các va xô trong đoạn tường ở giữa: Chiều dài tường phá hoại theo cơ cấu đường chảy: 

b. Lan can tường bê tông: + Đối với các va chạm ở đầu tường hay mối nối: Chiều dài tường phá hoại theo cơ cấu đường chảy: - Ft: Lực ngang giả định đang tác động tại đỉnh tường bê tông (N) - Lt : Chiều dài phân bố của lực va theo hướng dọc Ft (mm) - Mb: Sức kháng uốn phụ thêm của dầm tại đỉnh tường, (nếu có)(N.mm) - Mw: Sức kháng uốn của tường (N.mm/mm) - Mc: Sức kháng uốn của tường hẫng (N.mm/mm).

- Khi sử dụng các phương trình trên, Mc và Mw không nên thay đổi nhiều theo chiều cao tường. Phân tích đường chảy của lan can tường bê tông khi xe va chạm vào phần giữa của lan can Phân tích đường chảy của lan can tường bê tông khi xe va chạm vào phần đầu của lan can 

c. Lan can dạng cột và dầm: - Sức kháng danh định tới hạn của lan can, R: - Đối với các dạng phá hoại gồm số lượng nhịp lan can lẻ N: (1) - Đối với các dạng phá hoại gồm số lượng nhịp lan can chẵn N: (2) - L: Khoảng cách cột hoặc chiều dài một nhịp (mm) - MP: Sức kháng dẻo hoặc phá hoại theo đường chảy của tất cả các thanh lan can tham gia vào khớp dẻo (N-mm). - PP: Sức kháng tải trọng ngang cực hạn của cột đứng đơn lẻ ở cao độ phía trên mặt cầu (N).

d. Tổ hợp tường phòng hộ bê tông và lan can kim loại: - Sức kháng từng bộ phận của tổ hợp thanh lan can cầu phải được xác định theo qui định trong các điều ở trên. - Cường độ chịu uốn của thanh lan can phải được xác định trên một nhịp RR và trên 2 hai nhịp R’R - Sức kháng của cột trên đỉnh tường PP phải được xác định bao gồm cả sức kháng của cột và sức kháng của các bu lông neo. - Sức kháng tổ hợp của tường phòng hộ và thanh lan can phải lấy theo sức kháng nhỏ hơn được xác định theo hai phương thức phá hoại được thể hiện trong các hình dưới đây: Khi xe va vào cột lan can Khi xe va vào giữa nhịp lan can Lan Can Cầu thì sức kháng của lan can được lấy bằng tổng của sức kháng thanh lan can RR và sức kháng của tường bê tông Rw, và chiều cao hữu hiệu , được tính như sau: Trong đó: RR: sức kháng của thanh lan can trên một nhịp (N). Rw: sức kháng của tường bê tông (N). Hw: Chiều cao tường (mm). HR: Chiều cao thanh lan can (mm).  - Khi xe va vào cột lan can, thì sức kháng của lan can được lấy bằng tổng của khả năng chịu lực của cột PP, sức kháng thanh lan can R’R và sức kháng của tường bê tông R’w, và chiều cao hữu hiệu , được tính như sau: Trong đó: PP : sức kháng cực hạn theo hướng ngang của cột (N) R’R: sức kháng cực hạn theo hướng ngang của thanh lan can qua hai nhịp (N). Rw : sức kháng của tường bê tông (N) R’w :sức kháng của tường bê tông (N), được giảm để chịu tải trọng cột (N).

Lan Can Cầu tài liệu hướng dẫn tính toán các giá trị sau: - Mb: Sức kháng uốn phụ thêm của dầm tại đỉnh tường. - Mw: Sức kháng uốn của tường. - Mc: Sức kháng uốn của tường hẫng. - MP: Sức kháng dẻo hoặc phá hoại theo đường chảy của tất cả các thanh lan can tham gia vào khớp dẻo. - PP : sức kháng cực hạn theo hướng ngang của cột

Kích Thước Hình Học của Lan Can Cầu dành cho người đi bộ: - Chiều cao nhỏ nhất của lan can đường người đi bộ phải là 1060 mm được đo từ mặt đường người đi bộ. - Khoảng hở tĩnh giữa các cấu kiện lan can dạng cột và dầm (hoặc thanh) theo cả 2 phương ngang và đứng không được vượt quá 150 mm đối với phần lan can thấp hơn 685mm, đối với phần lan can cao hơn 685 mm thì không được vượt quá 380 mm. - Nếu sử dụng lan can dạng hàng rào bằng dây xích hay cột đỡ tấm lưới kim loại thì khoảng cách giữa mặt lưới của dây xích hoặc tấm lưới kim loại không nên rộng hơn 50mm 

Hoạt Tải Thiết Kế Lan Can: - Đối với lan can dạng cột dầm (hoặc thanh), tải trọng thiết kế bao gồm: - Tải trọng phân bố w = 0.37 N/mm theo cả 2 phương ngang và thẳng đứng, tác động đồng thời trên từng cấu kiện hướng dọc. - Tải trọng tập trung 890 N, có thể tác dụng đồng thời cùng với tải trọng ở trên tại bất kỳ điểm nào và theo hướng bất kỳ tại đỉnh lan can. PLL = 890 + 0.37nL, (N) n: số thanh lan can. L: chiều dài nhịp lan can.

Lan Can Dùng Kết Hợp Kích Thước Hình Học và Tải Trọng Thiết Kế: - Các yêu cầu về hình học của lan can dùng kết hợp phải thoả mãn các yêu cầu đối với lan can lề bộ hành và lan can đường ô tô. - Các tải trọng quy định đối với lan can lề bộ hành không được đặt đồng thời cùng tải trong va xô của xe thiết kế.

- Các kích thước theo chiều ngang của bề rộng xe chạy phải lấy từ mặt bó vỉa. Bó vỉa của lề đường đi bộ ở phía giao thông đường ô tô của lan can cầu phải được xem như là phần không tách rời của lan can và phải được gồm trong bất kỳ thí nghiệm va xô nào.

Lề bộ hành: - Có 2 loại:

+ Dạng lề bộ hành cùng mức (tức là không nhô cao), được ngăn cách với phần xe chạy bằng lan can tổ hợp, thông thường sử dụng trên cầu có tốc độ xe chạy cao.

+ Dạng lề bộ hành nâng cao, phần nâng cao thông thường từ 150 mm – 200 mm, thường áp dụng đối với cầu có tốc độ xe chạy thấp. + Tải trọng thiết kế: 310-3MPa phân bố đều trên LBH Bó Vỉa và Lề Bộ Hành Lan Can Cầu