ĐỒ ÁN CẦU THÉP F1 PHẠM VŨ ANH QUÂN

Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
CHƯƠNG 0:GIỚI HIỆU SƠ BỘ – THIẾT KẾ SƠ BỘ
1.Số liệu thiết kế:
 Chiều dài nhòp: L
nhòp
=18,8m.
 Chiều dài nhòp tính toán: L
tt
=18m
 Khoảng cách dầm chủ: d=1,9m
 Khổ cầu : K8+2x1,5m
Tải trọng :đoàn xe ôtô H30,xe đặc biệt XB80 ,người :300kG/m
2
a/ Vật liệu :
Thép:
 Cường độ tính toán chòu uốn (R
u
): 2000 (kG/cm
2
)
 Môđun đàn hồi của thép (E
th
): 2,1x10
6
(kG/cm
2
)
 Cường độ tính toán của thép làm neo : 2400(kG/cm
2
)
Bêtông:

 Mác bêtông: M300
 Cường độ tính toán chòu nén khi uốn (R
u,b
): 140(kG/cm
2
)
 Cướng độ tính toán chòu nén dọc trục (R
lt
): 115(kG/cm
2
)
 Môđun đàn hồi (E
b
) : 315000(kG/cm
2
)
b/Các kích thước hình học:
Số lượng dầm chủ (n) : 6
Khoảng cách giữa các dầm chủ (d): 1,9 m
Chiều cao dầm liên hợp (h
d
): 1,3m
Chiều cao dầm thép (h
th
): 1m
Chiều cao phần BTCT (h
bt
): 18cm
Chiều cao vút bản BTCT(h
v

): 12cm
Chiều rộng vút bản BTCT (b
v
): 12cm
Chiều rộng phần tiếp xúc giữa BT và biên trên dầm thép (b
b
): 20 cm
Kích thước của bản biên trên dầm thép (b
b
xh
b
): 20x1,6 cm
Kích thước sườn dầm thép (h
s
xδ
s
): 94,4x1,2cm
Kích thước bản biên (b
1
xh
1
) : 35x4cm
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
1
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
CHƯƠNG I:THIẾT KẾ LAN CAN –LỀ BỘ HÀNH
1.1.TÍNH LAN CAN:
1.1.1.Thanh lan can:
-Chọn thanh lan can bằng thép có tiết diện rỗng hình vuông ,kích thước 10x10cm.
-Trọng lượng bản thân của thanh lan can:

=××−×= 17850)
2
0.09
2
(0,11,1q
16,4(kG/m)
q
tc
=14,9(kG/m)
-Hoạt tải đặt tại giữa nhòp : 1,1x130=143(kG/m)
q =16,4(kG/m)
q=31.1(kG/m)
2m
8
2
ql
=M
P=143kG
2 m
4
lp
M
×
=
-Nội lực do tónh tải và hoạt tải gây ra là:

=
×
+

×
=+=
4
2143
8
2
24,16
.
8
2
l.q
4
lp
M
79,7(kG.m)
M
0
=0,8M=63,76(kG.m)
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
2
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN

=+
×
=+=
2
143
2
24,16
2

l.q
Q
2
p
87,9(kG)
-Kiểm tra khả năng chòu lực của thanh lan can :
Moment chống uốn của thanh lan can là:
=
−
=
6
3
9
3
10
W
45,17(cm
3
)
Ứng suất lớn nhất trong thanh là :
===σ
17,45
100.76,63
W
M
max
141,16(kG/cm
2
)
Vậy σ

max
< [σ] ,thoả điều kiện bền.
1.1.2.Trụ lan can:
1.1.2.1.Tiết diện:
-Chiều cao trụ lan can 1m
-Hai trụ lan can cách nhau 2m ,tiết diện trụ lan can 20x15cm
-Bêtông M200,có R
u
=90(kG/cm
2
).
-Cốt thép AI,có R
t
=1900(kG/cm
2
).
1.1.2.2.Sơ đồ tính: p=1,1x130=143kG
1200
1050
200
500
100
143 kG
Tải trọng tác dụng :
- Tónh tải :Trọng lượng bản thân trụ & 2 thanh lan can truyền vào:
g=g
t
+g
tlc
=1,1(2500x0,2x0,15x1,2+2x2x16,4)=171,16(kG)

g
tc
=155,6(kG)
- Hoạt tải :Thẳng đứng 130kg ,nằm ngang 130kg(hệ số tải trọng 1,1).
P
đứng
=P
ngang
=1,1x130=143(kG)
1.1.2.3.Xác đònh nội lực:
Lực nén tại chân trụ : N=219,34=171,16(kG)
Moment tại chân trụ :M=143x1,05=150,15(kG.m)
1.1.2.4.Tính cốt thép:
- Bêtông Mac 200 : R
u
= 90 Kg/cm
2
- Thép A
I
: R
t
= 1900 KG/cm
2
Chiều cao l
0
=1,2m
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
3
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN

⇒<===λ 86
200
1200
h
l
0
không xét hệ số uốn dọc
1=η⇒
(Sách BT1)
Chọn a = a
,
= 2,5 cm
⇒
h
0
=20 –2,5 =17,5 cm
e
0gh
= 0,4(1,25h -α
0
h
0
) = 0,4(1,25x20 –0,62x17,5) = 5,66 cm
e
0
=e
01
+e
ng
=

=+=+ 2
16,171
100.15,150
2
N
M
89,72cm
⇒
e
0
> e
0gh

⇒
Trụ lan can chòu nén
lệch tâm lớn
e = ηe
0
+0,5h -a =89,72 + 10 -2,5 =97,22 cm
e
,
= e-h
0
+a
,
=97,22 –17,5 +2,5 = 82,22 cm
Bố trí cốt thép đối xứng ta có :
x =
==
15.90

16,171
b.R
N
u
0,13(cm)<α
0
.h
0
=0,62x17,5=10,85
•
⇒
x < 2a
,
=2x2,5 = 5 cm .Khi đó F
a
=F’
a
• F
a
=
=
−
=
− )5,25,17(x1900
22,82x16,171
)'ah.(R
e.N
0a
,
0,49(cm

2
)
• Bố trí cốt thép theo cấu tạo chọn 2
φ
10 (F
a
= F
a
,
=1,57 cm
2
)
•
µ
=
0
a
a
h.b
FF
,
+
=
5,17.15
57,1.2
= 1,2 %
•
maxmin
µµµ <<
= 2,4%

+ Kiểm tra lực cắt dưới chân cột do tải của người
Theo điều kiện Q < 0,6 x R
k
x b x h (1)
Q = n
h
x P
c
= 1,1 x 130 =143 kg
0,6 x R
k
x b x h = 0,6 x 6,5 x 15 x 17,5 =1023,75kG
Vậy (1) đã thoả
⇒
BT đủ khả năng chòu lực cắt
⇒
Cốt đai bố trí theo cấu tạo
Chọn thép : 410 (F
a
= 3,14 cm
2
) , cốt đai 6 a250
1.2.TÍNH LỀ BỘ HÀNH :
- Kích thước lề bộ hành :
+ Chiều cao lề h
lề
=40 cm
+Bề dày bản :
b
δ

=8 cm
+ Lớp vửa phủ lề dày 2 cm,
2
m/T8,1=γ
+ Lề bộ hành và trụ lan can đổ tại chổ

SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
4
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
1.2.1.Sơ đồ tính:

- Cắt dài bản rộng 1m theo phương ngang để tính, xem như dầm giản đơn tựa lên 2
dầm đở của lề bộ hành, có kể đến hệ số ngàm
- Chiều dài nhòp tính toán là 1,45 m
1.2.2Tải trọng tác dụng :
1.2.2.1Tónh tải :
Trọng lượng bản thân bản lề bộ hành :

108,05,21,1Fng
t
lề
×××=×γ×=
=0,22(T/m)
Trọng lượng lớp vửa phủ lề :

=×××=×γ×= 102,08,11,1Fn
v
g
t
0,0396(T/m)

⇒ g
tt
= g
v +
g
le
= 0,22 +0,0396 = 0,2596 (T/m)

1.2.2.2. Hoạt tải :
Người đi bộ q
ht
= 300 x1,4x1 = 420KG/m = 0,42T/m
⇒ Tải trọng toàn bộ :q = g
tt
+ q
ht
= 0,6796 T/m
1.2.3.Nội lực trong bản
 Momen tính toán tại giửa nhòp dầm giản đơn
M
0
=
=
8
ql
2
0,6796 x
8
45,1
2

= 0,179 (T.m)
 Thực tế bản ngàm 2 đầu :
M =0,8xM
0
=0,143(T.m)
1.2.4.Tính cốt thép :
 Bêtông M200 : R
u
=90 Kg/cm
2
 Cốt thép A
I
: R
t
=1900 Kg/cm
2

 Chọn bề dày lớp bảo vệ a = 1,5 cm
⇒ h
0
= 8 – 1,5 = 6,5 cm
A =
0
2
u
h.b.R
M
=
=
2

2
5,6.100.90
10.143
0,038
⇒  = 0,98
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
5
8
.
2
lq
1,45 m
q
M
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
F
t
=
0t
h.R.
M
γ
=
=
5,6.1900.98,0
10.143
2
1,18 (cm
2
)

Chọn thép :Thép chòu lực : 6 a 200 (F
t
=1,42 cm
2
)
Thép phân bố :  6a300 ( đặt theo cấu tạo )

Ø
6a200
5
580
Bản mặt cầu
250
2
Ø
12
1000
4
Ø
10
Ø
6a200
3
Ø
6a250
2
1
Ø
6a300
4

2
Ø
12
1500
200
5
6
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
6
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
CHƯƠNG II: TÍNH BẢN MẶT CẦU
2.1.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
- Bản mặt cầu được đổ tại chổ.
- Số dầm chính n = 6
- Khoảng cách giửa các tim dầm chính l
b
=1,9 m
- Chiều dài bảng hẫng là l
h
= 0.95m
- Khoảng cách giửa các hệ liên kết ngang
=
2
l
3 m
2.2.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG:
2.2.1Tónh tải:
-Bản bêtông cốt thép dày 18 cm
g
1

= 0,18 x 2,5 =0,45 T/m
2
-Trọng lượng bản thân lớp phủ :dày 14,4cm
+Lớp bêtông asphalt dày 5cm : 0,05 x2,3 =0,115 T/m
2
+Lớp mui luyện dày trung bình 9cm : 0,09 x 2,2 =0,198 T/m
2

⇒
g
2
=0,313 T/m
2
 Tỉnh tải tính toán của bản mặt cầu
 g
tt
= n
1
x g
1
+ n
2
x g
2
=1,5 x 0,313 + 1,1 x 0,45=0,965 T/m
2.2.2.Hoạt tải:
2.2.2.1.Với H-30 :
b
2
= 60 cm

b
1
= b
2
+ 2H =60 + 2x14,4 = 88,8 cm =0,888 m
a
2
= 20 cm
a
1
= a
2
+ 2H = 20 + 2x14,4 = 48,8 cm = 0,488 m
 Bề rộng ảnh hưởng của tải trọng bánh xe a :
-Khi đặt 1 bánh xe:
a = max






+
3
l2
;
3
l
a
bb

1
=1,27 m

⇒
p lực lên bản :
===
27,1.888,0.2
12
a.b.2
P
P
1
1
5,33(T/m
2
)
-Khi đặt 2 bánh xe gần nhau: Xét ảnh hưởng của trục xe

⇒
p lực lên bản :
( ) ( )
=
+
=
+
=
27,1x888,01,1
12
a.bc
P

P
1
2
4,76(T/m
2
)
2.2.2.2 Với XB-80: Ta chỉ đặt được 1 bánh xe
 Diện đặt tải :
a
1
= 0,488 m
b
1
= 0,8 +2x 0,144 = 1,088m
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
7
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
 Bề rộng ảnh hưởng của a :

m27,1
3
l2
;
3
l
amaxa
bb
1
=







+=
Do a> 1,2 m, nên để an toàn ta chọn a=1,2 m

⇒
p lực lên bản :
===
2,1.088,1.2
20
a.b.2
P
P
1
1
7,66(T/m
2
)
2.3.SƠ ĐỒ TÍNH BẢN MÔT HƯỚNG :
2.3.1.Trường hợp đặc một bánh xe:
180
P
1
a
2
b
1

P
a
1
g
c
b
1
L
b
b
2
h
lp
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
8
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
2.3.2.Trường hợp đặt 2 bánh xe :
P
2
b
1
P
2
g
c
2
P
a
b
1

1,6 m
b
1
b
2
180
a
L
b
b
2
1,1m
h
lp
2.4.NỘI LỰC:
2.4.1.Tính moment:
2.4.1.1.Do H30 và tónh tải gây ra :
 Trường hợp đặt 1 bánh xe
M
0

=
+
8
lg
b
2
c
( )







−µ+
2
b
l
4
b.P
1.n
1
b
11
h
=0,965x
8
9,1
2
+1,4.1,3






−
2
888,0

9,1
4
888,0.33,5
=3,57 Tm/m
Trường hợp đặt 2 bánh xe :do b
1
+c> l
b
nên ta có:
M
0

=
+
8
lg
b
2
c
( )
8
lP
1.n
2
b2
h
µ+
=0,965x
8
9,1

2
+ 1,4.1,3
8
9,1.76,4
2
=4,34 Tm/m
2.4.1.2.Do xe XB–80 và tónh tải gây ra:
M
0

=
+
8
lg
b
2
c
( )






−µ+
2
b
l
4
b.P

1.n
1
b
11
h
= 0,965x
8
9,1
2
+1,1.1,0






−
2
088,1
9,1
4
088,1.66,7
=3,54Tm/m
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
9
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
2.4.2.Tính lực cắt:
Q =
( )
∑

µ++






−
x
x
h0
b
c
a
y
2
P
1nx
2
l
g
Với :
a
x
=a
0
+ 2x ; x : Là khoảng cách từ tải trọng đến gối của bản.
y
x
, a

x
: Cc tung độ của đường ảnh hưởng Q và chiều rộng làm việc ứng với
từng tải trọng riêng biệt.
a)Trường hợp H30:( chỉ xét trường hợp đặt 2 bánh xe)
a
0
=max{l
b
/3,a
1
}=0,63

,,
x
a
=
m27,1
3
l2
;
3
l
amaxa
bb
1
=







+=
Lực cắt tại mặt cắt 1-1 :
0,444 m
0,135
1,266 m
1,145 m
0,633 m
0,3165 m
0,714
0,947
0,18 m
0,444 m 1,1 m
1,9 m
1
700
1
Q
1
=0,965x
+






− 1,0
2

9,1
1,4x1,3x






+
145,1
135,0
x
888,0
7,0
27,1
714,0
2
12
=7,97 (T)
Lực cắt tại cuối vút:
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
10
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
0,905 m
0,444 m
0,633 m
1,266 m
0,3165 m
0,884
0,18 m

1,1 m
0,444 m
1,9 m
0,647
1
0,072
580
1
Q
1
=0,965x
+






− 22,0
2
9,1
1,4x1,3x






+
905,0

072,0
x
888,0
58,0
27,1
647,0
2
12
=6,84(T)
b)Trường hợp XB80:
Lực cắt tại mặt cắt 1-1 :
0,284 m
0,633 m
1,2 m
0,18 m
0,661
1,9 m
0,947
1
1,088 m
1
Q
1
=0,965x
+







− 1,0
2
9,1
1,1x1,0x






2,1
661,0
2
20
=6,88(T)
Lực cắt tại cuối vút:
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
11
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
0,284 m
0,633 m
1,2 m
0,18 m
1,9 m
0,884
1
0,598
1,088 m
1

Q
1
=0,965x
+






− 22,0
2
9,1
1,1x1,0x






2,1
598,0
2
20
=6,19(T)
2.4.3.Chọn nội lực tính toán:
2.4.3.1.Momnet
-Theo kết quả tính toán ở trên ta chọn nội lực của trường hợp xe H -30 đặt hai
bánh xe để tính,với M
0

=4,34 Tm/m
- Kể đến hệ số ngàm: do bản kê trên dần thép nên ta có:
M
0,5
=0,7x 4,34 =3,038(T.m)
M
g
=-0,7x 4,34 =-3,038(T.m)
2.4.3.2.Lực cắt:
Tại mặt cắt 1-1 : Q=7,97 (T)
Tại tiết diện cuối vút: Q=6,84 (T)
2.5.TÍNH CỐT THÉP:
+ Chọn :
Bêtông M300 R
u
= 140 Kg/cm
2
R
k
= 9,5 Kg/cm
2
Cốt thép A
II
R
t
=2400 Kg/cm
2
Lớp bảovệ a = 2 cm
h
0

= h
b
– a =18-2=16 (cm)
A =
0
2
u
h.b.R
M
=
2
16.100.140
303800
= 0.085
α = 1 -
A21−
= 0,089<α
0
= 0,58
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
12
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
F
t
=
==
γ
16.2400.955,0
303800
h.R.

M
ot
8,28(cm
2
)
Chọn Ф12a130 F
a
= 8,7 (cm
2
)
===µ⇒ 100x
16.100
28,8
h.b
F
0
t
0,52%
Cốt thép theo phương dọc bản chọn F
t
’=20%F
t
=1,74 cm
2
, chọn Ф10a200 có
Ft=3,93(cm
2
)
2.6.KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CẮT CỦA BẢN :
Q

max
= 7,97T
b = 100 cm
R
k
= 9,5 Kg/cm
2
h
0
=h-a-Ф/2 = 15,4cm
+ Xét điều kiện R
k
b h
0
> Q
max
R
k
b h
0
=9,5x 100x 15,4 = 14630 Kg > Q
max
=7970 Kg
Vậy bản đủ khả năng chòu lực cắt .
2.7.KIỂM TRA NỘI LỰC TRONG BẢN HẪNG:
2.7.1.Sơ đồ tính:
Xem đầu hẫng như 1 dầm congxon,chiều dài l
tt
=0,95 m
2.7.2 tải trọng tác dụng:

2.7.2.1Tónh tải
Lực tập trung do trọng lượng bản thân trụ & 2 thanh lan can truyền vào:
g=g
t
+g
tlc
=1,1(2500x0,2x0,15x1,2+2x2x16,4)=171,16(kG) =0,171(T)
Trọng lượng cùa phần dầm đở trụ lan can là:
g
d
=1,1x2.5x1x0,4x0.25=0,275 T
Trọng lượng do bản thân lề bộ hành và lớp phủ lề.
q
lbh
=0,37642 T/m
Tải trọng tập trung do lề bộ hành tác dụng lên bản hẩng là:
P
lbh
=0,37642.0,6=0,2259 (T)
Tổng tải tập trung tác dụng: P=0,6719 T
Tải trọng do trọng lượng bản thân mặt cầu,không kể lớp phủ
q
bmc
= 0,45T/m
2.7.2.2Hoạt tải
q
ht
= 300x 1,4 = 0,42 T/m
Tải trọng tập trung do hoạt tải người tác dụng lên bản hẫng là:
P

ht
=0,42.0,6=0,252 (T)
⇒
Tải trọng phân bố :
q = q
bmc
=0,45T/m
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
13
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
⇒
Tải trọng tập trung :
P=0,171+0,275+0,2259+0,252=0,9239(T)
0,45 T/m P=0,9239T
0,446 T
0,95 m
1,246 T/m
2.7.3NỘI LỰC
M =
2
.
2
lq
+Pl =
2
95,0.45,0
2
+ 0,9239x0,95 = 1,081T.m
Q = ql + P = 0,45x 0,95 +0,9239 = 1,3514T
Vậy bản đủ khả năng chòu lực.

180
Ø
12a130
3
Ø
12a130
Ø
10a200
1 2
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
14
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN HỆ LIÊN KẾT NGANG
Kết cấu được bố trí hệ liên kết ngang cách nhau 3m theo phương dọc cầu. Do bản
mặt cầu không tiếp xúc với hệ liên kết ngang nên chỉ có nội lực cùng tham gia làm
việc với kết cấu nhòp có xét cả sự phân bố ngang tải trọng
Nội lực M, Q lớn nhất sẽ xuất hiện tại khoảng dầm ngang giửa nhòp.
3.1.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:
Nội lực được xác đònh theo các đường ảnh hưởng.
Đường ảnh hưởng phản lực được vẽ bằng phương pháp nén lệch tâm.
3.1.1.Vẽ các đường ảnh hưởng nội lực dầm ngang :
Trước hết dựng đường ảnh hưởng các phản lực gối tựa của dầm ngang( là các dầm
chính ) bằng phương pháp nén lệch tâm.
Đường ảnh hưởng R
1
:

=+=
∑

2
i
j1
1
a.2
a.a
n
1
Y
0.5238

=−=
∑
2
i
j1
'
1
a.2
a.a
n
1
Y
-0.1905
Đường ảnh hưởng R
2
:
Y
1
=0.3809,Y

1
’ =-0.0476
Đường ảnh hưởng R
2
:
Y
1
= 0.2381 ,Y
1
’ = 0.0952
0,2381
0,3809
0,2524
0,4239
1
0,2096
2
0,2953
0,5238
0,5952
1 2
1
0,3809
2
0,2096
0,1809
3
0,1524
4
0,1238

5
0,0952
6
dah R3
0,0809
-0,0476
-0,1905
-0,0476
3 4
0,1238
0,2381
3
0,0952
4
0,0381
5
6
5
6
-0,2619
dah R2
dah R1
-0,0905
Moment lớn nhất thường xuất hiện tại khoang dầm ngang gần giửa cầu nên ta chỉ
cần vẽ đường ảnh hưởng M

và Q

tại giửa liên kết 3 và 4 và tại liên kết ngang số 3
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126

15
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
 Tung độ đường ảnh hưởng của M
3
:
y
k
=-4,75+0,5952x3,8+0,4239x1,9=-1,682
y
1
=-3,8+0,5238x3,8+0,3809x1,9=-1,0859
y
2
=-1,9+0,3809x3,8+0,2953x1,9=0,1085
y
3
=0,2381x3,8+0,2096x1,9=1,303
y
4
=0,0952x3,8+0,1238x1,9=0,597
y
5
=-0,0476x3,8+0,0381x1,9=-0,1085
y
6
=-0,1905x3,8+(-0,0476)x1,9=-0,8143
y
k’
=(-0,2619)x3,8+(-0,0905)x1,9=-1,1672
 Tung độ đường ảnh hưởng M

3-4
:
y
k
=-5,7+0,5952x4,75+0,4239x2,85+0,2524x0,95=-1,425
y
1
=-4,75+0,5238x4,75+0,3809x2,85+0,2381x0,95=-0.95
y
2
=-2,85+0,3809x4,75+0,2953x2,85+0,2096x0,95=0
y
3
=-0,95+0,2381x4,75+0,2096x2,85+0,1809x0,95=0.9502
y
4
=0,0952x4,75+0,1238x2,85+0,1524x0,95=0.95
y
5
=-0,0476x4,75+0,0381x2,85+0,1238x0,95=0
y
6
=-0,1905x4,75+(-0,0476)x2,85+0,0952x0,95=-0.95
y
k’
=(-0,2619)x4,75+(-0,0905)x2,85+0,0809x0,95=-1.425
 Tung độ đường ảnh hưởng Q
3
:
y

k
=-1+0,5952+0,4239+0,2524=0.2715
y
1
=-1+0,5238+0,3809+0,2381=0.1428
y
2
=-1+0,3809+0,2953+0,2096=-0.1142
y
3
(trái)=-1+0,2381+0,2096+0,1809=-0.3714
y
3
(phải)=0,2381+0,2096+0,1809=0.6286
y
4
=0,0952+0,1238+0,1524=0.3714
y
5
=-0,0476+0,0381+0,1238=0.1143
y
6
=-0,1905+(-0,0476)+0,0952=-0.1429
y
k’
=(-0,2619)+(-0,0905)+0,0809=-0.2715
 Tung độ đường ảnh hưởng Q
3-4
:
y

k
=-1+0,5952+0,4239+0,2524=0.2715
y
1
=-1+0,5238+0,3809+0,2381=0.1428
y
2
=-1+0,3809+0,2953+0,2096=-0.1142
y
3
=-1+0,2381+0,2096+0,1809=-0.3714
y
3-4
(trái)=-1+0,5.(0,2381+0,0952+0,2096+0,1238+0,1809+0,1524)=-0,5
y
3-4
(phải)=0,5.(0,2381+0,0952+0,2096+0,1238+0,1809+0,1524)=0,5
y
4
=0,0952+0,1238+0,1524=0.3714
y
5
=-0,0476+0,0381+0,1238=0.1143
y
6
=-0,1905+(-0,0476)+0,0952=-0.1429
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
16
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
y

k’
=(-0,2619)+(-0,0905)+0,0809=-0.2715
3.1.2.Xác đònh tải trọng:
 Tải trọng lề người đi : = 0,708 T/m
2
 Tải trọng lớp phủ: =0,939 T/m
2
 Tải trọng lan can tay vòn: = 0,0149x4x3=0,1788 T
 Tải trọng trụ lan can: = 0,1556x4=0,6224 T
 Tải trọng bản BTCT: = 1,35 T/m
2
 Tải trọng dầm BTCT đở LBH: =0,25x0,4x2,5x3x4=3 T
Ta coi tónh tải phân bố đều :

11
36224,01788,08).35,1939,0(3.708,0
g
c
t
+++++
=
=2,203(T/m)
Tải trọng phân bố của đoàn người 0,3 T/m
Tải trọng tương đương của một đoàn bánh xe ,L=18 m với mặt cắt ngang giữa nhòp
Do H30: K
tđ
=2,4 (T/m)
Do XB 80: K
tđ
=6,8 (T/m)

"
o
P
=0,5.K
tđ
.l
1
và
"
n
P
=0,3.l
1
Tải trọng tập trung của dãy bánh xe :
Do H30:
"
o
P
=0,5.2,4.3=3,6(T/m)
Do XB80:
"
o
P
=0,5.6,8.3=10,2 (T/m)
Tải trọng phân bố do đường người đi :
"
n
P
=0,3.3=0,9(T/m)

Hệ số xung kích 1+μ=1+
=
+
+=
λ+
+
185,37
15
1
5,37
15
1
1,2703
W
2
=3,636
W
2
=3,61
W
2
=0,9236
+
-
W
1
=0,2723
W
1
=0,2723

+
W
2
=0,5096
-
-
-
W
1
=2,031
W
1
=2,254
dah Q
3
dah Q
3-4
W
4
=0,2723
-
W
4
=0,2723
W
3
=0,9236
+
+
-

dah M
3
dah M
3-4
W
3
=1,4597
+
+
W
3
=2,031
-
-
W
3
=1,833
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
17
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
3.1.3.Nội lực do tónh tải,hoạt tải và người:
 Tính nội lực M
3
:
 Do tónh tải:
W
2
=3,636
W
1

=2,254
-
q
ttải
dah M
3
W
3
=1,833
+
-
maxM
3
=2,203.(-2,254.0,9+3,636.1,5-1,933.0,9)=3,732(T.m)
minM
3
= 2,203.(-2,254.1,5+3,636.0,9-1,933.1,5)=-6,627(T.m)

1,303
1,682
0,1085
1
1.0859
-
2
1,9
1,1
dah M
3
0,1085

0,597
0,894
+
3 4
5
0,189
0,3
1,1672
6
0,8143
-
1,9
2,7
1,303
1,682
q
k
0,74
1.0859
0,1085
1
-
2
dah M
3
0,1085
0,61
0,597
+
3 4

5
1,1672
0,8143
6
-
q
k

 Do hoạt tải H30 và người:
max M
3
=1,4.1,273. 3,6.(0,1085+1,303+0,894+0,189)=15,97(T.m)
min M
3
=1,4.0,9.1,5.0,5.(-1,682-0,74-0,61-1,1672)=-3,97(T.m)
 Do hoạt tải XB80:
max M
3
=1,1.10,2.(1,303+0,3)=17,99(T.m)
min M
3
=0(T.m)
Tương tự cho các trường hợp còn lại:
 Do tónh tải:
maxM
3-4
=2,203(4,08.1,5-2,031.2.0,9)=5,43(T.m)
minM
3-4
=2,203(4,08.0,9-2,031.2.1,5)=-5,33(T.m)

Q
3
=2,203.(0,2723.1,5-0,5096.0,9+1,4597.1,5-0,2723.0,9)=4,173(T)
Q
3-4
=2,203.(0,9236.1,5+0,2723.1,5-0,9236.0,9-0,2723.0,9)=1,591(T)
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
18
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
+
2
0,0684
3
dah Q
3
4 6
0,3714
0,1428
q
k
+
0,2715
0,1142
2
1
0,0684
3
0,3714
0,2428
-

0,1142
1
-
dah Q
3-4
0,0684
0,0684
0,3714
0,2429
4
0,5
+
0,5
5
0,1143
2,7
1,9
0,1346
5
0,2715
6
0,1429
-
0,2715
0,1429
-
0,95
0,95
0,6286
0,1428

q
k
0,2715
1,425
q
k
0,675
-
1
0,95
2
0
1,425
0,95
-
1
2
0
0,87
1,9
dah M
3-4
dah M
3-4
1,43
0,95
2,7
0,2631
0,3714
+

1,9
0,1143
0,95
3 4
1,43
+
5
0
0,675
6
-
0,95
1,425
q
k
1,9
3
+
4
1,1
0,48
5
0
2,7
-
6
0,95
1,425

 Do hoạt tải và người:

• Do H30 và người:
maxM
3-4
=1,4.1,2703. 3,6.( 1,43+0,87+0,48)=17,8(T.m)
minM
3-4
=1,4.0,9.1,5.2.0,5.(-1,425-0,675)=-3,969(T.m)
Q
3
=1,4.1,2703. 3,6.(0,6286+0,3714)+1,4.0,9.1,5.0,5.(0,2715+0,0684)
=6,724(T)
Q
3-4
=1,4.1,2703. 3,6.(0,5+0,2429)+1,4.0,9.1,5.0,5.(0,2715+0,0684)
=5,077(T)
• Nội lực do XB80 :
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
19
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
maxM
3-4
=1,1. 10,2.1,43=16,04(T.m)
minM
3-4
=0(T.m)
Q
3
=1,1. 10,2.(0,6286+0,2631)
=10(T)
Q

3-4
=1,1. 10,2.(0,5+0,1346) =7,121(T)
Bảng tổng hợp nội lực :
Nội lực
Bố trí tải
trọng
M
3
(T.m) M
3-4
(T.m)
Q
3
(T) Q
3-4
(T)
max min max min
Do cùng
làm việc
chung
Tónh tải 3,732 -6,627 5,43 -5,33 4,173 1,591
H30+người 15,97 -3,97 17,8 -3,969 6,724 5,077
XB80 17,99 0 16,04 0 10 7,121
Trò số tính toán 21,722 -10,597 23,23 -9,299 14,173 8,712
Vậy mặt cắt chòu tải nặng nhất của dầm ngang là tại giữa dầm số 3 và dầm số 4,tại
đó moment uốn M
3
=23,23(T.m)
3.2.CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THANH TRONG HỆ LIÊN KẾT:
Nguyên tắc tính toán là xem thanh biên trên,biên dưới chòu momen , thanh xiên

chòu lực cắt. Chọn liên kết ngang chữ K.
1,9m
1m
0,8m
3.2.1Tính thanh biên trên và biên dưới :
Thanh biên trên và biên dưới là thanh ngang đặt cách nhau 0,8m và chòu momen .
Giá trò nội lực được chọn để tính cho biên là maxM = 23,23Tm .
Nội lực trong thanh biên trên và biên dưới:

=±=±=
8,0
23,23
h
M
S
r
r
± 29,04(T)
3.2.1.1.Thanh nén:
Sơ bộ chọn độ mảnh thanh nén : λ = 100
⇒ chọn loại thép hình CT3 có R
o
=1900 Kg/ cm
2
⇒ ϕ = 0.56
Hệ số điều kiện làm việc :m
2
=0,75
Chiều dài tính toán :l
o

=µ.l=1.1,9/2=0,95 m
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
20
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
Do đó diện tích thép cần thiết :
A
yc
=
o2
r
R.m.
S
ϕ
=
1900.75,0.56,0
10.04,29
3
=36,39 cm
2
Chọn   100x100x10 (Fa=38,4 cm
2
)
 Kiểm tra ổn đònh:
σ =S
r
/F =29,04.10
3
/38,4=756,25 < ϕ.R
o
= 0.56x1900=1064 Kg/cm

2
(thỏa điều
kiện ổn đònh)
 Kiểm tra độ mảnh:
I
tđ
=2I
x
=2.179=358 cm
4
r
x
=
yc
td
A
I
=
4,38
358
=3,05
===λ
05,3
95
r
l
y
o
max
31,15<[λ]=150 (thỏa)

 Kiểm tra bền:
σ =S
r
/F=756,25< R
o
(thỏa)
3.2.1.2.Thanh kéo:
Diện tích cần thiết của thanh kéo:
F=
)100R.(m.
S
t2
r
−α
=
)1001900(75,0.85,0
10.04,29
3
−
=25,31cm
2
Vậy ta chọn tiết diện như trên để tiện cho việc thi công.
3.2.2.Tính thanh xiên :
Ta có Q
max
=14,173T
⇒ sinα =
22
)
2

9.1
(8,0
8,0
+
=0.644
Nội lực thanh xiên :
D=± Q/nsinα=± 14173/(2x0.644)= ± 11004 KG(n:số thanh xiên trong 1 mặt cắt tính
toán)
Diện tích thép cần thiết:
F
yc
=
t2
R.m.
D
ϕ
, giả thiết λ=50 → ϕ=0,82
m
2
:hệ số điền kiện làm việc
⇒ F
yc
=11004 / 0,82x0,75x1900=9,415 cm
2
Chọn thép   63x63x6 (F=14,56cm
2
)
*Kiểm tra độ mảnh :
I
tđ

=2I
x
=2.27,1=54,2 cm
4
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
21
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
r
y
=
F
I
tđ
=1,93
⇒ λ
max
=124/1,93=64,25 < [ λ ] =150 (thỏa)
* Kiểm tra bền :
σ=D / F=11004/14,56 =755,8 < Ro=1900 Kg /cm
2
* Kiểm tra ổn đònh :
λ =64,25→φ=0,76
σ=D/ F =755,8 < ϕ.Ro=0,76.1900=1444 Kg /cm
2
(thoả)
3.3.TÍNH BULÔNG LIÊN KẾT CÁC THANH:
Chọn chiều dày bản mắt là 12 mm
Dùng bu lông φ20 ,Thép hợp kim thấp (R
o
=2700 (kg/cm

2
) ) :
R
c
=0,7R
0
R
em
=1,75R
0
(trang 469 poli)
Khả năng chòu lực cắt của 1 đinh:

==
π
= 2700x7,0
4
2x14,3
x2R
4
d
n]N[
2
d
c
2
c
d
c
11869,2(kG)

Khả năng chòu ép mặt của 1 đinh:
[N
đ
em
]=d ∑δ
min
. R
đ
em
=2 x1,2 x 1,75×2700 =11340 (kg)
=> [N]=11340 (kg)
Nội lực trong các thanh :
Thanh biên:
S
r
= 29040 (kg)
Thanh xiên:
D=11004 (kg)
Số lượng đinh bulông
• Cho thanh biên:
N=
[ ]
11340.9,0
29040
N.m
S
2
r
=
= 2,85=> Chọn 3 đinh

• Cho thanh xiên:
N=
[ ]
11340.9,0
11004
N.m
D
2
=
=1,08=> Chọn 2 đinh
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
22
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
CHƯƠNG IV:TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH
4.1.TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG:
4.1.1.Đoạn gần gối: dùng phương pháp đòn bẩy
950
1500
1,5
0,5
2,7 m
1,1
1,0
1,9 m
0,4211
1,9 m
1,0
0,3947
0,3947
1,9 m

0,2632
0,3421
1,3947
1,0
0,6053
2,7 m
200
1900
8000
950
0,65 m
1900
0,5 m
2,7 m
1,9 m
1900
250
1500
1900 1900
dah R3
dah R2
dah R1
200
Bảng 4-1:Hệ phận phối ngang theo phương pháp đòn bẩy
Dầm Đoàn xe H30 Người XB80
Dầm1 0,1711 1,5 0,1316
Dầm2 0,5 0 0,5
Dầm3 0,7106 0 0,5

SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126

23
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN

4.1.2.Đoạn giữa nhòp : dùng phương pháp nén lệch tâm.
Đường ảnh hưởng R
1
:

=+=
∑
2
i
j1
1
a.2
a.a
n
1
Y
0.5238

=−=
∑
2
i
j1
'
1
a.2
a.a

n
1
Y
-0.1905
Đường ảnh hưởng R
2
:
Y
1
=0.3809,Y
1
’ =-0.0476
Đường ảnh hưởng R
2
:
Y
1
= 0.2381 ,Y
1
’ = 0.0952
Bảng 4-2:Hệ phận phối ngang theo phương pháp nén lệch tâm
Dầm Đoàn xe H30 Người XB80
Dầm1 0,4912 0,7857 0,317
Dầm2 0,4282 0,5715 0,2569
Dầm3 0,3649 0,5 0,1967

SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
24
Đồ án môn học THIẾT KẾ CẦU THÉP GVHD:Thầy ĐẶNG HUẤN
8000

1900
2,7m
0,287
0,2155
2,7m
0,2389
0,196
2,7m
0,1907
0,1764
W
người=
1,9 m
0,2381
0,3572
W
người=
0,217
0,2193
0,3809
0,5715
W
người=
0,3178
0,3246
1,9 m
950 1900
0,5238
0,7857
0,4185

0,4298
0,65m
0,5 m
1,9 m
1500200
250
-0,0476
0,0952
0,1428
1,9 m
0,1456
0,1742
1,1
W
người=
0,1035
0,1893
1,9 m
1,1
dah R3
dah R2
1500
95019001900 1900
0,0614
0,2042
1,9 m
1,1
-0,1905
dah R1
200

4.2.TÍNH NỘI LỰC DẦM CHÍNH:
4.2.1.Tính nội lực do tónh tải :
4.2.1.1.Tónh tải giai đoạn 1:
Trọng lượng bản thân dầm thép (g
dt
):
g
dt
=7,85.F
t
=7,85. 285,28.10
-4
=0,224(T/m)
Trọng lượng hệ liên kết ngang :
g
lkn
=
18.6
00833,0.94,0.700151,0.8,1.140 +
=0,04(T/m)
Trọng lượng sườn tăng cường:
SVTH:PHẠM VŨ ANH QUÂN MSSV:80202126
25