TKMH CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP - DẦM T CĂNG SAU L=30M

Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Trờng đại học giao thông vận tải
Khoa công trình
bộ môn ctgttp
Thiết kế môn học
dầm cầu bê tông cốt thép
Giáo viên hớng dẫn : Trần việt Hùng
Sinh viên thực hiện : Hoàng Văn Thạch
Lớp . : Cầu đờng sắt K43
Hà Nội 01/06/06
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
1
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Thiết kế Dầm cầu Bê tông cốt thép dự ứng lực
mặt cắt chữ t lắp ghép
(Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05)
A-Số liệu thiết kế
Thiết kế Cầu bê tông cốt thép DƯL nhịp giản đơn :
- Chiều dài nhịp L=30m
- Khổ cầu K=10,5+2.2,0 m
- Tải trọng thiết kế HL93,ngời đi 3.10
-3
Mpa
- Dạng kết cấu nhịp Cầu dầm
- Dạng mặt cắt ngang Chữ T
- Vật liệu kết cấu BTCT dự ứng lực
- Công nghệ tạo ứng lực căng sau
- Cấp bê tông Grade 60
- Loại cốt thép DƯL tao 12.7 mm
- Cốt thép thờng G40
- Quy trình thiết kế :22TCN 272-05

- Xe tải thiết kế
35 kN
145 kN
145 kN
4300 mm
4300 mm
tới 900mm
mmm
600 mm nói chung
300mm mút thừa của mặt cầu
Làn thiết kế 3600 mm
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
2
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
B- Thiết kế
1.các loại vật liệu
1.1.Cốt thép DƯL
Tao thép DƯL :
-Cờng độ kéo
f
pu
=1860 Mpa
-Giới hạn chảy của thép DƯL :
f
py
=1670 Mpa
-Mô đun đàn hồi của thép:
E
p
=197000 Mpa

-Đờng kính tao thép 12,7mm
-Diện tích một tao cáp 98,7 mm
2
1.2.Cốt thép thờng
-G40:
y
f
=400 Mpa
1.3.Vật liệu bê tông
-Cấp bê tông G60:
-Cờng độ chịu nén của bê tông ở tuổi 28 ngày f
c
=60 Mpa
-Mô đun dàn hồi của BTdầm:
E
c
=
65,39161'.043,0
5.1
=
c
c
f

Mpa
2. Chọn sơ bộ kết cấu nhịp
2.1.Chiều dài tính toán nhịp
-Tổng chiều dài toàn dầm 30m, để hai đầu dầm kê gối 0,4m.chiều dài tính toán
nhịp là 29,2m
2.2.Số lợng và khoảng cách giữa dầm chủ

-Chiều rộng toàn cầu
B=B
1
+2B
3
+2B
2
+2B
4
=10500+2.2000+2.0+2.500=15500mm
+B
1
=10500 mm chiều rộng cầu
+B
3
=2000 mm chiều rộng phần dành cho ngời đi bộ
+B
2
=200 mm Chiều rộng vạch sơn (nhng ta không tính vào bề rộng cầu mà vạch
sơn sẽ bố trí trên cả lề ngời đi và phần xe chạy)
+B
4
=500 mm bề rộng lan can
-Số lợng dầm chủ ta chọn N
b

7
2200
15500
S

B
dutinh
=
-Khoảng cách S giữa các dầm chủ : S
mm2200
7
15500
N
B
b
=
-Ta chọn S= 2200mm
S
k
: S
k
=
2
S)1N(B
b

=1150 mm
2.3.Chiều cao dầm chủ
-Đối với cầu ô tô : h/L=1/18
ữ
1/22 do đó ta chọn h=1600 mm.
Kiểm tra lại chiều cao dầm tối thiểu h
min
=0,045L
Trong đó L-Chiều dài nhịp tính toán L=29200 mm

-h
min
=0,045.29200<1314mm <h=1600 mm Thoả mãn
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
3
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
2.4.Mặt cắt ngang dầm chủ
-Điều kiện chọn tiết diện theo qui trình:
Chiều dày các phần không nhỏ hơn:
-Bản cánh trên 50 mm
-Sờn dầm,kéo sau 165 mm
-Bản cánh dới 125 mm
Ta có bảng sơ bộ tiết diện dầm chủ nh sau
Chiều dày bản t
s
200 mm
Chiều cao dầm H 1600 mm
Chiều rộng bầu b
b
650 mm
Chiều cao bầu h
b
200 mm
Chiều dày bụng
w
b
200 mm
Chiều rộng bản cánh
1
b

1800 mm
Rộng vát cánh 300 mm
Cao vát cánh 100 mm
Bán kính cong R
c
mm
Chiều rộng vút bầu 225 mm
Chiều cao vút bầu 200 mm
Phần hẫng 1150 mm
200
200
200
100
1800
650
200
500
Mặt cắt A
( Đầu dầm-Tỷ Lệ 1:25 )
1600
( Giữa dầm-Tỷ Lệ 1:25 )
Mặt cắt B
300
650
225
Mặt cắt ngang đầu dầm và giữa dầm
2.5.Bố trí chung mặt cắt ngang cầu
Cầu gồm 7 dầm có mặt cắt chữ T chế tạo bằng bê tông câp G60 .Lớp phủ mặt cầu
có 2 lớp :lớp chống nớc có chiều dày 0,4 cm,lớp bê tông atphan trên cùng có chiều
dày 7 cm.Lớp phủ đợc chế tạo dốc ngang bằng cách kê cao gối cầu.Khoảng cách

giũă các dầm chủ S=2200mm.
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
4
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
14500/214500/2500
3006001600
500
1000
200
11502200220022002200
2200
22001150
650
Mặt cắt ngang cầu
Lớp bê tông asphan 7cm
Lớp chống nứơc 0,4 cm
2%
2%
15500
500

Mặt cắt ngang kết cấu nhịp
2.5.1.Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu
2.5.1.1.Đối với dầm giữa
Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của:
+1/4 chiều dài nhịp =29200/4=7300 mm
+12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng dầm
hoặc ẵ bề rộng bản cánh trên của dầm
=12.200+max
mm3300

2/1800
200
=






+Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau (=2200) Do đó b
i
=2200 mm
2.5.1.2.Đối với dầm biên
Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng ẵ bề rộng hữ hiệu của dầm kề
trong =2200/2=1100 mm cộng với trị số nhỏ nhất của:
+1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu =29200/8=3650
+6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2 độ dày bản bụng
hoặc ẳ bề dày bản cánh trên của dầm chính
=6.200+max
1650
4/1800
2/200
=






+Bề rộng phần hẫng =1150 mm.Do đó b

e
=1150+1100 =2250mm
Kết luận:Bê rộng bản cánh dầm hữu hiệu
Dầm giữa(b
i
) 2200 mm
Dầm biên(b
e
) 2250 mm
3.tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải
Tải trọng tác dụng trên dầm chủ.
Tĩnh tải:Tĩnh tải giai đoạn 1DC1 và tĩnh tải giai đoạn 2(DC2+DW).
Hoạt tải gồm cả lực xung kích (LL+Im):Xe HL93.
Ngoài ra còn các tải trọng :Co ngót ,từ biến ,nhiệt độ (không xét)
3.1 Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
5
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Tỷ trọng của các cấu kiện lấy theo tiêu chuẩn ngành,giả thuyết tính tĩnh tải phân
bố đều cho mỗi dầm,riêng lan can thì một mình dầm biên chịu.
+ Tải trọng bản thân dầm DC
dc
Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ
g
DC1(dc)
=
g
A.
Trong đó :
-Trọng lợng riêng dầm của dầm ,

3
m/kN24=
-Diện tích mặt cắt ngang của dầm khi cha mở rộng.A
g
=8050 cm
2
(tính qua
autocad).Do dầm chủ có mở rộng về 2 phía gối nên tính thêm phần mở rộng ta có đ-
ợc trọng lợng bản thân của dầm chủ g
DC1(dc)
=22,12 kN/m
+Tải trọng do dầm ngang :DCl
dn
theo chiều dọc cầu bố trí 5 dầm ngang tại vị trí gối ,giữa nhịp va L/4,theo chiều
ngang cầu bố trí 6 dầm ngang.do đó tổng số dầm ngang =5.6=30 dầm
+Trọng lợng một dầm ngang :
DCl
dn
=2000.1200.200.10
-9
.24=11,52 kN
Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm
ngang:
g
DC1(dn)
=
7.2,29
52,11.30
=1,69kN/m
+Tải trọng rải đều do các tấm đỡ BTCT khi đổ

bản mặt cầu g
DC1(đỡ)
=2,92kN/m
+Tải trọng do bản mặt cầu
g
DC(bmc)
=
m/kN94,9
7
24.10.14500.200
6
=

+Tải trọng do lan can
DC2:Trọng lợng lan can xuất hiện ở giai đoạn khai thác sau mất mát
Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn AASHTO
-Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên
g
DC2
=4,654kN/m
+Tải trọng của lớp phủ
g
DW
=14500.0,075.22,5.10
3
=23,625kN/m

phân bố cho 1 dầm g
DW
=23,625/7=3,375 kN/m

Bảng tổng kết
Do bản mặt cầu
)bmc(1DC
g

9,94 kN/m
Do TLBT dầm chủ
)dc(1DC
g
22,12 kN/m
Do TLBT dầm ngang
)dn(DC
g
1,69 kN/m
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
6
2000
200
1200
75
300600
200
50
150
300
500
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Do lớp phủ
DW
g

3,375 kN/m
Do tấm đỡ bằng BTCT
)do(1DC
g
2,92 kN/m
Do lan can
2DC
g
4,654 kN/m
3.2 Các hệ số cho tĩnh tải
p

(theo TCN)
Loại tải trọng TTGH Cờng độ I TTGH Sử dụng
DC:Cấu kiện và các thiết bị phụ 1,25/0,9 1
DW:Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích 1,5/0,65 1
3.3 Xác định nội lực
Ta tính toán nội lực dầm chủ tại 4 mặt cắt giữa nhịp ,mặt cắt 1/4 nhịp,mặt cắt cách
gối 0,8m và mặt cắt gối.
Để xác định nội lực ,ta vẽ đờng ảnh hởng cho các mặt cắt cần tính rồi xếp tĩnh tải rải
đều lên đờng ảnh hởng.
+Mô men: M
u
=
g
p

+Lục cắt :V
u
=

) (g.
pp
+

Trong đó :
+

diện tích đờng ảnh hởng mô men tại mặt cắt dang xét
+
+

diện tích đờng ảnh hởng lực cắt dơng tại mặt cắt đang xét
+


diện tích đờng ảnh hởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét
+

hệ số liên quan đến tính dẻo ,tính d và sự quan trọng trong khai thác
95,0
rdi
=
Hệ số liên quan đến tính dẻo
95,0
D
=
Hệ số liên quan đến tính d
95,0
R
=

Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác
95,0,05,1
i
==
3.3.1.Mô men
3.3.1.1.Mặt cắt L/2
+Dờng ảnh hởng mô men mặt cắt giữa nhịp

2
m58,106=
Đah mô men mặt cắt giữa nh?p
7,3
_Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
M
u
=0,95(1,25.
)bmc(1DC
g
+1,25.
)dc(1DC
g
+1,25.
)dn(1DC
g
+1,25.
)do(1DC
g
+1,5
DW

g
).

=A.


=0,95(1,25.9,94+1,25.22,12+1,25.1,69+1,25.2,92+1,5.3,375).

=48,355.

=48,355.106,58=5153,676 kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng của lan can)
M
u
=0,95(1,25.
)bmc(1DC
g
+1,25.
)dc(1DC
g
+1,25.
)dn(1DC
g
+1,25.
)do(1DC
g
+1,5
DW
g
+

2DC
g
).

=B.

Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
7
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
= 0,95(1,25.9,94+1,25.22,12+1,25.1,69+1,25.2,92+1,5.3,375+1,25.4,654).

=53,882.

=53,882.106,58=5742,704kNm
-Trạng thái giới hạn sử dụng:
Dầm trong (không có tĩnh tải lan can)
M
u
=0,95(1.
)bmc(1DC
g
+1.
)dc(1DC
g
+1.
)dn(1DC
g
+1.
)do(1DC
g

+1
DW
g
).

=C.

=
=0,95(1.9,94+1.22,12+1.1,69+1.2,92+1.3,375).

=38,043.

=
=38,043.106,58=4054,596kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng của lan can)
M
u
=0,95(1.
)bmc(1DC
g
+1.
)dc(1DC
g
+1.
)dn(1DC
g
+1.
)do(1DC
g
+1

DW
g
+1.
2DC
g
).

=D.

=
=0,95(1.9,94+1.22,12+1.1,69+1.2,92+1.3,375+1.4,654).

=42,464.106,58
=4525,845 kNm
(Ghi chú A,B,C,D là các kí hiệu viết tắt cho các công thức ở trên)
3.3.1.2.Mặt cắt L/4
+Đờng ảnh hởng mô men mặt cắt 1/4 nhịp
5,475

=79,935
m
2
Đah mô men mặt cắt L/4
_Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong(không co tĩnh tải của lan can)
M
u
=A.

=48,355.79,935=3865,257kNm

Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng của lan can)
M
u
=B.

= 53,882.79,935=4307,058kNm
_Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong (không có tĩnh tải lan can)
M
u
=C.

=38,043.79,935=3040,967kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
M
u
=D.

=42,464.79,935=3394,36kNm
3.3.1.3.Mặt cắt cách gối 0,8m
+Đờng ảnh hởng mô men mặt cắt cách gối 0,8 m
0,778
2

=11,349
m

Đah mặt cắt cách gối 0,8m
_Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)

M
u
=A.

=48,355.11,349=548,781kNm
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
M
u
=B.

=53,882.11,349=611,507kNm
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
8
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
_Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
M
u
=C.

=38,043.11,349=431,75kNm
Dầm ngoài(chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
M
u
=D.

=42,464.11,349=481,924kNm
3.3.2.Lực cắt
3.3.2.1.Mặt cắt L/2
+Đờng ảnh hởng lực cắt mặt cắt giữa nhịp

+
=3,65
m
2
0,5
2
m

=3,65
Đah lực cắt mặt cắt L/2
-Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong (không có tĩnh tải lan can)
V
u
=0,95{(1,25.
)bmc(1DC
g
+1,25.
)dc(1DC
g
+1,25.
)dn(1DC
g
+1,25.
)do(1DC
g
+1,5
DW
g
).

+
-[0,9(
)bmc(1DC
g
+
)dc(1DC
g
+
)dn(1DC
g
+
)do(1DC
g
)+0,65
DW
g
].

-
}=0,95(F.

+
-G.

-
)=
=0,95{[1,25.(9,94+22,12+1,69+2,92)+1,5.3,375].

+

-
[0,9(9,94+22,12+1,69+2,92)+0,65.3,375]}.

-
=0,95(50,9.

+
-35,197.

-
)
=0,95(50,9.3.65-35,197.3,65)=54,45kN
Dầm ngoài(chịu toàn bộ tải trọng do lan can)
V
u
=0,95{(1,25.
)bmc(1DC
g
+1,25.
)dc(1DC
g
+1,25.
)dn(1DC
g
+1,25.
)do(1DC
g
+1,25
2DC
g

+1,5
DW
g
).

+
-[0,9(
)bmc(1DC
g
+
)dc(1DC
g
+
)dn(1DC
g
+
2DC
g
+
)do(1DC
g
)+0,65
DW
g
].

-
}=0,95(H.

+

-I.

-
)=
=0,95{[1,25.(9,94+22,12+1,69+2,92+4,654)+1,5.3,375].

+
-
[0,9(9,94+22,12+1,69+2,92+4,654)+0,65.3,375]}.

-
=0,95(56,718.

+
+39,385.

-
)
=0,95(56,718.3,65-39,385.3,65)=60,102kN
-Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong (không có tĩnh tải do lan can)
V
u
=0,95{(1.
)bmc(1DC
g
+1.
)dc(1DC
g
+1.

)dn(1DC
g
+1.
)do(1DC
g
+1
DW
g
).

+
-[1.(
)bmc(1DC
g
+
)dc(1DC
g
+
)dn(1DC
g
+
)do(1DC
g
)+1.
DW
g
].

-
}=0,95.(J.

+
-K.

-
)=
=0,95{1.(9,94+22,12+1,69+2,92+3,375).

+
-1( 9,94+22,12+1,69+2,92+3,375).

-
}
=0,95.(40,045.

+
-40,045.

-
)=0,95.40,045.(

+
-

-
)
=0,95.40,045.(3,65-3,65)=0kN
Dầm ngoài (chịu toàn bộ tải trong do lan can)
V
u

= 0,95{(1.
)bmc(1DC
g
+1.
)dc(1DC
g
+1.
)dn(1DC
g
+1.
)do(1DC
g
+
2DC
g
+1
DW
g
).

+
-[1.(
)bmc(1DC
g
+
)dc(1DC
g
+
)dn(1DC
g

+
2DC
g
+
)do(1DC
g
)+1.
DW
g
].

-
}=0,95.(L.

+
-M.

-
)=
=0,95{1.(9,94+22,12+1,69+2,92+4,654+3,375).

+
-
1( 9,94+22,12+1,69+2,92+4,654+3,375).

-
}=0,95.44,699.(

+
-

-
)=0kN
(Ghi chú:F,G,H,I,J,K,L,M là các kí hiệu tắt cho các công thức)
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
9
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
3.3.2.2.Mặt cắt L/4
+Đờng ảnh hởng lực cắt mặt cắt L/4
2
m

=0,9125
+
=8,125
2
m
Đah lực cắt mcL/4
0,75
0,25
-Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong
V
u
= 0,95(F.

+
-G.

-

)=0,95.( 50,9.

+
-35,197.

-
)
=0,95.( 50,9. 8,125-35,197. 0,9125)=362,373kN
Dầm ngoài
V
u
=0,95. (H.

+
-I.

-
)=0,95.( 56,718.

+
-39,385.

-
)=
=0,95.(56,718.8,125-39,385.0,9125)=403,65kN
-Trạng thái giới hạn sử dụng
Dầm trong
V
u
=0,95.( J.

+
-K.

-
)=0,95.40,045.(8,125-0,9125)=274,383kN
Dầm ngoài
V
u
= 0,95.(L.

+
-M.

-
)=0,95.44,699.( 8,125-0,9125)=306,272kN
3.3.2.3.Mặt cắt cách gối 0,8m
+Đờng ảnh hởng lực cắt mc cách gối 0,8m

=0,035
m
2
m
2
+
=13,34
Đah lực cắt mc cách gối 0,8m
0,049
0.961
Trạng thái giới hạn cờng độ I

Dầm trong
V
u
= 0,95(F.

+
-G.

-
)=0,95. ( 50,9.

+
-35,197.

-
)
=0,95.(50,9.13,34-35,197.0,035)=643,885kN
Dầm ngoài
V
u
= 0,95.(H.

+
+I.

-
)=0,95.( 56,718.

+
-39,385.

-
)
=0,95.(56,718.13,34-39,385.0,035)=717,478kN
-Trạng thái giới hạn sử dụng
Dần trong
V
u
= 0,95.(J.

+
-K.

-
)=0,95.40,045.(13,34-0,035)=506,159kN
Dầm ngoài
V
u
= 0,95.(L.

+
-M.

-
)=0,95.44,699.( 13,34-0,035)=564,984kN
3.3.2.4.Mặt cắt gối
+Đờng ảnh hởng lực cắt mc gối
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
10
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05

1
+
=14,6
2
m
Đah lực cắt mc gối
Trạng thái giới hạn cờng độ I
Dầm trong
V
u
= 0,95.F.

+
=0,95. 50,9.

+
=0,95.50,9.14,6=705,983kN
Dầm ngoài
V
u
= 0,95.H.

+-
=0,95. 56,718.

+
=0,95.56,718.14,6=786,679kN
-Trạng thái giới hạn sử dụng
Dần trong
V

u
= 0,95.(J.

+
)
-
=0,95.40,045.14,6=555,424kN
Dầm ngoài
V
u
= L.

+
=0,95.44,699.14,6=619,975kN
Ta có bảng tổng kết sau:
Mô men do tĩnh tải (kNm)
L/2 L/4 0,8m từ gối
TTGH
Cờng độ 1
TTGH SD
TTGH
Cờng độ 1
TTGH SD
TTGH
Cờng độ 1
TTGH
SD
Dầm trong
5153,676
4054,596 3865,257 3040,967 548,781 431,75

Dầm ngoài 5742,704 4525,845 4307,058 3394,36 611,507 481,92
4
Lực cắt do tĩnh tải (kN)
L/2 L/4 0,8m từ gối Gối
TTGH
Cờng
độ 1
TT
GH
SD
TTGH
Cờng
độ 1
TTGH
SD
TTGH
Cờng độ
1
TTGH
SD
TTGH
Cờng
độ 1
TTGH
SD
Dầm
trong
54,45 0 362,373 274,383 643,885 506,159 705,983
555,42
4

Dầm
ngoài
60,102 0 403,65 306,272 717,478 564,984 786,679
619,97
5
4.nội lực dầm chủ do hoạt tải
4.1.Tính toán hệ số phân bố hoạt tải theo làn
Số dầm chủ n=7:dùng công thức
_Đối với các dầm chủ bên trong :
Một làn thiết kế chịu tải :
1,0
3
s
g
3,04,0
Lt
K
L
S
4300
S
06,0g

+=
-Phạm vi áp dụng công thức bao gồm các điều kiện sau
1100<= S=2200 <=4900
110<=t
s
=200<=300
6000<=L=29200<=73000
N
b
=7>=4 Thoả mãn
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
11
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Ta lấy tỉ số
1
Lt
K
s

3
g
=
=g
0,06+(2200/4300)
0,4
(2200/29200)
0,3
.1=0,412
_Hai làn hoặc hơn hai lần thiết kế chịu tải :
1,0
3
s
g
2,06,0
Lt
K
L
S
2900
S
075,0g

+=
=g
0,075+(2200/2900)
0,6
(2200/29200)
0,2
.1=0,580
Ta lấy trị số lớn nhất gm=0,58
_Đối với dầm biên
Một làn thiết kế chịu tải
Do cự ly theo chiều ngang cầu của xe tải và xe 2 trục đều là 1800mm nên ta có sơ đồ
xếp tải nh hình vẽ cho cả 2 xe
1150
220022002200
1800
500
1
1,0680.25

Phơng pháp đòn bẩy
-Một làn thiết kế ,hệ số làn= 1,2
g
m
=1,2.(0,25+1,068)/2=0,791
Hai hay hơn hai thiết kế chịu tải

trong
g.eg =
với e-hệ số điều chỉnh ,e=0.60+
3000
d
e
d
e
-khoảng cách từ tim dầm biên đến mép dá vỉa
_Phạm vi áp dụng
d
e
=S
k
-B
4
-B
3
-B
2
=-1350 mm
-300<=d
e

=-1350<=1700 mm Không thoả mãn
do đó g
m
=0,791
4.2.Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt
+Đối với dầm giữa:
Một làn thiết kế chịu tải:
7600
S
36,0g
v
+=
-Phạm vi áp dụng
1100<=S=2200<=4900
6000<=L=29200<=73000
110<=t
s
=200<=300
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
12
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
N
b
=7>4 >Thoả mãn

649,0
7600
2200
36,0g
v

=+=
Hai làn thiết kế chịu tải:

447,0
10700
2200
7600
2200
2,0
10700
S
7600
S
2,0g
22
v
=






+=

+=
+Đối với dầm biên
Một làn thiết kế chịu tải.sử dụng qiu tắc đòn bẩy
455,0g
v
=
Hai làn thiết kế chịu tải

trong
g.eg =
Phạm viáp dụng - 300<=d
e
=-1350<=1700.Không thoả mãn
Do đó
455,0g
v
=
4.3.Tính toán hệ số phân bố của tải trọng ng ời đi bộ
Sử dụng phơng pháp đòn bẩy tính cho cả mô
men và lục cắt
Coi tải trọng phân bố ngời là lực tập trung

=g
0,8406.1,5=1,261
Bảng hệ số phân bố của hoạt tải và ngời đi bộ:
(Sơ đồ phân bố tải trọng cho ngời đi
bộ)
(Bảng 3)
Dầm giữa Dầm biên
Mô men uốn g

m
0,58 0,791
Lực cắt g
v
0,649 0,791
Ngời đi bộ g
pl
1,261 1,261
4.4.Xác định nội lực
Hoạt tải xe ô tô thiết kế và qui tắc xếp tải(theo TCN)
Hoạt tải HL93
-Hoạt tải xe ô tô trên mắt cầu hay kết cấu phụ trợ (HL-93)sẽ gồm một tổ hợp của:
+Xe tải thiết kế hoặc hai trục thiết kế.
+Tải trọng làn thiết kế.
-Hiệu ứng lực của tải trọng làn thiết kế không xét lực xung kích.
-Quy tắc xếp tải (theo TCN)
Hiệu ứng lực lớn nhất phải đợc lấy theo giá trị lớn hơn của các trờng hợp sau:
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
13
2200 1150
0,8406
2000
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
+Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tổ hợp với hiệu ứng tải trọng làn thiết
kế(HL93M)
+Hiệu ứng của một xe tải thiết kế có cụ ly trục bánh thay đổi nh trong TCN tổ hợp
với hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế(HL93K)
Đối với các mô men âm giữa các điểm uốn ngựoc chiều khi chịu tải trọng rải đều
trên các nhịp và chỉ đối với phản lực gối giữa thì láy 90% hiệu ứng của hai xe tải
thiết kế có khoảng cách trục bánh trớc xe này đến trục bánh sau xe kia 15000m tổ

hợp 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết kế;khoảng cách giữa các trục 145kN của
mỗi xe tải phải lấy bằng 4300m
Các trục bánh xe không gây hiệu ứng lực lớn nhất đang xem xét bỏ qua
Chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần của nó mà gây ra hiệu ứng lực lớn
nhất phải đợc chất tải trọng làn thiết kế.
Tải trọng ngời đi bộ(PL)
-Tải trọng rải đều của ngơi đi bộ 3.1,5 =4,5 kN/m tính đồng thời cùng hoạt tải xe
thiết kế
*Sơ đồ tính : Dầm chủ là dầm giản đơn nên khoảng cách giữa các trục của xe tẻi
thiết kế lấy =4,3m
*Xếp xe tải lên đờng ảnh hởng sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần nhất
cách đều tung độ lớn nhất của đờng ảnh hởng.
Với xe tải:
43(x+4,3)+1,45.x=145.(4,3-x)
m455,1x =
-Xếp xetải HL-93+tải trọng làn lên
đờng ảnh hởng mô men
4.4.1.Mô men
* Đờng ảnh hởng mô men mặt
cắt giữa nhịp
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
14
Xe hai trụcXe tải thi?t k?
Hợp lực
35kN 145kN 145kN 110kN 110kN
4,3m
x=1,455m
4,3m
1,2m
x=0,6m

Hợp lực
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
4,3
4,3
1.455
0,7275
9,3kN/m
Dả h mô men mặt cắt giữa nhịp
7,3
6,936
4,786
5,5137
Mô men tại mặt cắt giữa nhịp cha tính các hệ số
M
Xe tải-Lane
=

ii
yp
+9,3

Trong đó
P
i
-trọng lợng các trục xe
Y
i
-tung độ đờng ảnh hởng
M
Xe tải

=

ii
y.p
M
Xe tải
=35.4,786+145.6,936+145.5,5137=1972,717kNm
M
Lane
=9,3.

trong đó
2
m58,106:=
Diện tích đờng ảnh hởng
M
Lane
=9,3.106,58=991,19kNm
+Xếp tải trọng ngời PL lên đờng ảnh hởng mô men (tải trọng phân bố đều
4,5kN/m)
kNm61,47958,106.5,4M
PL
==
+Xe 2 trục +Tải trọng làn lên đờng ảnh hởng mô men
7,3
7
7
1,2m
0,6m
Đảh mô men mặt cắt giữa nhịp (xếp tải cho xe2 trục)

9,3kN/m
M
Xe 2trục-Lane
=

ii
yp
+9,3

M
Xe hai trục
=110.7+110.7=1540kNm
*Đờng ảnh hởng mô men tại mặt cát 1/4 nhịp :
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
15
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
0,7275
1.455
4,3
4,3
5,475
4,5818
1,7044
Đảh mô men mặt cắt L/4(xếp tải cho xe tải)
4,9294
M
Xe tải
=

ii

y.p
=35.1,7044+145.4,9294+145.4,5818=1438,778kNm
M
lane
=9,3.

=9.3.79,935=743,396kNm
M
PL
=4,5.79,935=359,71kNm
+Xe 2 trục +tải trọng làn
0,6
1,2
5,025
5,325
5,475
Đảh mô men mặt cắt L/4(xếp tải cho xe 2 trục)

=79,935
2
m
M
Xe 2trục
=5,025.110+5,325.110=1138,5kNm
*Đờng ảnh hởng mô men tại mặt cát cách gối 0,8m:
0,7275
1.455
4,3
4,3
0,778

0,7581
0,68
Đảh mô men mặt cắt cách gối 0,8m (xếp tải cho xe tải)
9,3kN/m

=11,349
m
2

M
Xe tải
=

ii
y.p
=145.0,75+35.0,657=131,745kNm
M
lane
=9,3.

=9,3.11,349=105,546kNm
M
PL
=4,5.11,349=51,07kNm
+Xe 2 trục +tải trọng làn
M
Xe 2trục
=0,1945.110+0,7616.110=105,171kNm
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
16

Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
2
m

=11,349
9,3kN/m
Đảh mô men mặt cắt cách gối 0,8m (xếp tải cho xe 2 trục)
0,778
0,6
1,2
0,1945
0,7616
Ta có bảng mô men tại các mắt cắt (cha nhân hệ số)-kNm (Bảng 4.1)
Mặt cắt Giữa nhịp 1/4nhịp Cách gối 0,8m
Xe tải 1972,717 1438,778 131,745
Xe hai trục 1540 1138,5 105,171
PL 479,61 359,71 51,07
Tải trọng làn 991,19 743,396 105,546
4.4.2.Lực cắt
+Đờng ảnh hởng lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp
Xếp xe tải HL-93+tải trọng làn lên đờng ảnh hởng lực cắt
Đah lực cắt mặt cắt L/2(xếp tải HL-93K)
+
=3,65
m
2
0,5
2
m

=3,65
9,3kN/m
0,3527
35kN
145kN145kN
4,3 4,3
0,2055
V
xe tải
=0,5.145+0,3527.145+0,2055.35=130,834 kN
V
Lane
=3,65.9,3=33,945 kN
V
PL
=3,65.4,5=16,425kN
Xếp xe 2 trục +Tải trọng lànlên đờng ảnh hởng
V
xe 2trục
=0,5.110+0,4588.110=105,468kN
0,4588
9,3kN/m

=3,65
m
2
0,5
2
m
+

=3,65
Đah lực cắt mặt cắt L/2(xếp tải HL-93M)
110kN 110kN
1,2
+Đờng ảnh hởng lực cắt tại mắt cắt 1/4nhịp
Xếp xe tải HL-93+tải trọng làn lên đờng ảnh hởng lực cắt
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
17
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
0,25
0,75
Đah lực cắt mcL/4(xetai+Lane)
m
2
+
=8,125

=0,9125
m
2
35kN145kN145kN
4,3
4,3
9,3kN/m
0,6027 0,4555
V
Xetải
=0,75*145+0,6027.145+0,4555.35=212,084kN
V
Lane

=8,125.9,3=75,56kN
V
PL
=8,125.4,5=36,56kN
Xếp xe 2 trục +Tải trọng lànlên đờng ảnh hởng
9,3kN/m
2
m

=0,9125
+
=8,125
2
m
Đah lực cắt mcL/4(xe 2trục+Lane)
0,75
0,25
110kN 110kN
1,2
0,7088
V
Xe 2 trục
=0,75.110+0,7088.110=160,468kN
+Đờng ảnh hởng lực cắt tại mắt cắt cách gối 0,8m
Xếp xe tải HL-93+tải trọng làn lên đờng ảnh hởng lực cắt
V
Xe tải
=0,961.145+0,8122.145+0,6633.35=280,3295kN
V
Lane

=13,34.9,3=124,062kN
V
PL
=13,34.4,5=60,03kN
0,66330,8122
35kN145kN145kN
4,3 4,3
9,3kN/m

=0,035
m
2
m
2
+
=13,34
Đah lực cắt mc cách gối 0,8m
0,049
0.961
Xếp xe 2 trục +Tải trọng lànlên đờng ảnh hởng
9,3kN/m

=0,035
m
2
m
2
+
=13,34
Đah lực cắt mc cách gối 0,8m

0,049
0.961
110kN 110kN
1,2
0,91933
V
Xe 2 trục
=0,961.110+0,91933.110=206,836kN
+Đờng ảnh hởng lực cắt tại mắt gối
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
18
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Xếp xe tải HL-93+tải trọng làn lên đờng ảnh hởng lực cắt
Đah lực cắt mc gối
m
2
+
=14,6
1
35kN145kN145kN
4,3 4,3
9,3kN/m
0,8514 0,70355
V
xe tải
=1.145+0,8514.145+0,70355.35=293,07kN
V
Lane
=14,6.9,3=135,78kN
V

PL
=14,6.4,5=65,7kN
Xếp xe 2 trục +Tải trọng lànlên đờng ảnh hởng
V
Xe2 trục=
=1.110+0,95726.110=215,3kN
9,3kN/m
1
+
=14,6
2
m
Đah lực cắt mc gối
110kN 110kN
1,2
0,95726
Ta có Bảng xác định Lực cắt tại các mặt cắt (kN) (Bảng 4.2)
Mặt cắt Giữa nhịp 1/4nhịp Cách gối 0,8m Gối
Xe tải 130,834 212,084 280,3295 293,07
Xe hai trục 105,468 160,468 206,836 215,3
PL 16,425 36,56 60,03 65,7
Tải trọng làn 33,945 75,56 124,062 135,78
-Nhận xét: Nội lực tại các mặt cắt dới tác dụng của xe hai trục luôn nhỏ hơn xe
tải.Vởy ta chỉ phải kiểm toán nội lực của dầm chủ dới tác dụng của
Tĩnh tải+xe tải HL-93+Tải trọng làn+Ngời đi bộ
4.4.3.Tổ hợp nội lực
*Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ I
+Tổ hợp mô men theo trạng thái giới hạn cờng độ 1
)Mg75,1M75,1MM.M.(M
PLMPLIMLLDWp2DCp1DCpU

++++=
+
+ Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cờng độ 1
)Vg75,1V75,1VV.V.(V
PLMPLIMLLDWp2DCp1DCpU
++++=
+
Trong đó:
M
LL
-Mômen do hoạt tải tác dụng lên 1 dầm chủ đã tính hệ số phân bố ngang
M
U
-Mô men tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ 1 của dầm giữa
V
U
Lực cắt tính toán theo trạng thái giới hạn cờng độ 1 của dầm giữa
IM Hệ số xung kích =25%
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
19
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
M
LL+IM
=g
MLL
{(1+IM)M
Xe tải
+M
Lane
}

V
LL+IM
=g
VLL
{(1+IM)V
Xe tải
+V
Lane
}
G
M
,g
V
:hệ số phân bố tải trọng cho mô men và lực cắt
*Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sự dụng
)MMMMMM
PLIMLLDW2DC1DCU
++++=
+
)VVVVVV
PLIMLLDW2DC1DCU
++++=
+
4.4.3.1.Nội lực do hoạt tải (Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn)
4.4.3.1.Mô men
*Trạng thái giới hạn cờng độ 1
Mo men do Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn
M
LL+IM+PL
=

( ){ }
PLPLlaneiảtêMLL
M.g.75,1)MMIM1(g75,1. +++
Trong đó :


- xác định theo nh trên

=0,95
g
MLL
- hệ số phân bố của hoạt tải theo lane (Bảng 3)
1+IM=1+0.25
M
xe tải
-xác định theo (bảng 4.1)
M
Lane
-Mô men tải trọng làn ,xác định theo (bảng 4.1)
G
PL
-hệ số phân bố cho ngời đi bộ theo (bảng 3)
M
PL
-mômen của tải trong ngời đi bộ theo (bảng 4.1)
Ta có Bảng Mô men do hoạt tải (Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn)(bảng4.3.3.a)
*Trạng thái giới hạn sử dụng
Mô men do Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn
M
LL+IM+PL

=
( ){ }
PLPLlaneiảtêMLL
M.g)MMIM1(g.1 +++
Ta có bảng giá trị mô men do (Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn)(bảng4.3.3.b)
4.4.3.2.Lực cắt
Lực cắt do Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn
*Trạng thái giới hạn cờng độ 1
V
LL+IM+PL
=
( ){ }
PLPLlaneiảtêMLL
V.g.75,1)VVIM1(g75,1. +++
V
xe tải
lực cắt đối với hoạt tải xe tải (Bảng 4.2)
V
Lane
lực cắt đối với tải trọng lane (Bảng 4.2)
V
PL
lực cắt đối với ngời đi bộ (Bảng 4.2)
Ta có Bảng Lực cắt do hoạt tải (Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn)(bảng4.3.3.a)
*Trạng thái giới hạn sử dụng
V
LL+IM+PL
=
( ){ }
PLPLlaneiảtêMLL

V.g)VVIM1(g.1 +++
Ta có Bảng Lực cắt do hoạt tải (Xe tải HL-93+Ngời+Tải trọng làn)(bảng4.3.3.b)
4.4.3.3 .Bảng nội lực do hoạt tải (xe tải HL-93+Ngời+Làn)
Trạng thái giới hạn cờng độ 1(Bảng 4.3.3.a)
Mặt cắt L/2 L/4 Cách gối 0,8m Gối
Mô
men
Dầm trong
4110.59
3107.907 348.2814 0
Dầm ngoài 5259.466 3952.633 438.0847 0
Lực
cắt
Dầm trong 234.4881 420.8301 604.2194 643.7371
Dầm ngoài 278.6561 497.0199 710.3355 756.0357
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
20
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Trạng thái giới hạn Sử dụng (Bảng 4.3.3.b)
Mặt cắt L/2 L/4
Cách gối
0,8m
Gối
Mô
men(kNm)
Dầm trong
2609.898
1973.274 221.1311
0
Dầm ngoài 3339.343 2509.608 278.149 0

Lực cắt(kN)
Dầm trong
148.8813 267.1937
383.6314
408.722
Dầm ngoài
176.9245
315.5682 451.0067 480.0226
4.4.3.4.Bảng tổng kết nội lực trong dầm chủ
Tổ hợp nội lực Tĩnh tải +{Xe tải HL-93+Tải trọng làn+Ngời đi bộ}
*Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cờng độ 1
Trạng thái giới hạn cờng độ 1(Bảng 4.3.4.a)
Mặt cắt L/2 L/4
Cách gối
0,8m
Gối
Mô
men(kNm)
Dầm trong
9264.266
6973.164 897.0624
0
Dầm ngoài 11002.17 8259.691 1049.592 0
Lực
cắt(kN)
Dầm trong 288.9381 783.2031 1248.104 1349.72
Dầm ngoài 338.7581 900.6699 1427.813 1542.715
*Tổ hợp theo trạng thái giới hạn Sử dụng
Trạng thái giới hạn Sử dụng(Bảng 4.3.4.b)
Mặt cắt L/2 L/4

Cách gối
0,8m
Gối
Mô
men(kNm)
Dầm trong
6664.494
5014.241 652.8811
0
Dầm ngoài 7865.188 5903.968 760.073 0
Lực
cắt(kN)
Dầm trong 148.8813 541.5767 889.7904 964.146
Dầm ngoài 176.9245 621.8402 1015.991 1099.998
5.các đặc tr ng vật liệu cho dầm chủ
5.1.Thép dự ứng lực
Tao thép 12,7mm.Diện tích tao tao cáp 98,7 mm
2
-Cờng độ kéo
f
pu
=1860 Mpa
-Giới hạn chảy của thép DUL kéo sau
f
py
= 0,85 f
pu
=1581 Mpa
-Mô đun dàn hồi của thép DUL keo sau

Mpa197000E
p
=
-Sử dụng thép có độ tự chùng thấp của hãng VSL:tiêu chuẩn ASTM A416 Grade270
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
21
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
5 2.Thép thờng (G40)
Giới hạn chảy của cốt thep thanh
F
y
=400 Mpa
Mô đun đàn hồi : E
s
= 200000 Mpa
5.3.2. Bê tông cấp G60
Tỷ trọng của bê tông :
3
c
m/kN24=
Cờng độ chịu nén cua bê tông qui định ở tuổi 28 ngày
Mpa60f
'
c
=
Cờng độ chịu nén cua bê tông lúc bất đầu đặt tải hay tạo ứng suất
Mpa51f85,0f
'
c
'

ci
==
Mô đun đàn hồi của bê tông làm dầm:
==
'
c
5,1
cc
f.043,0E
36105.3Mpa
Hệ số quy đổi hình khối ứng suất :Vì
Mpa60f
'
c
=
>= 56Mpa nên
65,0
1
=
-Còng độ chịu kéo khi uốn :
MPa88,4'f63,0f
cr
==
6. chọn và bố trí cáp dự ứng lực
6.1. Chọn sơ bộ số l ọng cáp dự ứng lực
Ta tính cho giữa nhịp dầm biên vì dầm biên chịu mô men uốn và lực cắt lớn hơn dầm
trong.
Xác định lực căng kéo F
f
để đảm bảo ứng suất kéo thớ dới không vợt quá giới hạn

ứng suất kéo bê tông
a
Mp87,3
I
d
y)
IMLL
M
DC
M(
I
d
y.
g
e.
f
F
g
A
f
F
f
r

+
+
+=
Mặt cắt tính đổi
Tính các đặc trng hình học
-Diện tích mặt cắt quy đổi

A
g
=7878,18 cm
2
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
22
269,23
216,67
1800
650
1600
200
Mặt cắt chữ T qui đổi
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
-Vị trí trục trung hoà
y
d
={21,667.180.149,1665+(160-21,667-
26,923).20.82,628+26,923.65.13,4615}/7878,18=100,2cm
Mô men quán tính của tiết diện nguyên
I
Phầncánh
=(180.21,667
3
)/12+180.21,667.(149,1665-100,2)
2
=9503821,026 cm
4
I
Phần bụng

=(20.111,41
3
)/12+20.111,41.(26,923+111,41.0,5-100,2)
2
=
=2992749,361 cm
4
I
Phần bầu
=(65.26,923
3
)/12 +65.26,923.(100,2-13,4615)
2
=13211265,21 cm
4
Diện tích
mặt cắt qui
đổi
L/2
ữ
L/4 Cách gối0,8m
ữ
đầu dầm
A
g
7878,18
11025
cm
2
Mô men quán tính mặt cắt qui đổi

S
0
789393.64 1040570 cm
3
y
d
100,2 94.38277 cm
I
Phần cánh
9503821,026 11405635 cm
4
I
Phần bụng
2992749,361 8189018 cm
4
I
Phần bầu
13211265,21 9573629 cm
4
I
25707835,6
29168282
cm
4
z
dps
C
269,23
216,67
1800

650
1600
200
Điều kiện cân bằng :
M
U
=A
PS
.f
PS
. Z
Với :
M
U
= mô men cực đại do tải trọng gây ra.
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
23
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
Z: cánh tay đòn nội ngẫu lực
Z

d
PS
-c/2
d
PS
: khoảng cách trọng tâm cốt thép đến mép vùng bê tông chịu nén.
Chọn d
PS
= d-200= 1600-200=1400 mm (200mm là khoảng cách dự kiên từ

trọng tâm cốt thép DƯL đến mép dới dầm)
d = chiều cao mặt cắt
c = chiều cao vùng chịu nén dự kiến c=0,09d
Ps

có : Z=
psps
d.955,0)2/09,01(d =
+cờng độ phá hoại:
Mpa1860f
pu
=
+Giới hạn chảy :
Mpa15811860x85,0xf85,0f
pupy
===
+Cờng độ cho TTGH sử dụng
Mpa13431581x85,0xf85,0f
pype
===
+Cờng độ trung bình :

( )
k09,01f
d
c
k1ff
pu
ps
pups

=








=
vơi: k=2
28,0
f
f
04,1
pu
py
=









pups
f966,0f
Diện tích cốt thép DƯL cần thiết:

ps
Max
u
ps
Zf
M
A =
Mô men lớn nhất khi tổ hợp tại mặt cắt giữa nhịp dầm biên M
u
=11002,17kNm

2
6
ps
mm9,4579
1860.966,0.1400.955,0
10.17,11002
A ==
Ta sử dụng :
-Bó cáp DƯL 7 tao x 12,7 mm
-Số bó N
ps
=7 bó
-Diện tích danh định một tao 98,7 mm
2
-Diện tỉch danh định một bó 7x98,7=690,9 mm
2
-Tổng diện tích 7 bó
2

ps
mm6,4836A =
-Loại cáp DƯL có độ tự chùng thấp
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
24
Thiết kế dầm T bê tông cốt thép dự ứng lực theo 22TCN272-05
205 240 205
205
100
220
340
1600
2
3
4
5
6 7
1
76
2
1
43
5
( Giữa dầm-Tỷ Lệ 1:25 )
Mặt cắt B
Bố trí cáp DƯL trên mặt cắt ngang
180
180
420
650

880
1110
1340
500
Mặt cắt A
( Đầu dầm-Tỷ Lệ 1:25 )
205 240
6.2.Bố trí cáp theo toạ độ d ờng cong Parabol
+Lây đờng trục thẳng đứng tại mặt cắt đầu dầm, và đờng trục ngang đi qua tim
tại vị trí neo tim bó bó cáp N1 đầu dầm
+Đối với mỗi mặt cắt dầm cách đầu dầm một khoảng x thì tính tung độ y theo
công thức
y+
i
b
=
)xL.(x.
L
f4
2

Trong đó
i
b
tính từ vị trí neo bó cáp N1 lần lợt dến các bó cáp tiếp theo khi tính
cho các tung độ cho các bó cáp tiếp theo.
xi
L/2
fi
ai

vị trí tim bó cáp
mặt cắt gối
mặt cắt xi
vị trí tim bó cáp
vị trí tim bó cáp
mặt cắt giữa dầm
neo
vị trí tim bó cáp
mặt cắt đầu dầm
yi
Sinh viên thực hiện: Hoàng văn Thạch - Cầu đờng sắt-K43
25