ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU THIẾT KẾ CẦU BTCT DỰ ỨNG LỰC LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA CÔNG TRÌNH
BỘ MÔN CẦU HẦM






ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ
CẦU BTCT DƯL LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG





Giáo viên hướng dẫn : THS.NGÔ CHÂU PHƯƠNG
Giáo viên đọc duyệt :
Sinh viên thực hiện : ĐINH VĂN PHƯƠNG
Lớp : Cầu - Đường Bộ 1- K44
Trường : ĐH Giao Thông Vận Tải .

TP.Hồ Chí Minh : Tháng 5 – 2008
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
2


LỜI NÓI ĐẦU
*
* *
Bước vào thời kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật chất
hạ tầng kỹ thuật . Giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư nhiều vì đây là
huyết mạch của nền kinh tế đất nước , là nền tảng tạo điều kiện cho các ngành khác phát
triển . Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những ký sư có trình độ chuyên
môn vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật được những công nghệ tiên tiến hiện đại
của thế giới để có thể xây dựng nên những công trình cầu mới , hiện đại , có chất lượng
và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất nước trong thời đại mở cửa.
Sau thời gian học tập tại trường ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng với
sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trường ĐHGTVT nói chung và các thầy
cô trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích luỹ được nhiều kiến thức bổ ích trang bị

cho công việc của một kỹ sư tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu
kiến thức tại trường , đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua
của mỗi sinh viên . Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt
tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu – Hầm , đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của
thầy : ThS.Ngô Châu Phương
Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh
nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi nhứng
thiếu sót . Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em có thể hoàn thiện
hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !

TP.Hồ Chí Minh tháng 5 năm 2008



Sinh viên : Đinh Văn Phương.




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
3


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
4



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
5

MỤC LỤC


STT

Tên mục Nội dung thiết kế Trang
1

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3
2

Nhận xét của giáo viên đọc duyệt 4
3

Tổng quan 6
4

Phần I Thiết kế sơ bộ Các phương án
8
5

Chương I Phương án sơ bộ I :
Cầu liên tục đúc hẫng

9
6

Chương II Phương án sơ bộ II :
Cầu liên tục liên hợp Thép- BTCT
48
7

Chương III Phương án sơ bộ III :
Cầu treo dây văng
82
8

Chương IV So sánh lựa chọn PA thiết kế kĩ thuật 118
9

Phần II Thiết kế kĩ thuật
123
10

Chương I Giới thiệu chung 124
11

Chương II Tính đặc trưng hình học 127
12

Chương III Tính toán nội lực trong các giai đoạn 132
13

Chương IV Tính toán và bố trí cốt thép 160

14

Chương V Kiểm toán kết cấu nhịp 174
15

Chương VI Tính toán thiết kế mố cầu 205
16

Chương VII Tính toán thiết kế trụ cầu 237
17

Chương VIII Tính toán thiết kế bản mặt cầu 258
18

Phần III Thiết kế tổ chức thi công
270
19

Chương I Tính toán thi công

271
20

Chương II Thiết kế tổ chức thi công

277

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
6


TỔNG QUAN
*
* *
I – ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU
I.1 – ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐỊA HÌNH – THUỶ VĂN.
- Chế độ thuỷ văn ít thay đổi
+) MNCN : 34.00 m
+) MNTT : 33.00 m
+) MNTN : 27.50 m
I.2 – ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐỊA CHẤT
- Đã tiến hành khoan tại 4 lỗ khoan ỏ vị trí xây dựng cầu dự kiến và có kết quả sau :

+) Lớp 1 : Lớp sét hạt vừa
+) Lớp 2 : Lớp sét chảy dẻo
+) Lớp 3 : Lớp sét pha cát
+) Lớp 4 : Lớp cát hạt vừa
+) Lớp 5:Lớp cát pha sỏi sạn
STT Loại đất H(m)
N

e B
g
T/m
3
C
KG/cm
2
φ
(độ)
R'
KG/cm
2

Lớp 1 Sét hạt vừa 2.0 10 0.7 0.4 1.8 0.16 18 1.2
Lớp 2 Sét chảy dẻo 2.4
10
0.7 0.2 1.7 0.14 22 1.8
Lớp 3 Sét pha cát 8.46
15
0.5 0.2 1.7 0.12 25 2.5
Lớp 4 Cát hạt vừa 8.5
25

2.1 0.06 28 2.5
Lớp 5 Cátphasỏi sạn

Vôhạn

35 2.1 30 3.3

II – CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG
II.1 – QUY TRÌNH THIẾT KẾ VÀ CÁC NGUYÊN TẮC CHUNG
II.1.1 – Quy trình thiết kế
- Quy trình thiết kế đường ôtô :4054-05
- Quy trình thiết kế cầu cống : 22TCN272 – 05 (Bộ GTVT)
II.1.2 – Các nguyên tắc thiết kế
- Công trình được thiết kế vĩnh cửu , có kết cấu thanh thoát phù hợp vơi quy mô của
tuyến đường.
- Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch , phân tích tương lai của tuyến đường.
- Thời gian thi công ngắn.
- Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng
- Giá thành xây dựng thấp.

II.2 – CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT CƠ BẢN.
II.2.1 – Quy mô xây dựng
- Cầu được thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm.
II.2.2 – Tải trọng thiết kế
- Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu : 22TCN 272-05
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
7

+) Hoạt tải thiết kế : HL93

- Xe tải thiết kế : P = 325 KN
- Xe 2 trục thiết kế : P = 220 KN
- Tải trọng làn thiết kế : q = 9.3 KN/m
+) Tải trọng Người : 3 KN/m
2

- Hệ số tải trọng
+) Tĩnh tải giai đoạn 1 : g
1
= 1,25
+) Tĩnh tải giai đoạn 2 : g
2
= 1,5
+) Hoạt tải : g
1
= 1,75
- Hệ số động (hệ số xung kích ) : IM = 1+ 25 / 100 = 1,25
II.2.3 – Khổ cầu thiết kế
- Mặt cắt ngang thiết kế cho 2 làn xe .
- Mặt cắt ngang khổ : K = 8,0 m+2x1,5 m
+) Phần xe chạy : B
xe
= 2x4,0 m
+) Phần lề bộ hành : B
le
= 2x1,5m
+) Phần lan can : 2x0,5 m
II.2.4 – Khổ thông thuyền
- Sông thông thuyền cấp II :
+) Tĩnh cao : H = 9 m

+) Tĩnh ngang : B = 60m
II.2.5 – Trắc dọc cầu
- Cầu nằm trên đường cong tròn R = 10000 m
- Độ dốc dọc cầu : i = 2%
III – CÁC PHƯƠNG ÁN CẦU VÀ SO SÁNH LỰA CHỌN .
III.1 – NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU
- Đáp ứng yêu cầu thông thuyền
- Giảm tối thiểu các trụ giữa sông
- Sơ đồ nhịp cầu chính xét đến việc ứng dụng công nghệ mới nhưng có ưu tiên việc tận
dụng thiết bị công nghệ thi công quen thuộc đã sử dụng trong nước.
- Đảm bảo tính khả thi trong quá trình thi công.
- Đạt hiệu quả kinh tế cao , giá thành rẻ.



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
8





PHẦN I




THIẾT KẾ SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN
CẦU

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44

9

CHƯƠNG I : PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ I
CẦU DẦM LIÊN TỤC BTCT DƯL
THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
*
* *
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƯL BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG.
Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ
hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh . Có thể thi công hẫng từ trụ đối
xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra . Phương pháp này có thể áp dụng thích hợp để thi
công các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng , cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT .
Nội dung cơ bản của phương pháp đúc hẫng :
- Khi thi công theo phương pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT được đúc trên đà
giáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu . Cốt thép thường
của các khối được liên kết với nhau trước khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền
khối và chịu cắt tốt của kết cầu . Sau khi bê tông đốt dầm đủ cường độ cần
thiết thì các đốt dầm này được liên kết với các đốt đã đúc trước đó nhờ cốt thép
DƯL
- Phần cánh hẫng của kết câu nhịp BTCT đã thi công xong phải đảm bảo đủ khả
năng nâng đỡ trọng lượng của các đốt dầm thi công sau đó cùng với trọng
lượng giàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công
- Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quá trình thi công đúc hẫng phải đảm
bảo tính đối xứng của hai cánh hẫng ( Thi công hẫng từ trụ ra ) hoặc nhờ trọng
lượng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng . Đối các sơ
đồ cầu khung , đốt dẩm trên đỉnh trụ được liên kết cứng với thân trụ nhờ các
cáp thép DƯL chạy suốt trên chiều cao trụ , Với các sơ đồ cầu dầm đốt này
cũng được liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép
hoặc các thanh thép DƯL mà sau khi thi công xong sẽ tháo bỏ.

- Ở giai đoạn thi công hẫng , kết cấu nhịp chỉ chịu mô men âm do đó chỉ cần bố
trí cốt thép DƯL ở phía trên . Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thì
căng kéo cốt thép DƯl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tông
lấp kín khe hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép
- Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng
thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh
Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm được chi phí đà giáo . Ván
khuôn được dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và
nâng cao năng suất lao động
Phương pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều cao
mặt cắt thay đổi , khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợp
lý
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
10
Phương pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dưới cầu do đó
có thể thi công trong điều kiện sông sâu , thông thuyền hay xây dựng các cầu vượt trong
thành phố , các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông
dưới công trình
II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy trình thiết kế : 22TCN272 –05 Bộ Giao thông vân tải
- Tải trọng thiết kế :
+) Hoạt tải HL93
+) Người đi : 3 KN/m2
II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU
- Sơ đồ cầu : 4x33 + 75 + 120 + 75 + 3x33
- Chiều dài toàn cầu Lc = 511m , khổ cầu 8+2x1,5 m
II.2.1 – Kết cấu phần trên
- Một liên dầm liên tục ở giữa , 2 bên là các nhịp dầm giản đơn L=33m

- Dầm khung liên tục BTCTDƯL 3 nhịp ( 75 + 120 + 75 ) tiết diện hình hộp , vách
nghiêng , chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=3m tại giữa nhịpvà đầu dầm ,
bề rộng đáy dầm hộp B=5m
- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu
lực và mỹ quan kiến trúc.
- Mặt cắt hộp dạng thành xiên
+) Chiều dày bản nắp : t
b
= 30 (cm)
+) Chiều dày bản đáy : Tại mặt cắt gối là 100 cm , tại mặt cắt giữa nhịp là
30 cm
+) Chiều dày phần cánh hẫng : h
c
= 25 cm
+) Chiều dày sườn dầm : Tại trụ t
s
= 80 cm , Tại mặt cắt giữa nhịp t
s
= 50
cm
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
1- Bê tông có:
+) f’
c
= 40 (MPa).
+) γ
c
= 24,5 (kN/m
3
).

+) E
c
= 32979,77 (MPa).
2- Cốt thép DƯL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có các chỉ tiêu
sau:
+) Diện tích một tao A
str
= 1,387 cm
2
+) Cường độ cực hạn: f
pu
= 1860 MPa
+) Độ chùng sau 1000h ở 200C là 2.5%
3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 và EC 5-12.
4- Cốt thép thường: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:
+) f
y
= 420 (MPa).
+) E = 200000(Mpa)

- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƯL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt ngang
gồm 5 dầm chủ tiết diện chữ T , chiều cao h = 1,7 m , đặt cách nhau 2,4m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
11
- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3866 m , trong phạm vi 270m , tiếp theo dốc 3%
về phía 2 mố và đường đầu cầu , Độ dốc ngang cầu i
n
= 2%
- Mặt cầu BT Asphan 7cm , dưới là lớp phòng nước 4mm

- Gối cầu , khe co giãn bằng cao su , lan can bằng thép , Thoát nước và chiếu sáng
theo quy định hiện hành
- Bản mặt cầu trên nhịp dẫn giản đơn bằng BTCT 11,4 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm
3 lớp : Lớp bê tông tạo dốc 4cm , lớp phòng nước 0,4cm , Lớp bê tông asphan 7cm ; độ
dốc ngang cầu i
n
= 2%
II.2.2 – Kết cấu phần dưới
a) Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ bê tông có
f’
c
= 40Mpa
- Trụ T
1
, T
2
, T
3
, T
8
, T
9
: được đặt trên móng cọc đóng : d = 40 cm
- Trụ T
4
, T
7
: được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm
- Trụ T

5
, T
6
: được đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm
- Phương án móng : Móng cọc đài thấp.
b) Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo có
f’
c
= 30Mpa
- Mố của kết cấu nhịp dẫn được đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm

III – TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP
III.1 – YÊU CẦU TÍNH TOÁN CHO PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ
- Trong phương án sơ bộ yêu cầu tính toán KCN trong giai đoạn khai thác.
- Tiết diện tại hai mặt cắt.
+ Mặt cắt gối
+ Mặt cắt giữa.
- Tính toán một trụ , một mố: kiểm toán và tổ hợp nội lực tại mắt cắt đỉnh bệ móng, sơ bộ
tính cọc.
- Nhịp dẫn cho phép chọn thiết
kế định hình.
III.2 – TÍNH TOÁN KẾT
CẤU NHỊP
- Cần kiểm toán tại 2 mặt cắt
1-1 và 2-2 như hình vẽ.
III.2.1 – SƠ BỘ CHỌN CÁC
KÍCH THƯỚCCẦU CHÍNH
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối
với kết cấu nhịp liên tục chiều

dài nhịp biên L
nb
= (0,6 ÷ 0,8)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
12
chiều dài nhịp giữa L
ng
.
+) Trong phương án này chọn L
ng
= 120m.
+) Lấy : L
nb
= 75 m
Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu chính :
7500 120000 7500

- Xác định kích thước mặt cắt ngang : Dựa vào các công thức kinh nghiệm ta chọn mắt
cắt ngang như hình vẽ :

III.2.2 – TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ
III.2.2.1 – Phân chia đốt dầm
- Để đơn giản trong quá trình thi công và phù hợp với các trang thiết bị hiện có của đơn
vị thi công ta phân chia các đốt dầm như sau :
+) Đốt trên đỉnh trụ : d
o
= 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe đúc
trên trụ)
+) Đốt hợp long nhịp giữa : d

hl
= 2m
+) Đốt hợp long nhịp biên : d
hl
= 2m
+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : d
dg
= 14 m
+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+) Số đốt trung gian còn lai : n = 10 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m
- Sơ đồ phân chia đốt dầm :
+) Nhịp giữa :
1800
500
1500
8
0
00
1500
500
1000
400
300
1200
500
3280
300
500
800
1000

7000
3000
400
400
600
700
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
13
K0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
4x3 10x4
2
7
3
14

+) Nhịp biên :
13'
12'
11'
10'
9'
8' 7'
6'
5'
4'
3'
2'
1'
K0
1
16'
14 2
10x4
4x3
14
3
7
14'


III.2.2.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phương trình parabol bậc 2 theo phương trình :
Y = ax
2

+ bx +c
- Lấy điểm dưới cùng của đốt hợp long làm gốc toạ độ , trục x , y có chiều như hình vẽ :

- Do đường cong đi qua gốc toạ độ nên c=0 , đồng thời đường cong đi qua 2 điểm
A(-58,5;4,0) và B(58,5;4,0) nên có dạng :
4,0 = a.58,5
2
+ 58,5.b
4,0 = a.58,5
2
- 58,5.b
- Từ hai phương trình trên ta tính được :
A = 0,001169
B=0
Vậy phương trình có dạng:
Y = 0,001169.x
2
III.2.2.3 – Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm
- Tính toán tương tự ta có phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm như sau ( Với gốc toạ
độ chọn tại mặt trên của đáy dầm tại vị trí giữa nhịp) :
Y = 0,00108119.x
2
– 0,000097307
III.2.2.4 – Xác định cao độ mặt dầm chủ
- Mặt cầu nằm trên đường cong đứng bán kính R = 3866 m
III.2.2.5 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết
diện. Sau khi khai báo mặt cắt thay đổi trong MiDas xong , ta tính được kích thước của
các mặt cắt như sau :
O(0,0)
O(0,0)

A(58,5;4,0)
Y
B(
-
58,5;4,0)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
14
½ Mặt cắt dầm chủ

BI1
BI1-2
BI3
BI3-2
H01H02H03
H02-2
B01 B02 B03
B01-2
HI1
HI2
HI3
HI5 HI4

- Bảng các kích thước hình học của mặt cắt :

MC 0 MC 1 MC 2 MC 3 MC 4 MC 5 MC 6 MC 7
HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5 0.5182

0.5274

0.536 0.5441

0.5516

0.5608

0.569
HO2-2

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 6.2 5.4532

5.0774

4.724 4.3929

4.0841

3.7071

3.3698

BO1 2.25 2.2548

2.2574

2.26 2.2626

2.2652

2.2687

2.2722

BO1-2

1.85 1.8952

1.9199

1.9346

1.9693

1.994 2.0269

2.0598

BO2 1.25 1.1706

1.1273

1.084 1.0407

0.9974

0.9397

0.8819

BO3 2.5 2.5746

2.6153

2.656 2.6967

2.7374

2.7917

2.8459

HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4 0.4182

0.4274

0.436 0.4441

0.4516

0.4608

0.469
HI3 4.7 4.1262

3.8375

3.566 3.3116

3.0744

2.7848

2.5256

HI4 0.6 0.5545

0.5316

0.51 0.4898

0.471 0.448 0.4274

HI5 1.0 0.8725

0.8083

0.748 0.6915

0.6388

0.5744

0.5168

BI1 2.95 2.9739

2.987 3.0 3.013 3.0261

3.0435

3.0609

BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2.0 2.0861

2.133 2.18 2.227 2.2739

2.3365

2.3991

BI3-2 1.3 1.4052

1.4626

1.52 1.5774

1.6348

1.7113

1.7878


MC 8 MC 9 MC 10

MC 11

MC 12

MC 13

MC 14

MC 15

HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5763

0.5826

0.5879

0.5923

0.5956

0.5981

0.5995

0.6
HO2-2

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 3.0722

2.8143

2.596 2.4175

2.2786

2.1794

2.1198

2.1
BO1 2.2757

2.2791

2.2826

2.2861

2.2896

2.293 2.2965

2.300
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
15
BO1-2

2.0927

2.1256

2.1585

2.1914

2.2243

2.2572

2.2901

2.323
BO2 0.8242

0.7664

0.7087

0.651 0.5932

0.5355

0.4777

0.42
BO3 2.9002

2.9544

3.0087

3.063 3.1172

3.1715

3.2257

3.28
HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4763

0.4826

0.4879

0.4923

0.4956

0.4981

0.4995

0.5
HI3 2.2969

2.0988

1.9311

1.7939

1.6872

1.611 1.5652

1.55
HI4 0.4093

0.3936

0.3802

0.3694

0.3609

0.3548

0.3512

0.35
HI5 0.466 0.422 0.3847

0.3542

0.3305

0.3136

0.3034

0.3
BI1 3.0783

3.0957

3.113 3.1304

3.1478

3.1652

3.1826

3.2
BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2.4617

2.5243

2.587 2.6496

2.7122

2.7748

2.8374

2.9
BI3-2 1.8643

1.9409

2.0174

2.0939

2.1704

2.247 2.3235

2.4

- Bảng tính toán đặc trưng hình học của mặt cắt đầm chủ

Tên

MC

x

(m)

h
(m)
h
d

(cm)

B
(m)
B
d

(m)
B
s
(cm)

F
(cm
2
)
S
(cm
3
)
Yo
(cm)
J
(cm
4
)
0 0 7.0 108.40

12.0

5.0 80 133628

4.41E+07

329.69

9.86E+09

1 7 6.2714

95.61

12.0

5.1492

76.4

122050

3.67E+07

301.06

7.42E+09

2 10 5.9048

89.17

12.0

5.2306

74.9

116440

3.34E+07

286.84

6.35E+09

3 13 5.56 83.09

12.0

5.312 73.4

111147

3.04E+07

273.50

5.43E+09

4 16 5.237

77.39

12.0

5.3934

71.9

106171

2.77E+07

261.02

4.65E+09

5 19 4.9357

72.06

12.0

5.4748

70.3

101472

2.53E+07

249.36

3.99E+09

6 23 4.5679

65.52

12.0

5.5834

68.3

95759

2.25E+07

235.11

3.26E+09

7 27 4.2388

59.65

12.0

5.6918

66.3

90613

2.01E+07

222.31

2.68E+09

8 31 3.9485

54.44

12.0

5.8004

64.2

86007

1.81E+07

210.94

2.22E+09

9 35 3.6969

49.89

12.0

5.9088

62.2

82006

1.65E+07

201.00

1.86E+09

10

39 3.4839

46.00

12.0

6.0174

60.2

78578

1.51E+07

192.50

1.59E+09

11

43 3.3098

42.77

12.0

6.126 58.1

75701

1.40E+07

185.47

1.39E+09

12

47 3.1742

40.19

12.0

6.2344

56.1

73428

1.32E+07

179.89

1.24E+09

13

51 3.0775

38.28

12.0

6.343 54.1

71735

1.26E+07

175.81

1.14E+09

14

55 3.0193

37.02

12.0

6.4514

52 70599

1.22E+07

173.20

1.08E+09

15

59 3.0 36.42

12.0

6.56 50 70072

1.21E+07

172.06

1.07E+09


Trong đó :
+) F : Diện tích tính đổi của mặt cắt
+) S : Mômen tĩnh của mặt cắt với đáy dầm.
+) Y
o
: Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm
+) J : Mômen quán tính của mặt cắt dầm với trục trung hoà
+) h
d
: Chiều cao bầu dầm tính đổi
+) b
d
: Chiều rộng đáy mặt cắt hộp
+) B
s
: Bề rộng của sườn dầm
+) h : Chiều cao của dầm
+) B : Bề rộng đỉnh mặt cắt hộp
III.2.3 – TÍNH TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I VÀ GIAI ĐOẠN II

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
16
III.2.3.1 – Tính tĩnh tải giai đoạn I

Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lượng của bản thân kết cấu . Khi sử dụng
chương trình phân tích kết cấu bằng MiDas ta khai bao ngay được loại tải trọng này .
III.2.3.2 – Tính tĩnh tải giai đoạn II
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lượng phần chân lan can
+) Trọng lượng cột lan can, tay vịn
+) Trọng lượng lớp phủ mặt cầu
Tổng : DW
II
TC
= DW
mc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv

a)Tính trọng lượng lớp phủ mặt cầu :
Lớp phủ mặt cầu dày 7,4 cm bao gồm : Lớp bê tông asphan dày 7cm và lớp phòng
nước dày 0,4 cm
+) Lớp bê tông Asphalt :
DW
asphalt
= 12x0,07x22,5 = 18,9 ( KN/m)
+) Lớp phòng nước :
DW
pn
= 12x0,004x22,5 = 1,08 ( KN/m)
-> Trọng lượng dải đều lớp phủ mặt cầu :
DW

mc
tc
= 18,9 + 1,08 = 19,98 ( KN/m)
b) Tính trọng lượng của chân lan can + tay vịn + lề Người đi bộ :
Tên gọi các đại lượng Kí hiệu

Giá trị Đơn vị

Chiều rộng chân lan can B
clc

50 cm
Chiều cao chân lan can h
clc

30 cm
+) Trọng lượng chân lan can :
DW
clc
= 0,5x0,3x2x24 = 7,2 ( KN/m)

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu

Giá trị Đơn vị

Trọng lượng 1 cột lan can P
clc

0.027 KN
Khoảng cách bố trí cột lan can A

clc

2 m
Trọng lượng dải đều của cột lan can P
clc

0. 135 KN/m
Trọng lượng dải đều phần tay vịn P
tv

0.7 KN/m
Trọng lượng dải đều lan can và tay vịn P
lc+tv

0.835 KN/m

- Tính tĩnh tải giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DW
II
TC
= DW
mc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv

= 19,98 + 7,2 + 0. 835 = 28,015 (KN/m)
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán

DW
II
tt
= g . DW
II
TC
= 1,5. 28,015 = 42,0225 ( KN/m)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
17
III.2.4 – TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT ĐỈNH TRỤ GIAI
ĐOẠN THI CÔNG
III.2.4.1 – Tính nội lực (mômen )
- Nội lực mặt cắt đỉnh trụ trong giai đoạn thi công do :
+) Trọng lượng bản thân các đốt đúc (DC)
+) Trọng lượng xe đúc : P
xe
= 660 KN
+) Tải trọng thi công : q
TC
= 0,24 (KN/m
2
) => q
tc
= 0,24 . 12 = 2,88 KN/m
+) Trọng lượng bê tong ướt (WC)
+) Co ngót ,từ biến
+) Tải trọng gió
Các giai đoạn thi công bất lợi nhất :
Sơ đồ 1 : Giai đoạn đúc hẫng đối xứng đốt dầm cuối cùng trước khi hợp long.

P
M
P
M

Hình a
Sơ đồ 2: Giai đoạn hợp long nhịp biên bên trái và bên phải
HL
P
M

Hình b
Sơ đồ 3 : Giai đoạn hợp long đốt giữa nhịp.
HL
P
M

Hình c

- Tính tải trọng bê tông ướt và tải trọng xe đúc :
+) Tải trọng xe đúc :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
18
Giả thiết ta đang thi công đốt K4 ta tính quy đổi tải trọng xe đúc về nút K3 . Tải
trọng xe đúc ta quy đổi thành F
z
và M
y
như hình vẽ sau :

+) Trọng lượng bê tông ướt : Khi ta tiến hành đổ bê tông đốt đúc K4 thì trọng
lượng bê tông ướt quy đổi thành lực cắt và mô men tác dụng vào nút K3 như hình vẽ sau
:

Công thức tính :
WC =
wc
L
FF
γ
2
21
+

Trong đó :
WC : Trọng lượng bê tông ướt
F
1
, F
2
: Diện tích của hai mặt của khối đúc
γ
wc
: Trọng lượng riêng của bê tông ướt (γ
wc
= 24,5 KN/m
3
)

Tính quy đổi về nút . WC đặt tại trọng tâm của đốt đúc quy đổi về nút thành lực
cắt và mô men như hình vẽ trên .
Bảng tính trọng lượng bê tông ướt :


Tên đốt
Chiều dài

đốt
m
γ
wc
KN/m
WC
KN
M
y

KN.m
K1 4 24.5 876.45
075 1314.676

K2 4 24.5 836.38
223 1254.573

K3 4 24.5 798.64 1197.965

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
19

365
K4 4 24.5 763.08
803 1144.632

K5 3 24.5 966.43
19 1932.864

K6 3 24.5 913.22
28 1826.446

K7 3 24.5 865.43
8 1730.876

K8 3 24.5 823.26
37 1646.527

K9 3 24.5 786.86
16 1573.723

K10 3 24.5 755.96
71 1511.934

K11 3 24.5 730.73
21 1461.464

K12 3 24.5 711.29
87 1422.597

K13 3 24.5 697.43
66 1394.873

K14 3 24.5 689.28
79 1378.576

Phầnđàgiáo

14 24.5 2403.4
7

Hợp Long 2 24.5 343.35
28
343.3528


- Tính nội lực . mô men trong giai đoạn thi công ,Ta tính toán cho trường hợp thi
công hẫng nhất : đó là khi tiến hành hợp long nhịp giữa , khi đó tất cả trọng lượng các đốt
đúc đều được tính toán và đồng thời lúc này xe đúc đang đứng ở đốt số 14 để tiến hành
hợp long nhịp giữa .
Dùng chương trình phân tích kết cấu MiDas ta có biểu đồ mô men giai đọan hợp
long nhịp giữa như sau :


Và tổng giá trị mô men mặt cắt đỉnh trụ trong quá trình thi công là :
M
TT
= 537479 (KN.m)
III.2.4.2 – Tính và bố trí cốt thép DƯL
a) Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dưới bản cánh khi đó ta có : a = h
f

- Lấy tổng mômen với trong tâm cốt thép DƯL ta có :






++==
2
h
- dhb.β85f,0)d (d.fA)'d (d.fAM M
f
pf1
'
cPSySspy
'
S
tt
C
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
20
- Nếu M
TT
max
< M
C
=> Thì TTH đi qua bản cánh khi đó ta tính toán theo các công thức
của mặt cắt chữ nhật

- Nếu M
TT
max
> M
C
=> Thì TTH đi qua sườn dầm khi đó ta tính toán theo các công thức
của mặt cắt chữ T.
- Sau khi xác định được vị trí TTH thì ta giải hệ phương trình bậc 2 để tìm được chiều
cao vùng chịu nén tương đương a
- Xác định chiều cao vùng chịu nén c theo công thức : c =
1
β
a

b) Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết
- Trường hợp TTH đi qua sườn dầm

- Trường hợp TTH đi cánh dầm
Trong đó :
+) A
ps
: Diện tích cốt thép DUL
+) d
p
: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép DƯL
+) f’
c
: Cường độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’
c
= 40 Mpa (bê tông Mác 400)

+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) b
w
: Bề dày bản bụng
+) h
f
: Chiều dày cánh chịu nén ( Quy đổi về mặt cắt chữ T)
h
f
= (1.5 + 2.0,6.0,7.0,5)/5 = 1,084 (m)
+) b
1
: Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất, β
1
= 0,764 (theo 5.7.2.2)
+) f
pu
: Cường độ chịu kéo quy định của thép DƯL, f
pu
= 1860 MPa.
+) f
py
: Giới hạn chảy của thép DUL, f
py
= 85%f
pu
= 1581 MPa. (bó 19 tao)
+) c : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với giả thiết là
thép DƯL đã bị chảy dẻo.
+) a = c.b

1
: Chiều dày của khối ứng suất tương đương
+) Chiều dầy bản cánh tính đổi :
= (0,3 x12 + 2x0,5x0,4x0,4 + 0,5x2x1x0,4) /12 = 0,35 (m)
+) f
ps
: ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định tính


( 5.7.3.1.1-1)



(5.7.3.1.1-2)


+) Hàm lượng thép DƯL và thép thường phải được giới hạn sao cho :

f
f
- 1.04. 2 k
pu
py









=








⋅=
p
pups
d
c
k - 1f f
ps
ySWcWfcys
ps
f
fAbafbbhffA
A
' 85,0.) ( 85,0'.
1
'
1
−+−+
=
ββ
ps

yScys
ps
f
fAabffA
A
85,0'.
'
1
−+
=
β
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
21
42,0≤
p
d
c
(5.7.3.3.1-1)

- Bảng tính toán diện tích cốt thép DƯL cần thiết tại mặt cắt đỉnh trụ :

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu Giá trị
Đơn vị

Tổng giá trị mô men tại mặt cắt đỉnh trụ M
tt
537479 KN.m
Chiều cao mặt cắt H 700 cm
Chiều cao bố trí cốt thép DƯL a

tp
20 cm
Chiều cao có hiệu mặt cắt d
p
680 cm
Chiều rộng bản cánh chịu kéo b
k
1200 cm
Chiều dầy bản cánh chịu kéo h
k
35 cm
Bề rộng bản cánh chịu nén B 500 cm
Chiều dày bản cánh chịu nén h
f
108.40 cm
Bề dày bản bụng b
w
160 cm
Cốt thép thường chịu kéo
Đường kính cốt thép D 2 cm
Diện tích 1 thanh a
s

3.14
cm
2

Chiều cao bố trí cốt thép thường chịu kéo a
ts

17.50
cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng d
s

682.50
cm
Khoảng cách bố trí x
15
cm
Số thanh thép trên 1 lưới n
thanh

75.3333
thanh
Số lưới thép chịu kéobố trí n
luoi

2
lưới
Tổng diện tích thép thường chịu kéo A
s

473.334
cm
2

Cốt thép thường chịu nén
Đờng kính cốt thép D 2 cm
Diện tích 1 thanh A

s
' 3.14 cm
2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
22
Chiều cao bố trí cốt thép thườngng chịu nén

a
ts
' 54.20 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng D
s
' 54.20 cm
Khoảng cách bố trí x 15 cm
Số thanh thép trên 1 lưới N
thanh
32 thanh
Số lưới thép chịu nén bố trí N
luoi
3 lưới
Tổng diện tích thép thường chịu nén A
s
' 301.594 cm
2

Xác định vị trí trục trung hoà
Mô men quán trính bản cánh M
c

1002350 KN.m
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Tính toán cốt thép DƯL


Chiều dày khối ƯS tương đương A 49.8217 cm
Chiều cao vùng chịu nén C 62.2772 cm
Tỉ số c/d
p
c/d
p
0.09158 <0,42
Ứng suất trung bình trong thép DƯL F
ps
181,157 KN/cm
2

Diện tích cốt thép DƯL cần thiết A
ps
334.21 cm
2

Số bó thép DƯL cần thiết n 19.8934 bó
Số bó chọn bố trí N
bt
28 bó

Kết luận : - Bố trí cốt thép DƯL mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công
+) Số bó thép DƯL bố trí là : n = 28 bó ( 1 bó 19 tao 15,2 mm)
+) Diện tích cốt thép bố trí : A

PS
= 28 .16,644 = 466,032 (cm
2
)
III.2.4.3.Tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công
a. Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dưới bản cánh khi đó mặt cắt làm việc giống như mặt
cắt chữ nhật .
- Cân bằng phương trình lực theo phương ngang ta có :
N
1
= β
1
.0,85.f
c
’.b.h
f
+ A
S
’.f
y
= A
PS
.f
PS
+ A
S
.f
Y
= N

2
+) Nếu N
1
> N
2
: thì TTH đi qua bản cánh => tính toán theo công thức của
mặt cắt chữ nhật
+) Nếu N
1
< N
2
: thì TTH đi qua sườn => tính toán theo công thức của mặt
cắt chữ T.
- Ta có :
+ N
1
= 0,764 . 0,85 . 0,4 . 500.1,084 + 301,549 . 4,2 = 147424 (KN)
+ N
2
= 466,032.17,8994 + 473,3344. 4,2 = 10329.7 (T) = 103297 (KN)
Ta thấy : N
1
> N
2
=> TTH đi qua bản cánh
b. Các công thức tính duyệt mặt cắt
- Công thức tính chiều cao vùng chịu nén (tính theo công thức của mặt cắt chữ nhật)

(5.7.3.1.1-4)

- Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt (tính theo công thức của
mặt cắt chữ nhật) ( 5.7.3.2.2-1)
p
pu
ps1
'
c
pups
d
f
kA .b.β0,85.f
'.A.AfA
c
+
−
+
=
ySyS
ff
)
2
'.('.)
2
.(.
2
a
- dfA M
ppspsn
a

dfA
a
dfA
SySSyS
−−−+






=
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
23
- Công thức tính sức kháng uốn tính toán của mặt cắt
M
r
= φ .M
n
(5.7.3.2.1-1)
Trong đó :
+) φ : Hệ số sức kháng , lấy φ = 1
+) A
ps
: Diện tích cốt thép DUL
+) d
p
: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL

+) f’
c
: Cường độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’
c
= 40 MPa.
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) b
w
: Bề dày bản bụng
+) h
f
: Chiều dày cánh chịu nén
+) b
1
: Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất, β
1
= 0.764 (theo 5.7.2.2)
+) f
pu
: Cường độ chịu kéo quy định của thép DUL, f
pu
= 1860 MPa.
+) f
py
: Giới hạn chảy của thép DUL, f
py
= 85%f
pu
= 1581 MPa.
+) c : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với giả

thiết là thép DUL đã bị chảy dẻo.
+) a = c. β
1
: Chiều dày của khối ứng suất tương đương
+) f
ps
: ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định

(5.7.3.1.1-1)



(5.7.3.1.1-2)


+) Hàm lượng thép DƯL và thép thường phải được giới hạn sao cho :
42,0≤
p
d
c
(5.7.3.3.1 1)
- Bảng tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng:
Tên gọi các đại lượng Kí hiệu
Giá trị Đơn vị

Diện tích cốt thép DƯL bố trí A
ps
466.032 cm
2

Chiều cao bố trí cốt thép a
t
20 cm
Chiều cao có hiệu của mặt cắt d
p
680 cm
Lực nén trong bản cánh dầm N
1
147424 KN
Lực kéo trong thép DƯL và thép thường N
2
103297 KN
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Chiều cao vùng chịu nén c 66.666 cm
Chiều cao khối ứng suất tương đương a 50.9328 cm
Tỉ số c/d
p
c/d
p
0.09804 < 0,42

ứng suất trung bình trong thép DƯL f
ps
179.071 KN/cm
2

Sức kháng uốn danh định của mặt cắt M
n
684459 KN.m

Hệ số sức kháng φ 1
Sức kháng uốn tính toán M
r
684459 > M
t
t

Tỉ số M
r
/M
tt
M
r
/M
tt
1.27
Kết luận : M
r
= 684459 (KN.m) > M
TT
= 537479 (KN.m) => Đạt

f
f
- 1.04. 2 k
pu
py









=








⋅=
p
pups
d
c
k - 1f f
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
24
=> Vậy việc bố trí cốt thép DƯL đảm bảo khả năng chịu lực cho mặt cắt
III.2.5 – TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT ĐỈNH TRỤ TRONG
GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG
III.2.5.1 – Tính toán nội lực (mômen )
a) Vẽ ĐAH mômen mặt cắt đỉnh trụ :
- Sử dụng chương trình phân tích kết cấu MiDas vẽ ĐAH mômen tại mặt cắt đỉnh
trụ như sau :

b) Tính giá trị mômen do tĩnh tải và hoạt tải:
Tĩnh tải bao gồm :
- Tĩnh tải giai đoạn I :DC
- Tĩnh tải giai đoạn II tính : DW
Hoạt tải bao gồm :
- Tải trọng xe thiết kế : HL93
- Tải trọng người bộ hành : 3KN/m
2

- Dùng chương trình phân tích kết cấu , Sau khi tổ hợp tải trọng ( có nhân hê số tải trọng )
ta có mô men lớn nhất tại mặt cắt đỉnh trụ :
THI : 1,75 .( Xe 3 trục + người) + 1,25.DC + 1,5.DW
-> M
max
= 698739 (KN.m)
THI : 1,75 .( Xe 2 trục + người) + 1,25.DC + 1,5.DW
-> M
max
= 698739 (KN.m)
Vậy giá trị mo men tính toán lớn nhất tại mặt cắt đỉnh trụ :
M
TT

= 698739 (KN.m)
III.2.5.2 – Tính và bố trí cốt thép DƯL
Công thức xác định diện tích cốt thép DƯL :
- Trường hợp TTH đi qua sườn dầm

- Trường hợp TTH đi cánh dầm
- Bảng tính toán diện tích cốt thép DƯL cần thiết tại mặt cắt đỉnh trụ :

Tên gọi các đại lượng Kí hiệu

Giá trị
Đơn vị

Tổng giá trị mô men tại mặt cắt đỉnh trụ M
tt
698739 KN.m
Chiều cao mặt cắt H 700 cm
Xác định vị trí trục trung hoà
ps
ySWcWfcys
ps
f
fAbafbbhffA
A
' 85,0.) ( 85,0'.
1
'
1
−+−+
=
ββ
ps
yScys
ps
f

fAabffA
A
85,0'.
'
1
−+
=
β
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TK PASB CẦU ĐÚC HẪNG
ĐINH VĂN PHƯƠNG LỚP CĐ1-K44
25
Mô men quán trính bản cánh M
c
1001850

KN.m
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh


Tính toán cốt thép DƯL
Chiều dày khối ƯS tương đương a 72.077712

cm
Chiều cao vùng chịu nén c 94.342555

cm
Tỉ số c/dp c/d
p
0.1387391

<0,42
ứng suất trung bình trong thép DƯL f
ps
176.19392

KN/cm
2

Diện tích cốt thép DƯL cần thiết A
ps
515.41264

cm
2

Số bó thép DƯL cần thiết n
c
ần
30.679324

bó
Số bó chọn bố trí n
bt
34 bó
Diện tích cốt thép DƯL bố trí A
ps
565.896 cm
2

Kết luận : - Bố trí cốt thép DƯL mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng
+) Số bó thép DƯL bố trí là : n = 34 bó (1 bó gồm 19 tao 15,2mm)
+) Diện tích cốt thép bố trí : A
PS
= 34 . 16,644 = 565.896 (cm
2
)


III.2.5.3 – Tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng
- Mặt cắt đỉnh trụ (Quy đổi về mặt cắt chữ T):



a-Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dưới bản cánh khi đó mặt cắt làm việc giống như mặt cắt chữ
nhật .
- Cân bằng phương trình lực theo phương ngang ta có :
N
1
= b
1
.0,85.f
c
’.b.h
f
+ A
S
’.f
y

= A
PS
.f
PS
+ A
S
.f
Y
= N
2
+) Nếu N
1
> N
2
: thì TTH đi qua bản cánh => tính toán theo công thức của mặt cắt
chữ nhật
+) Nếu N
1
< N
2
: thì TTH đi qua sườn => tính toán theo công thức của mặt cắt
chữ T.
- Ta có : N
1
= 0,764. 0,85 . 0,4 . 500.1,084 + 301,549 . 4,2 = 147424 (KN)
N
2
= 565,896. 17,6194+ 473,334 . 4,2 = 13292,3 (T) = 119587 (KN)
Ta thấy : N
1

> N
2
=> TTH đi qua bản cánh