(Đồ Án Tốt Nghiệp) Thiết Kế Cầu Dầm Bê Tông Cốt Thép Dự Ứng Lực, Nhịp Giản Đơn Tiết Diện T Căng Sau.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG
LỰC, NHỊP GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN T CĂNG SAU
GVHD: TS. NGUYỄN TUẤN ANH
SVTH: PHẠM VIẾT LẬP

TP. Hồ Chí Minh, năm 2017


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

LỜI CẢM ƠN

Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn
là TS. Nguyễn Tuấn Anh, quý thầy cô trong tổ bộ môn và bạn bè, … cùng với việc vận
dụng những kiến thức đã được học từ trước đến nay, em đã hồn thành đồ án tốt
nghiệp của mình.
Trong q trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt là hết sức
cần thiết và q báu. Đó chính là hành trang cho em vững bước vào cuộc sống và chắp
cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình.
Để vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì em cần phải khẳng định
mình thơng qua lần bảo vệ này. Chính vì thế em rất mong nhận được sự ủng hộ và
giúp đỡ cua quý thầy cô, bạn bè… để đồ án tốt nghiệp của em được hồn thiện. Trong

q trình làm đề tài, mặc dù em đã cố gắng hết sức nhưng hạn chế về kiến thức bản
thân cũng như về thời gian nên khơng tránh khỏi có những sai sót.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo ân cần của TS Nguyễn Tuấn Anh,
cùng toàn thể quý thầy cơ trong bộ mơn và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn
em trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
Về phần mình em xin hứa sẽ hết sức cố gắng mang những kiến thức đã được học để
vận dụng vào thực tế góp phần cơng sức nhỏ bé của mình vào cơng cuộc xây dựng và
đổi mới của ngành giao thơng vận tải nước nhà.
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017.
Sinh viên

Phạm Viết Lập

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:2


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khoa: Cơng Trình Giao Thơng
Bộ mơn: Cầu Hầm
------

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Tp.HCM, ngày …… tháng …… năm 2016
Giáo viên hướng dẫn

TS. Nguyễn Tuấn Anh

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:3


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khoa: Cơng Trình Giao Thơng
Bộ mơn: Cầu Hầm
------

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Tp.HCM, ngày …… tháng …… năm 2017
Giáo viên chấm phản biện

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:4


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

MỤC LỤC
PHẦN I : TỔNG QUAN
Chương I : Đặc điểm vị trí thiết kế ............................................................................. 11
Chương II : Các số liệu thiết kế.................................................................................. 12
Chương III : Các tiêu chuẩn kĩ thuật liên quan ........................................................... 14

PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ SO SÁNH PHƯƠNG ÁN

Chương I : Thiết kế sơ bộ phương án I .................................................................. 17
1.1. Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: ..................................................................................... 17
1.2. Mố cầu: ............................................................................................................... 17
1.3. Trụ cầu: .............................................................................................................. 17
1.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng: ........................................................................... 17
1.5. Thiết kế sơ bộ ..................................................................................................... 19
Chương II : Thiết kế sơ bộ phương án II ............................................................... 24
2.1. Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: ..................................................................................... 24
2.2. Mố cầu: ............................................................................................................... 24
2.3. Trụ cầu: .............................................................................................................. 24
2.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng: ........................................................................... 24
Chương III : So sánh lựa chọn phương án ............................................................. 64
3.1. Về kỹ thuật ......................................................................................................... 26
3.2. Về mỹ quan......................................................................................................... 26
3.3. Về duy tu bảo dưỡng ........................................................................................... 27
3.4. Kết luận .............................................................................................................. 28

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Chương I : Lan can, lề bộ hành .............................................................................. 30
1.1. Lan can ............................................................................................................... 30
1.2. Lề bộ hành .......................................................................................................... 37
Bố trí cốt thép ............................................................................................................ 48
Chương II : Bản mặt cầu ......................................................................................... 49

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:5

ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
2.1. Khái niệm ........................................................................................................... 49
2.2. Cấu tạo bản mặt cầu ............................................................................................ 49
2.3. Ngoại lực tác dụng .............................................................................................. 49
2.4. Nội lực bản giữa ................................................................................................. 51
2.5. Nội lực bản biên.................................................................................................. 54
2.6. Tính toán cốt thép ............................................................................................... 56
2.7. Kiểm tra điều kiện chịu nứt ................................................................................. 59
Chương III : Dầm ngang ......................................................................................... 62
3.1. Khái quát chung .................................................................................................. 62
3.2. Nội lực do tĩnh tải tác dụng ................................................................................. 62
3.3. Nội lực do hoạt tải tác dụng ................................................................................ 64
3.4. Tổ hợp nội lực.................................................................................................... 67
3.5. Tính tốn cốt thép chịu momen âm ..................................................................... 68
3.6. Tính tốn cốt thép chịu momen dương ................................................................ 69
3.7. Kiểm tra điều kiện chịu nứt ................................................................................. 70
3.8. Thiết kế lực cắt, bố trí cốt đai. ............................................................................. 73
Chương IV : Dầm chủ ............................................................................................. 77
4.1 Số liệu thiết kế .................................................................................................... 77
4.2 Thiết kế cấu tạo ................................................................................................... 77
4.3 Đặc trưng hình học của tiết diện .......................................................................... 80
4.4 Xác định hệ số phân bố ngang............................................................................. 82
4.5 Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ ............................................................. 86
4.5.1. Xác định tĩnh tải tác dụng lên 1 dầm ...................................................... 86
4.5.2. Xác định tĩnh tải mối nối ướt tác dụng lên mỗi dầm chính ...................... 86
4.5.3. Xác định tĩnh tải mối nối ước tác dụng lên mỗi dầm chính ..................... 86
4.6 Xác định mômen do tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên dầm.................................... 89
4.6.6. Xét mặt cắt IV-IV x=12200mm ............................................................... 90

4.6.7. Xét mặt cắt I-I x=0mm............................................................................ 93
4.6.8. Xét mặt cắt II-II x=2150mm ................................................................... 93
4.6.9. Xét mặt cắt I-I x=0mm............................................................................ 94

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:6


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
4.7.Tổ hợp nội lực tại các mặt cắt đặc trưng theo các TTGH ...................................... 96
4.8.Tính tốn và bố trí cáp ....................................................................................... 114
4.8.1 Bố trí thép dự ứng lực ............................................................................ 114
4.11.2 Đặc trưng hình học tại các mặt cắt dầm ................................................ 118
4.9. Tính tốn mất mát ứng suất ............................................................................... 121
4.9.1 Mất mát ứng suất do ma sát .................................................................... 121
4.9.2 Mất mát ứng suất do ép sít neo ............................................................... 122
4.9.3 Mất mát ứng suất do nén đàn hồi của bê tông ......................................... 123
4.9.4 Mất mát ứng suất do co ngót ................................................................... 125
4.9.5 Mất mát ứng suất do từ biến ................................................................... 125
4.9.6 Mất mát ứng suất do tự chùng của dul sau khi truyền lực ........................ 126
4.10 Kiểm tốn dầm chính ....................................................................................... 127
4.10.1 Kiểm toán dầm trong giai đoạn truyền lực ............................................ 127
4.10.2 Kiểm toán khả năng chịu uốn trong giai đoạn sử dụng .......................... 129
4.10.3 tính tốn chịu uốn ở trạng thái cường độ .............................................. 131
4.14 Thiết kế và bố trí cốt thép thường..................................................................... 134
Chương V : Tính tốn mố cầu ............................................................................... 138

5.1 Các kích thước hình học mố ............................................................................... 138
5.2 Số liệu kết kết cấu phần trên .............................................................................. 139
5.3 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu............................................................... 140
5.3.1. Tĩnh tải ................................................................................................. 140
5.3.2. Hoạt tải ................................................................................................ 146
5.3.3. Tổ hợp tải trọng ................................................................................... 159
5.4 Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt ....................................................................... 164
5.4.1. Thiết kế cốt thép cho tường thân........................................................... 164
5.4.2. Thiết kế cốt thép cho tường đỉnh........................................................... 171
5.4.3. Tính tốn thiết kế tường cánh ............................................................... 208
5.5 Thiết kế móng mố .............................................................................................. 179
Chương VI : Tính tốn trụ cầu ............................................................................. 203

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:7


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
6.1. Các kích thước cơ bản ....................................................................................... 203
6.2. Các điều kiện cơ bản ......................................................................................... 203
6.3. Sô liệu kết cấu phần trên ................................................................................... 203
6.4. Vật liệu sử dụng ................................................................................................ 204
6.5. Tải trọng tác dụng lên kết cấu ........................................................................... 204
6.5.1Tĩnh tải .................................................................................................... 205
6.5.2Hoạt tải ................................................................................................... 210
6.6. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên xà mũ .................................................................. 223

6.7. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ trụ ........................................................... 224
6.8. Thiết kế cốt thép ............................................................................................... 232
6.8.1. Thiết kế cốt thép cho xà mũ .................................................................. 232
6.8.2. Thiết kế cốt thép thân trụ ...................................................................... 236
6.9. Thiết kế móng trụ .............................................................................................. 242
Chương VII : Khe co dãn ...................................................................................... 272
7.1 Tính tốn lựa chọn khe co dãn ........................................................................... 272
Chương VII : Thiết kế gối cầu .............................................................................. 273
8.1 Giới thiệu chung ................................................................................................ 273
8.2 Các thông số thiết kế gối cầu.............................................................................. 273
8.3 Chọn kích thước sơ bộ cho gối cầu .................................................................... 274
8.4 Kiểm tra ứng suất nén của cao su ....................................................................... 274
8.5 Giới thiệu chung ................................................................................................ 275
8.6 Kiểm tra ổn định trượt của gối cầu ..................................................................... 276

PHẦN IV : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CƠNG
Chương I : Thi cơng kết cấu phần dưới ................................................................ 278
1.1. Trình tự thi cơng cọc khoan nhồi ....................................................................... 278
1.2. Trình tự thi cơng mố ......................................................................................... 282
1.3. Trình tự thi cơng trụ .......................................................................................... 282
Chương II : Thi cơng kết cấu phần trên ............................................................... 285
2.1 Trình tự lao lắp dầm bằng giá ba chân ................................................................ 286
2.2 Trình tự thi cơng kết cấu phần trên ..................................................................... 287
Chương III : Các tính tốn phụ trợ cho thi cơng ................................................. 288
3.1. Tính tốn chiều dày lớp bê tơng bịt đáy............................................................. 288
3.2. Tính tốn vịng vây cọc ván thép ....................................................................... 289
SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:8


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T
GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh
3.2.1. Xác định độ chơn sâu ........................................................................... 289
3.2.2. Tính tốn cọc ván thép ......................................................................... 291
3.2.3. Tính tốn khung vành đai ..................................................................... 292
3.2.4. Tính tốn thanh chống .......................................................................... 296
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................ 300

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG:9


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

PHẦN I

TỔNG QUAN

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 10


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ
1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH:
Nói chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng và bố trí cơng trường
1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN:
1.2.1. Thuỷ văn
Sông Vàm Cỏ Tây là một trong những con sơng tương đối lớn trong hệ thống kinh tiêu
thốt lũ của khu vực Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Có quan hệ rất nhiều đến
hoạt động sản xuất nông Nghiệp của vùng này. Hằng năm chịu ảnh hưởng chủ yếu của
thủy triều biển Đông với chế độ bán nhật triều không đều.
Sông Vàm Cỏ Tây là sông cấp VI.
Theo tài liệu từ nhiều năm cho thấy các tháng có mực nước ảnh hưởng lũ, khơng ảnh
hưởng bởi thủy triều từ giữa tháng 8 đến hết tháng 12 hàng năm. Các tháng có mực
nước giao động theo thủy triều từ tháng 1 đến đầu tháng 8 hằng năm. Những năm có lũ
lớn 1996, 2000, 2001 thì thời gian khơng ảnh hưởng của thủy triều sẽ kéo dài thêm.
Theo thống kê số liệu quan trắc thu thập được mực nước cao nhât quan trắc tại vị trí
trạm vào ngày 23/9/2007. Cao độ mực nước thiết kế:
Mực nước thấp nhất

: + 21.28 m

Mực nước cao nhất

: + 27.72 m

Mực nước thông thuyền

: + 24.65 m

1.2.2. Khí tượng
Theo số liệu thống kê của trạm Vĩnh Hưng, đặc trưng khí tượng của khu vực xây dựng
cầu Cái Môn như sau:
Bảng thống kê nhiệt độ đặc trưng các tháng từ 1978 đến năm 2000
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Tmax

31,8 32,7 34,9 36,5 35,8 32,6 32,0 31,1 31,5 31,2 30,7 30,2

Tmin

19,3 20,5 20,8 21,0 21,5 22,3 21,9 21,3 22,7 23,2 23,0 22,4

Ttb

25,9 26,1 27,3 28,7 28,5 27,7 27,1 27,4 27,7 27,5 27,1 268

Bảng thống kê lượng mưa tháng trung bình nhiều năm từ năm 1978 đến năm 2000
Tháng

1

2

3

4

R(mm)

3

8

18

71

5

6

7

8

9

10

11

118 202 250 204 269 308 82,2

12

Năm

7

1540

Lượng mưa ngày lớn nhất: 300mm. Tháng 10/1995
Lượng mưa tháng lớn nhất: 734,5mm. Tháng 10/1995
SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 11


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

Bảng thơng kê tốc độ gió trung bình mạnh nhất từ năm 1978 đến năm 2000( m/s)
Tháng

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Năm

Vbq

1,7

2,3

2,7

3,2

1,8

2,2

2,1

2,4

2,6

2,1

2,0

2,3

2,2

Vmax

13

18

15

19

38

19

19

28

19

15

18

13

17

1.3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH:
Qua cơng tác khảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phịng cấu trúc địa tầng của khu
vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:
- Lớp A: Đất mặt, sét màu nâu loang xám đen dẻo mềm. Chiều dày trung bình
0.8m.
Lớp 1: Bùn sét lẫn cát bụi, màu xám đen. Trạng thái chảy. Chiều dày từ 15.5 –
20.0m.
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.102 Kg/cm²
+ Góc nội ma sát: ’
+ Dung trọng: 1.67g/cm³
- Lớp 1A: Sét pha, xám xanh – xám đen. Trạng thái dẻo chảy (lẫn nhiều vỏ sò ốc
lẫn sỏi sạn). Chiều dày khoảng 2.2m.
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.129 Kg/cm²
+ Góc nội ma sát: ’
+ Dung trọng: 1.85g/cm³
- Lớp 2: Sét pha nâu vàng loang xám xanh. Trạng thái dẻo cứng - nửa cứng.
Chiều dày từ 1.7 – 3.2m.

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.307 Kg/cm²
+ Góc nội ma sát: ’
+ Dung trọng: 2.04g/cm³
- Lớp 3: Sét nâu vàng loang xám xanh – xám trắng. Trạng thái nửa cứng. Chiều
dày từ 0.8m.
- Lớp 4: Sét pha nâu vàng loang xám trắng. Trạng thái dẻo cứng. Chiều dày 1.9
m
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.24 Kg/cm²
+ Góc nội ma sát: ’
+ Dung trọng: 1.96g/cm³
Lớp 5: Sét, nâu vàng, xám trắng loang nâu đỏ. Trạng thái nửa cứng. Chiều dày
tối thiểu 10.0m (chưa xác định hết chiều dày của lớp này).
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.55 Kg/cm²
-

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 12


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

+ Góc nội ma sát: ’

+ Dung trọng: 1.94g/cm
Lớp 5A: Sét pha, xám trắng. Trạng thái dẻo cứng Chiều dày tối thiểu 1.0m (chưa
xác định hết chiều dày lớp này).
Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất này như sau:
+ Lực dính: C= 0.741 Kg/cm²
+ Góc nội ma sát: ’
+ Dung trọng: 2.01g/cm³.

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 13


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

CHƯƠNG II
CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1.1 Qui mơ cơng trình.
Cầu được thiết kế dành cho đường ô tô là 1 cơng trình vĩnh cửu
1.2 Các thơng số kỹ thuật thiết kế:
Bề rộng cầu: 10 m
+ Bề rộng làn xe: 8 m ( 2làn).
+ Lề bộ hành: 2 x 0,75m = 1.5 m
+ Lan can: 2 x 0,25 m = 0,5 m
Chiều dài nhịp : 25m
- Tải trọng thiết kế:

+ HL93, tải trọng người, theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05
+ Tải trọng gió cơ bản: 59 m/s
Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp địa chất.
Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
Lớp đất

Loại đất

H

C

f

g

(m) kN/m2 (độ) T/m3

Lớp A Đất mặt, sét màu nâu loang xám đen dẻo mềm

0.8

Lớp 1 Bùn sét lẫn cát bụi, màu xám đen. Trạng thái chảy

18

10.2 ’ 1.67

Lớp 1A Sét pha, xám xanh – xám đen. Trạng thái dẻo chảy

2.2

12.9 ’ 1.85

Lớp 2 Sét pha nâu vàng loang xám xanh.

2.6

30.7 ’ 2.04

Lớp 3 Sét nâu vàng loang xám xanh – xám trắng.

0.8

41

Lớp 4 Sét pha nâu vàng loang xám trắng. Trạng thái dẻo cứng

2.5

24 ’ 1.96

Lớp 5 Sét, nâu vàng, xám trắng loang nâu đỏ. Trạng thái nửa cứng. 13

55 ’ 1.94

Lớp 5A Sét pha xám trắng, trạng thái dẻo cứng.

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

0

0

14

0

1.9

2.541 47.1 ’ 2.01

TRANG: 14


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

CHƯƠNG III
CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT LIÊN QUAN













Quy định khoan thăm dò địa chất 22 TCN 259-2000.
Quy phạm đo vẽ địa hình 96 TCN 43-900.
Tính tốn dịng chảy lũ 22 TCN 220-95.
Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06.
Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05.
Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-05.
Quy trình cơng nghệ thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa – Yêu cầu
kỹ thuật 22TCN 249 - 98
Công tác đất - Thi cơng và nghiệm thu TCVN 4447-87
Quy trình thi công và nghiệm thu lớp cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ơ
tơ 22 TCN 251-98
Quy trình thi công và nghiệm thu dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực 22 TCN
247-98
Quy trình thi cơng và nghiệm thu cọc khoan nhồi 22 TCN 257-2000 và
TCXDVN 326-2004

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 15


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

PHẦN BA

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 29


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

CHƯƠNG I
LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH
1.1. LAN CAN
1.1.1. Thanh lan can
- Chọn thanh lan can thép ống đường kính ngồi D =100 mfm và kính trong d =
92 mm
- Khoảng cách 2 cột lan can là: L = 2000 mm
- Khối lượng riêng thép lan can:  s  7.85  105 N / mm 3
- Thép CII cấp 250: fy = 250 MPa
1.1.1.1. Tải trọng tác dụng lên thanh lan can
2000

g+w

P = 890 N

P

g = 0.095 N/mm
w

w = 0.37 N/mm
1000

1000
2000

Hình 1.1. Sơ đồ tải trọng tác dụng lên thanh lan can
- Theo phương thẳng đứng (y):
+ Tĩnh tải: Trọng lượng tính tốn của bản thân lan can

D2 - d 2
1002 - 922
-5
g
  7.85  10  3.14 
 0.095 N / mm
4
4
+ Hoạt tải:
Tải phân bố: w = 0.37 N/mm
- Theo phương ngang (x):
+ Hoạt tải:

Tải phân bố: w = 0.37 N/mm
- Tải trọng tập trung P hợp với các lực theo phương x và phương y gây nguy hiểm
nhất, P = 890 N.
SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 30


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

1.1.1.2. Nội lực của thanh lan can
* Theo phương y:
- Mômen do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:

Mgy 

g  L2 0.095  20002

 47500 N.mm
8
8

- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:
+ Tải phân bố:

M yw 

w  L2 0.37  20002

 185000 N.mm
8
8

* Theo phương x:
- Mômen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:
+ Tải phân bố:

M xw 

w  L2 0.37  20002

 185000 N.mm
8
8

* Tải tập trung:

MP 

P  L 890  2000

 445000 N.mm
4
4

* Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can:

Mu    


  DC  Mgy   LL  Mwy     LL  Mwx 
2

2

  LL  MP 


- Trong đó:
+  : là hệ số điều chỉnh tải trọng:

  D  R  I
Với:
D  0.95 : hệ số dẻo.
R  0.95 : hệ số dư thừa.
I  1.05 : hệ số quan trọng.

   0.95  0.95  1.05  0.95
+  DC  1.25 : hệ số tải trọng cho tĩnh tải
+  LL  1.75 : hệ số tải trọng cho hoạt tải

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 31

ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T
 M u  0.95  


GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

 1.25  47500  1.75  185000 

2

  1.75  185000 

1.75  445000 
1216328.97 N.mm

1.1.1.3. Kiểm tra khả năng chịu lực của thanh lan can
.M n  M u

Trong đó:
+  : là hệ số sức kháng:  = 1
+ M: là mômen lớn nhất do tĩnh và hoạt tải
+ Mn: sức kháng của tiết diện

M n  fy  S
S là mômen kháng uốn của tiết diện:
4
  92  4 
 3   d   3.14
3

3
S  .D 1     
 100 1  
   27828.94 mm
32
  D   32
  100  

M n  1  6957235 = 6957235 N.mm  M u 1216328.97 N.mm

Vậy thanh lan can đảm bảo khả năng chịu lực.
2.1.2. Cột lan can
Ta tính toán với cột lan can ở giữa, với sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan (hình 2.2)

P, Pw

500

B

770

B

70

P, Pw

Pw

A

A

200

Pw

Hình 1.2. Sơ đồ tải trọng tác dụng vào cột lan can

SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 32

2


ĐATN: TK CẦU DẦM BTDUL CHỮ T

GVHD: TS. Nguyễn Tuấn Anh

Trong đó: P = 890N, lực tập trung tác dụng trên đỉnh trụ lan can, theo phương
bất kỳ.
w = 0,37 N/mm, lực phân bố tác dụng trên thanh tay vịn theo cả 2 phương.
Để đơn giản tính tốn ta chỉ kiểm tra khả năng chịu lực lực xô ngang vào cột và kiểm
tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân.
Chọn ống thép liên kết giữa thanh lan can vào trụ có tiết diện như sau:
- Có đường kính ngồi: D1 = 110 mm.

- Có đường kính trong: d1 = 102 mm.
* Tải trọng tác dụng lên trụ lan can:
- Tĩnh tải:

70

110

190

110

+

120

110

+

110
102

+

130

=

692

500

770

4
12

0
14

102

200

4 22
T3
190

190

174

T1

T2

Hình 1.3. Cấu tạo trụ lan can
+ Trọng lượng bản thân trụ:
Ptr   s  Vtlc  Plk  7.85  10 5  (V1  V2 )  Plk

V1: Thể tích tấm thép T1
.
V2: Thể tích tấm thép T2

1 3.14  1242
3.14  110 2 
1
V2    (174  124)  692  
2
8
2
4
4
2

3
 721168.64 mm
SVTH : Phạm Viết Lập

MSSV: 1251090118

TRANG: 33