Đồ án Công nghệ sản xuất Dầm cầu bê tông DUL

i
LỜI CẢM ƠN
Trải qua quá trình học tập rèn luyện và tích lũy kinh nghiệm ,
Luận Văn Tốt Nghiệp giúp cho em có cơ hội củng cố , kiểm tra lại
những kiến thức của mình tạo nền tảng vững chắc khi rời khỏi ghế
trường đại học . Em xin chân thành cám ơn tất cả các thầy cô trong
trường Đại Học Bách Khoa nói chung và các thầy cô trong khoa Kỹ
thuật xây dựng nói riêng , những người đã dạy dỗ truyền đạt tất cả
các kinh nghiệm q báu cho chúng em.
Hiện nay, Việt Nam đang rất cần những kỹ sư xây dựng giỏi,
những kỹ sư công nghệ được đào tạo với chất lượng cao để đưa nền
công nghiệp, cơ sở hạ tầng đi lên, trở thành một nước tiên tiến. Với
đề tài luận văn tốt nghiệp này, em hi vọng có thể đóng góp cải
thiện phần nào trong công nghệ sản xuất cấu kiện bê tông cốt thép
đúc sẵn của nước ta .
Em cũng xin chân thành gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy
PGS – TS PHAN XUÂN HOÀNG và thầy Th.S BÙI ĐỨC VINH đã
hướng dẫn tận tình để em có thể thực hiện thành công được đề tài
này.
Vì thời gian hạn chế , kiến thức còn giới hạn nên đồ án này
chắc chắn không tránh khỏi sai sót . Em kính mong q thầy cô chỉ
bảo thêm để em có cơ hội hoàn thiện hơn kiến thức của mình.
Tp. HCM, 15 / 12 / 2003
SVTH TRẦN NGỌC LONG

ii
LÔØI NHAÄN XEÙT CUÛA GVHD
š & ›

iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN i
LỜI NHẬN XÉT ii
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1
1.1 Giới thiệu tổng quan 1
1.1.1 Tổng quan về Thành Phố Hồ Chí Minh 1
1.1.2 Giới thiệu một số dự án cầu vượt nút giao thông trong Thành Phố 2
1.2 Nhiệm vụ yêu cầu 3
1.3 Luận chứng về đòa điểm xây dựng Poligone 3
1.3.1 Vò trí đặt Poligone 3
1.3.2 Lợi thế của đòa điểm chọn 4
1.3.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng 5
1.3.4 Nguồn nhân lực 5
1.3.5 Nguồn tiêu thụ sản phẩm 5
1.3.6 Đặc điểm đòa hình,khí tượng thủy văn 6
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU 7
2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán dầm bê tông ứng suất trước 7
2.1.1 Nguyên tắc tính toán 7
2.1.2 Ưu nhược điểm dầm cầu bê tông ứng suất trước 7
2.2 Tính toán nội lực trong dầm 8
2.2.1 Giới thiệu sơ bộ dầm BTCT DƯL T24,7 8
2.2.2 Xác đònh hệ số phân bố ngang 8
2.2.3 Xác đònh nội lực trong dầm T24.7 12
2.3 Tính toán và kiểm tra 21
2.3.1 Các số liệu thiết kế 21
2.3.2 Các hao tổn ứng suất phát sinh trong và sau quá trình căng cáp 21
2.3.3 Kiểm tra ổn đònh trong quá trình căng cốt thép 24
2.3.4 Tính cường độ tiết diện nghiêng trong giai đoạn khai thác 25

2.3.5 Kiểm tra cường độ thẳng góc với trục dầm 26
2.3.6 Kiểm tra độ võng giữa dầm do hoạt tải 27
CHƯƠNG 3 : CÁC LOẠI NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ TÍNH CẤP PHỐI BÊ TÔNG 29

iv
3.1 Các đặc tính kỹ thuật nguyên vật liệu 29
3.1.1 Cốt liệu nhỏ (Cát) 29
3.1.2 Cốt liệu lớn (Đá dăm) 29
3.1.3 Ximăng 29
3.1.4 Phụ gia siêu dẻo Sikamnet NN 30
3.2 Tính toán cấp phối 31
3.2.1 Trường hợp không sử dụng phụ gia 31
3.2.2 Trường hợp có sử dụng phụ gia 33
CHƯƠNG 4 : KẾ HOẠCH SẢN XUẤT CỦA POLIGONE 36
4.1 Các thông số thiết kế của Poligone 36
4.1.1 Chế độ làm việc của Poligone 36
4.1.2 Tính toán công suất của Poligone 36
4.2 Tính cân bằng vật chất 37
4.2.1 Xác đònh lượng nguyên liệu dùng cho sản xuất bê tông 37
4.2.2 Xác đònh lượng cốt thép dùng cho sản xuất 41
CHƯƠNG 5 : VẬN CHUYỂN,BỐC DỢ,BẢO QUẢN NGUYÊN VẬT LIỆU 44
5.1 Vận chuyển và bảo quản ximăng 44
5.1.1 Vận chuyển ximăng vào kho chứa 44
5.1.2 Bảo quản ximăng trong Xilô chứa 45
5.2 Vận chuyển & bảo quản cốt liệu vào kho chứa 47
5.2.1 Vận chuyển cốt liệu vào kho chứa 47
5.2.2 Dung tích của kho cốt liệu 48
5.2.3 Tính kích thước kho đống 49
5.3 Vận chuyển và bảo quản cốt thép 51
5.3.1 Vận chuyển cốt thép & cáp đến kho chứa 51

5.3.2 Bảo quản cốt thép và cáp 51
CHƯƠNG 6 : XƯỞNG GIA CÔNG CỐT THÉP 54
6.1 Qui trình sản xuất của xưởng thép 55
6.2 Tính toán thiết bò trong xưởng thép 56
6.2.1 Nắn thẳng cốt thép 56
6.2.2 Hàn cốt thép 58
6.2.3 Cắt cốt thép 58
6.2.4 Máy uốn thép 59

v
6.2.5 Xe rùa vận chuyển cốt thép 61
6.2.6 Chọn cầu trục trong xưởng thép 61
CHƯƠNG 7 : XƯỞNG CHẾ TẠO HỖN HP BÊ TÔNG 62
7.1 Lựa chọn qui trình công nghệ 62
7.1.1 Sơ đồ 1 bậc 62
7.1.2 Sơ đồ 2 bậc 63
7.2 Chọn phương tiện vận chuyển từ kho đến tram trộn 65
7.2.1 Chọn phương tiện vận chuyển ximăng đến trạm trộn 65
7.2.2 Chọn phương tiện vận chuyển cốt liệu đến trạm trộn 66
7.3 Dây chuyền công nghệ trạm trộn 67
7.4 Tính chọn thiết bò cho xưởng trộn 68
7.4.1 Tính chọn máy trộn bê tông 68
7.4.2 Tính Bunke dự trữ cốt liệu cho trạm trộn 70
7.4.3 Tính băng tải vận chuyển cốt liệu 71
CHƯƠNG 8 : PHÂN XƯỞNG TẠO HÌNH 74
8.1 Dây chuyền công nghệ chế tạo dầm T24.7 và trụ cầu 74
8.2 Chuẩn bò khuôn 77
8.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn 77
8.2.2 Chuẩn bò khuôn 78
8.3 Đặt cốt thép và căng cáp 80

8.4 Đổ hỗn hợp bê tông 82
8.4.1 Chọn phương tiện vận chuyển hỗn hợp bê tông 82
8.4.2 Các yêu cầu và các vấn đề cần lưu ý khi đổ bê tông 83
8.5 Đầm chặt bê tông 84
8.5.1 Phương pháp tạo hình đầm không rung 84
8.5.2 Phương pháp tạo hình đầm rung 84
8.5.3 Các nguyên tắc đầm bê tông 85
8.6 Dưỡng hộ sản phẩm 87
8.6.1 Nhiệt tiêu tốn không kể tổn thất 87
8.6.2 Nhiệt tổn thất 90
8.6.3 Chi phí nhiệt và hơi nước trong thời gian nâng nhiệt: 91
8.6.4 Chi phí nhiệt và hơi nước trong thời gian đẳng nhiệt: 92
8.6.5 Chi phí hơi nước cho 1m
3
bê tông trong toàn bộ quá trình dưỡng hộ 92

vi
8.6.6 Chi phí hơi nước sản xuất cho 1 sản phẩm 92
8.6.7 Chi phí hơi nước sản xuất cho 1 năm 92
8.7 Công đoạn cắt cáp 92
8.8 Tính chọn thiết bò trong phân xưởng tạo hình 93
8.8.1 Tính số khuôn tạo hình 93
8.8.2 Chọn thiết bò đầm bê tông 94
8.8.3 Tính thiết bò căng cáp 97
8.8.4 Xe vận chuyển hỗn hợp bê tông 98
8.9 Hoàn thiện và dưỡng hộ sản phẩm 99
8.9.1 Hoàn thiện sản phẩm 99
8.9.2 Vận chuyển sản phẩm 100
CHƯƠNG 9 : TỔ CHỨC NHÂN SỰ VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 101
9.1 Tổ chức nhân sự 101

9.2 An toàn lao động trong poligone 103
9.2.1 Đối với phân xưởng thép 103
9.2.2 Đối với phân xưởng chế tạo hỗn hợp bê tông 104
9.2.3 Đối với phân xưởng tạo hình 104
9.3 Kiểm tra an toàn 105
9.3.1 Đối với công nhân 105
9.3.2 Đối với thiết bò & máy móc 105
9.3.3 Đối với công trường 106
CHƯƠNG 10 : KIẾN TRÚC & ĐIỆN NƯỚC 107
10.1 Mặt bằng kiến trúc nhà xưởng 107
10.1.1 Nguyên tắc qui hoạch và thiết kế 107
10.1.2 Quy hoạch kiến trúc của Poligone 108
10.2 Hệ thống điện nước 111
10.2.1 Hệ thống điện 111
10.2.2 Hệ thống nước 113
10.2.3 Hệ thống cống thoát nước 115
CHƯƠNG 11 : TÍNH TOÁN KINH TẾ 116
11.1 Mục đích và yêu cầu của kinh tế 116
11.2 Tính toán kinh tế 116
11.2.1 Vốn đầu tư xây dựng cơ bản 116

vii
11.2.2 Vốn đầu tư trang thiết bò 117
11.2.3 Vốn đầu tư phát sinh thêm 118
11.2.4 Vốn kiến thiết cơ bản khác 119
11.2.5 Các chi phí hàng năm 120
11.2.6 Chi phí nhân công 122
11.2.7 Các chi phí khác 123
11.2.8 Giá thành sản phẩm 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.
1.1.1 Tổng quan về thành phố Hồ Chí Minh
Lãnh thổ thành phố Hồ Chí Minh có tọa độ đòa lý 10 độ 22’33’’ – 11 độ 22’
17’’ vó độ bắc và 106 độ 01’25’’ – 107 độ 01’10’’ kinh độ đông với điểm cực bắc ở
xã Phú Mỹ(huyện Cần Giờ), điểm cực tây ở xã Thái Mỹ (Củ Chi) và điểm cực đông
ở xã Tân An ( huyện Cần Giờ). Chiều dài của thành phố theo hường tây bắc đông
nam là 150 km, còn chiều tây đông là 75 km. Trung tâm thành phố cách bờ biển
phía đông 59 km đường chim bay. Thành phố có 12 km bờ biển cách thủ đô Hà Nội
1730km(đường bộ) về phía Nam.
Diện tích toàn Thành Phố là 2056,5 km
2
, trong đó nội thành là 140,3 km
2
,
ngoại thành là 1916,2 km
2
.
Từ rất sớm thành phố Hồ Chí Minh trở thành trung tâm thương mại sầm uất,
giao lưu với nước ngoài rất nhộn nhòp . Hiện nay thành phố Hồ Chí minh đã trở
thành một trung tâm công nghiệp, văn hóa , khoa học kỹ thuật , một trung tâm giao
dòch quốc tế, một đầu mối giao thông quan trọng , một trung tâm du lòch và là 1
trong 3 thành phố lớn của cả nước. Bản thân thành phố là một hải cảng quan trọng.
Sông Sài Gòn với độ sâu có thể tiếp nhận các tàu biển trọng tải trên 30.000 tấn ,
một ưu thế hiếm có trên thế giới đối với một thành phố lớn ở sâu trong nội đòa.
Cảng Sài Gòn được thành lập từ năm 1862.
Hiện nay thành phố Hồ Chí Minh có số dân đông nhất trong các tỉnh , thành
của cả nước. Năm 1994 , thành phố có mật độ trung bình 2282 người/km

2
. Thành
phố Hồ Chí Minh có tốc độ tăng dân số tự nhiên thuộc loại thấp nhất toàn quốc
nhưng lại có sức thu hút dân cư rất mạnh từ các nơi khác tới.
Thành phố Hồ Chí Minh có 22 quận, huyện. Nội thành gồm các quận
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,Phú Nhuận, Bình Thạnh, Gò Vấp, Tân Bình , Thủ Đức.
Ngoại thành gồm các huyện Hóc Môn, Củ Chi, Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ.
Thành phố có 305 phường, xã, thò trấn.
Thành phố Hồ Chí Minh là đầu mối giao thông lớn của Nam Bộ và Nam Trung
Bộ. Tứ đây mạng lưới giao thông đường bộ tỏa đi khắp nơi : theo quốc lộ 22 đến tây
Ninh, theo quốc lộ 51 đến Vũng Tàu, theo quốc lộ 20 đi Đà Lạt, theo quốc lộ 1A
đến miền Tây và miền Trung nước ta. Thành phố có mạng lưới giao thông có tổng
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
2
chiều dài khoảng 1500km với 105 đường một chiều,1.020 giao lộ ( 457 ngã ba, 543
ngã tư , 10 ngã năm, 9 ngã sáu và 2 ngã bảy), 210 cầu với tổng chiều dài 11km.
Thành phố có tổng chiều dài tuyến đường sông là 2035km. Thành phố có các cảng
chính : cảng Sài Gòn, cảng Bến Nghé, cảng dầu Nhà Bè và Tân Cảng. Khách du
lòch quốc tế đến thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu bằng đường hàng không. Tại thành
phố hồ Chí Minh sân bay Tân Sơn Nhất là sân bay lớn nhất ở các tỉnh phía Nam và
là một trong hai sân bay lớn nhất nước.
Cùng với sự gia tăng về mật độ dân số thì tình hình phát triển các loại phương
tiện giao thông ngày càng ồ ạt. Với khung cảng đó rõ ràng cơ sở hạ tầng tại thành
phố Hồ Chí Minh chưa đáp ứng được yêu cầu. Vấn đề ùn tắc giao thông liên tục
xảy ra. Để giải quyết rốt ráo tình hình trên , các cơ quan chức năng đã đề xuất và
và thực hiện nhiều giải pháp nhằm giảm bớt sự gia tăng của các phương tiện. Bên
cạnh đó chính quyền thành phố cũng tiến hành cải tạo, nâng cấp , mở rộng thêm các
con đường. Hàng loạt vòng xoay , cầu vượt , cầu mới được xây dựng.
1.1.2 Giới thiệu một số dự án cầu vượt nút giao thông trong thành phố :
Một số dự án xây dựng cầu vượt trong thành phố sắp được xây dựng :

· Dự án cầu vượt nút giao thông ngã tư Phú Nhuận
· Dự án cầu vượt nút giao thông Trường Chinh Cộng Hòa hướng từ Tây
Ninh về Thành Phố
· Dự án cầu vượt nút giao thông Hàng Xanh ( cửa ngõ vào Thành phố)
· Dự án cầu trên cao chạy dọc theo kêng Nhiêu Lộc Thò Nghè
Do phần lớn dự án nằm giữa khu dân cư nên công tác đền bù và tái đònh cư là
rất lớn. Tuy nhiên Sở Quy hoạch đô thò sẽ phối hợp với các quận thành lập kế hoạch
chi tiết và thực hiện kế hoạch đền bù tái đònh cư nhằm bảo đảm việc làm đời sống
cho các hộ dân phải di dời, xây dựng lại các công trình công cộng.
Phương án cầu vượt tại các nút giao thông trọng điểm nếu thành công tốt đẹp
sẽ giải quyết được tình trạng ùn tắc giao thông thường xuyên , giải quyết thông
thoáng giao thông trong toàn thành phố đồng thời làm tăng thêm vẻ đẹp trong kiến
trúc đô thò thành phố Hồ Chí Minh.

CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
3
1.2 NHIỆM VỤ YÊU CẦU.
Nhiệm vụ được giao là : “Thiết kế Poligone di động sản xuất dầm cầu ứng
suất trước và trụ chống dùng xây dựng các cầu vượt ở các nút giao thông trong
Thành Phố với công suất thiết kế là 20.000 m
3
bê tông 1 năm.Trong đó dầm cầu
chiếm 15.000 m
3
và trụ chống chiếm 5.000 m
3
.
Dầm cầu được thiết kế sản xuất có tiết diện chữ T chiều dài dầm là 24,7 m
theo TCVN với tải trọng : người đi bộ , H30 , XB80.
Trụ chống có tiết diện chữ A có chiều cao 6,2m với tải trọng : người đi bộ ,

H30 , XB80.
1.3 LUẬN CHỨNG VỀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG POLIGONE
1.3.1 Vò trí đặt poligone :
Poligone được xây dựng tại Khu chế xuất Tân Thuận, cách cổng ra vào khu
chế xuất 2km và cách chân cầu Tân Thuận 3km . Vò trí được xác đònh như trên hình
:
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
4

Hình 1.1 : Khu chế xuất Tân Thuận

1.3.2 Lợi thế của đòa điểm chọn
Tân Thuận là khu chế xuất đầu tiên của Việt Nam . Sau 11 năm hoạt động ,
khu chế xuất này đã trở thành khu công nghiệp tập trung thành công nhất của Việt
Nam. Khu chế xuất hiện đã thu hút được 155 nhà đầu tư với tổng số vốn là 695,4
triệu USD, 107 công ty đã đi vào hoạt động thu hút 35.000 lao động.
Ngày 28-04-2003 , UBND TP Hồ Chí Minh đã có văn bản kiến nghò trong
chương trình mở rộng công năng cho KCX Tân Thuận. Một vài kiến nghò có thể
được nêu ra như sau :
· Cho phép hàng hoá từ khu chế xuất bán vào nội đòa được tính 70%
thuế xuất nhập khẩu.
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
5
· Miễn thuế nhập khẩu đối với máy móc sử dụng sau 5 năm.
· Cho phép chỉ tính thuế nhập khẩu trên phần giá trò nguyên liệu, vật tư.
Khu chế xuất Tân Thuận là một khu công nghiệp đã được quy hoạch nên có
mạng lưới giao thông, điện , nước đảm bảo. Khu chế xuất có tổng điện tích 300 ha
trong đó tỉ lệ diện tích đã cho thuê là 70%.
Vò trí đặt Poligone giáp với trục lộ chính của khu chế xuất là đường Tân Thuận
(rộng 20m), điều này rất tiện lợi cho việc vận chuyển sản phẩm xuất xưởng. Phía

sau là sông Sài Gòn thuận tiện cho việc nhận nguyên liệu sản xuất bằng đường
sông.
Poligone cách trung tâm thành phố khoảng 5km nên thuận tiện cho việc vận
chuyển các dầm cầu vượt đến với những công trình cầu vượt trong thành phố.
1.3.3 Nguồn cung cấp nguyên liệu và năng lượng :
· Xi măng : được vận chuyển về Poligone bằng đường bộ .
· Thép được vận chuyển về Poligone từ nhà máy thép VINAKYOET
bằng đường bộ.
· Cáp : sử dụng của hãng SIAM (Thái Lan) nhập bằng đường sông
· Cát : được khai thác từ sông Đồng Nai và vận chuyển về Poligone
bằng đường thủy .
· Đá : được khai thác từ Biên Hòa và vận chuyển về bằng đường thủy.
· Nước : được cung cấp từ nhà máy nước của khu chế xuất.
· Điện : sử dụng mạng lưới điện quốc gia tuy nhiên cũng phải dự phòng
một máy phát điện công suất 500 KVA.
1.3.4 Nguồn nhân lực :
Nguồn nhân lực tập trung tuyển lao động và công nhân kỹ thuật tại thành phố
Hồ Chí Minh và vùng Phú Xuân Nhà Bè nhưng phải thông qua đào tạo chuyên môn
kỹ thuật.
1.3.5 Nguồn tiêu thụ sản phẩm :
Poligon được thiết kế để sản xuất dầm phục vụ cho các công trình cầu vượt nút
giao thông trong thành phố . Tuy nhiên còn có thể phục vụ cho các dự án đường trên
CHƯƠNG 1 : CHƯƠNG MỞ ĐẦU
6
cao trong thành phố. Ngoài ra tùy theo tình hình thực tế Poligone còn mở rộng việc
cung cấp bê tông tươi cho các hạng mục khác của công trình.
1.3.6 Đặc điểm chung về đòa hình , khí hậu thủy văn
Khu chế xuất có độ cao trung bình so với mặt nước biển là 5m. Khí hậu nhiệt
đới gió mùa mang tính cận xích đạo nên nhiệt độ cao và khá ổn đònh trong năm. Số
giờ nắng trung bình tháng đạt từ 160 – 270 giờ. Độ ẩm không khí trung bình là

79,5%. Nhiệt độ trung bình năm là 27,55
o
C (tháng nóng nhất là tháng 4 nhiệt độ
khoảng 29,3
0
C).
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11. Lượng mưa bình quân năm 1979mm. Số
ngày mưa trung bình năm là 159 ngày (>90% lượng mưa tập trung vào những tháng
mưa).
Bảng 1.1
Nhiệt độ (
0
C)
Tháng
Trung
bình
Cao
nhất
Thấp
nhất
Lượng
mưa
(mm)
Độ
ẩm
(%)
Độ bay
hơi
(mm)
Tháng 1

Tháng 2
Tháng 3
Tháng 4
Tháng 5
Tháng 6
Tháng 7
Tháng 8
Tháng 9
Tháng 10
Tháng 11
Tháng 12
25.5
20.1
27.8
28.9
29.1
28.5
28.0
27.4
27.5
27.3
28.9
25.1
33.2
32.0
35.6
35.8
36.7
35.0
34.2

33.0
33.0
32.7
32.4
32.3
17.0
20.2
20.2
21.8
22.7
21.0
22.7
21.7
20.3
21.3
20.4
18.1
4.6
1.9
2.7
26.1
164.1
209.8
199.1
196.3
247.4
281.0
115.2
40.4
77

73
78
83
86
86
85
86
84
83
74
78
133
167
135
129
96
72
67
87
66
86
85
109

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
7
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN DẦM BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC
2.1.1 Nguyên tắc tính toán :
Cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước cũng được tính toán theo hai nhóm

trạng thái giới hạn.
Khi tính toán cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trùc theo nhóm trạng thái
giới hạn thứ nhất ngoài việc tính theo cường độ , ổn đònh(nếu có khả năng mất ổn
đònh), theo độ mỏi ( nếu chòu tải trọng động), còn phải tính kiểm tra khi cắt cốt thép
trong giai đoạn chế tạo và cường độ chòu nén cục bộ của bê tông dưới tác dụng của
các thiết bò neo.
Khi tính theo trạng thái giới hạn thứ hai bao gồm tính toán kiểm tra chống nứt
và biến dạng của cấu kiện. Việc tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn đều có
liên quan mật thiết đến trò số ứng suất trong cốt thép và bê tông, cũng như hao tổn
ứng suất trong quá trình chế tạo và sử dụng cấu kiện.
Dầm BTCT DƯL dựa trên nguyên lý bê tông được nén trước khi chòu tải trọng
bên ngoài, do vậy ứng suất kéo trong bê tông được giảm bớt hoặc triệt tiêu. Kết cấu
bê tông dự ứng lực cải thiện điều kiện làm việc như giảm độ võng khi chòu tải, tăng
moment kháng nứt, sử dụng hiệu quả vật liệu cường độ cao, tăng cường độ chống
xoắn và chống cắt, tăng khả năng chòu mỏi và phục hồi độ võng sau khi nứt.
Do tăng được giới hạn sử dụng, kết cấu BTCT DƯL thường thanh mảnh hơn
kết cấu bê tông cốt thép thường và đặc biệt phù hợp với kết cấu có tỉ lệ (trọng
lượng bản thân/ tải trọng tác dụng) lớn.
2.1.2 Ưu nhược điểm dầm :
2.1.2.1 Ưu điểm :
· An toàn thi công : bản cánh dầm tạo sàn công tác ngay sau khi dầm
được đưa vào vò trí.
· Hình dáng đẹp : dầm có mặt đáy hợp với ít góc cạnh nên được xem
như tương đương với các dầm hộp hay bản có lỗ đục tại chỗ đang được
ưa chuộng.
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
8
· Hiệu quả kết cấu : Do dầm có độ cứng chống xoắn cao nên tải trọng
tác dụng lên dầm sẽ phân bố nhiều hơn cho các dầm lân cận, chiều dài
làm việc của bản mặt cầu ngắn hơn nên tiết kiệm được cốt thép.

· Ổn đònh : Khi cẩu lắp dầm không cần bất cứ liên kết ngoài giữ ổn .
· Tốc độ xây dựng : Do không cần giàn giáo cho thi công bản mặt cầu ,
cốt thép có thể được lắp đặt ngay sau khi đặ t dầm
2.1.2.2 Nhược điểm :
· Do cánh dầm rộng nên khi áp dụng cho các cầu trên đường cong
có siêu cao cần phải có biện pháp xử lý bề rộng cánh dầm.
· Kết cấu bê tông thành mỏng đòi hỏi cao về công nghệ quản lý
chất lượng.
2.2 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DẦM.
2.2.1 Giới thiệu sơ bộ dầm BTCT DƯL tiết diện chữ T L=24,7m.
· Dầm được thiết kế theo tiêu chuẩn TCVN cho tải trọng H30 + XB80 +
người đi.
· Trọng lượng 1 dầm 23,5T
· Chiều rộng cánh tên b
c
=0,94m
· Chiều cao tính toán h=1,2m.
· Bê tông dầm mác #400.
2.2.2 Xác đònh hệ số phân bố ngang
Giả thiết cầu có độ cứng theo phương ngang là vô cùng, cụ thể là dầm dọc bố
trí dầy và liên kết với nhau bởi các trụ cầu ngang.
Hệ số phân bố ngang được xác đòng bằng phương pháp nén lệch tâm. Xác đònh
bằng cách dựa vào đường ảnh hưởng áp lực dọc dầm chủ D
1
, D
2
, D
3
, D
4

, D
5






CHÖÔNG 2 : TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU
9

Hình 2.1
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
10
Tung độ đường ảnh hưởng trên các dầm được xác đònh theo công thức :
å
å
-=
+=
n
i
i
n
i
i
a
aa
n
Y
a

aa
n
Y
1
2
1
2
1
2
1
1
2
1
2
1

Trong đó n=10
å
=++++=
n
i
a
1
222222
6,2372,16,364,88,10

Tung độ đường ảnh hưởng được xác đònh như sau :
· Đối với dầm biên :
1454,0
6,237.2

8,10
10
1
3454,0
6,237.2
8,10
10
1
2
2
2
1
-=-=
=+=
Y
Y

· Đối với dầm 2 :
0909,0
6,237.2
8,10.4,8
10
1
2909,0
6,237.2
8,10.4,8
10
1
2
1

-=-=
=+=
Y
Y

· Đối với dầm 3 :
0364,0
6,237.2
8,10.6
10
1
2364,0
6,237.2
8,10.6
10
1
2
1
-=-=
=+=
Y
Y

· Đối với dầm 4 :
0182,0
6,237.2
8,10.6,3
10
1
1818,0

6,237.2
8,10.6,3
10
1
2
1
=-=
=+=
Y
Y

· Đối với dầm 5 :
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
11
0727,0
6,237.2
8,10.2,1
10
1
1273,0
6,237.2
8,10.2,1
10
1
2
1
=-=
=+=
Y
Y

- Hệ số phân bố ngang tải trọng bao gồm các lực tập trung xe H30 và XB80
å
=
K
Y5,0
0
h

Trong đó : Y
k
là tung độ đường ảnh hưởng dưới các tải trọng.
- Hệ số phân bố ngang đối với tải trọng người đi bộ trên lề bộ hành :
W
=
ng
h

Trong đó :
W
là diện tích phần đường ảnh hưởng dưới lề bộ hành có đặt tải
trọng.
· Đối với dầm biên :
(
)
()
()
47175,05,0.3486,02804,0.5,1
18955,01282,02509,0.5,0
2927,0035,01214,01713,02577,0.5,0

80
30
=+=
=+=
=
+
+
+
=
ng
XB
H
h
h
h

· Đối với dầm 2 :
(
)
()
()
40028,05,0.2934,02403,0.5,1
16965,01219,02174,0.5,0
2721,00494,01166,01555,02227,0.5,0
80
30
=+=
=+=
=
+

+
+
=
ng
XB
H
h
h
h

· Đối với dầm 3 :
(
)
()
()
32888,05,0.2382,02003,0.5,1
1498,01157,01839,0.5,0
25155,00639,01119,01397,01876,0.5,0
80
30
=+=
=+=
=
+
+
+
=
ng
XB
H

h
h
h

· Đối với dầm 4 :
(
)
()
()
25725,05,0.1829,01601,0.5,1
12985,01094,01503,0.5,0
2309,00783,01071,01238,01526,0.5,0
80
30
=+=
=+=
=
+
+
+
=
ng
XB
H
h
h
h

· Đối với dầm 5 :
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU

12
(
)
()
()
18579,05,0.12765,012007,0.5,1
10996,010313,011678,0.5,0
21032,009277,010238,010794,011754,0.5,0
80
30
=+=
=+=
=
+
+
+
=
ng
XB
H
h
h
h

Bảng tổng hợp hệ số các dầm.
Bảng I – 1
Các hệ số

Dầm biên

Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 Dầm 5
Y
1
0,3454 0,2909 0,2364 0,1818 0,1273
Y
2
-0,1454 -0,0909

-0,0364

0,0182 0,0727
30H
h

0,2927 0,2721 0,25155

0,2309 0,21032

80XB
h

0,18955 0,16965

0,1498 0,12985

0,10996

ng
h

0,47175 0,40028

0,3288 0,25725

0,18579

So sánh giá trò hệ số phân bố ngang các dầm ta thấy dầm biên là dầm là việc
nguy hiểm nhất. Ta dùng dầm biên này để kiểm tra tính toán.
2.2.3 Xác đònh nội lực trong dầm T24,7m :
2.2.3.1 Xác đònh tónh tải giai đoạn I :
Trọng lượng 1m dài dầm chủ :
mTq /95,0
7,24
5,23
1
==

2.2.3.2 Xác đònh tónh tải giai đoạn II :
Tónh tải giai đoạn II bao gồm : trọng lượng lan can (P
lc
), đường người đi bộ
(P
ng
) , trọng lượng gờ chắn bánh (P
g
) , Trọng lượng lớp phủ (P
t
). Với
3
/4,2 mT

bt
=
g
.
· Trọng lượng gờ chắn :
mTP
g
/2016,04,2.28,0.3,0 ==
· Trọng lượng lề người đi :
2
/144,04,2.06,0 mTP
ng
==

· Trọng lượng lan can tay vòn :
Bố trí cứ 3m dọc cầu 1 cột lan can. Mỗi bên có 9 cột.
o Thể tích phần cột lan can tay vòn :
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
13
(
)
3
1
1366,17,24.12,0.12,0.29.15,0.
2
9,04,03,0
mV =+
+
=
o Thể tích phần đỡ lan can :

3
2
7664,27,24.4,0.28,0 mV ==
o Trọng lượng lan can trên 1 m dài cầu :
(
)
(
)
mT
VV
P
lc
/379,0
7,24
4,27664,2366,1
7,24
4,2
21
=
+
=
+
=

· Trọng lượng lớp phủ mặt cầu :
o Lớp bê tông atphan dầy 5cm :
2
/115,03,2.05,0 mT=
o Lớp bê tông bảo hộ dầy 3cm :
2

/072,04,2.03,0 mT=
o Lớp phòng nước dầy 1cm :
2
/015,05,1.01,0 mT=

o Lớp tạo dốc dầy 1cm :
2
/0251,051,2.01,0 mT=

å
=
2
/2271,0 mTP
t

CHÖÔNG 2 : TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU
14

Hình 2.2

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
15
· Tính q
2

()
()
()()
mTq
mTP

mTP
mTyP
mTyP
PPyPyPq
tt
ngng
gg
lclc
ttngnggglclc
/3179,01672,00346,00403,00758,0
/1672,0
2
0804,0.2,3
2
2804,0.17,6
2271,0.
/0346,0
2
2,1.0940,01486,0
2
2,1.2940,03486,0
144,0.
/0403,00940,02940,02016,0.
/0758,01669,03668,0379,0.

2
2
=+++=
=
ú

û
ù
ê
ë
é
-=
=
ú
û
ù
ê
ë
é
+
-
+
=
=-=
=-=
+
+
+
=
w
w
w
w

2.2.3.3 Xác đònh nội lực trong dầm chủ ở các mặt cắt đặc trưng :
p dụng công thức :

å
= CVqS *
Trong đó:
o S : Nội lực tại một mặt cắt nào đó
o Q : Tải trọng tương đương
o CV : Diện tích đường ảnh hưởng
Ta lập các bảng sau : bảng 2.1 , 2.2 , 2.3 , 2.4
Các dạng đường ảnh hưởng :



L

Y

Y
2

X

Y
1

1
M
’’

Q
’’

R
’’

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
16
BẢNG TÍNH DIỆN TÍCH ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG
Bảng 2.1
CÁC TRỊ SỐ ĐỂ TÍNH DIỆN TÍCH ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG DIỆN TÍCH ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG
L-x
L
xLx
y
)(
-
=

L
xL
y
-
=
1

y
2
=L-y
1
w
(m
2

)
w
1
(m
2
)
w
2

(m
2
)
å w
S
T
T
Nội
Lực
L(m) X(m)
(3)-(4)
(
)
(
)
()
3
54

(
)

()
3
5

L-(7)
(
)
(
)
2
63

(
)
(
)
2
75

(
)
(
)
2
84

(9)+ (10)+(
11)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 M

1
24,7 1,544 23,156 1,447 17,874 17,874
2 M
2
24,7 6,175 18,525 4,631 57,196 57,196
3 M
3
24,7
8,233 16,467 5,489 67,788 67,788
4 M
4
24,7 12,350 12,350 6,175 76,261 76,261
5 Q
0
=H
0
24,7
0,000 24,700 0,000 12,350 12,350
6 Q
1
24,7 1,544 23,156 0,938 0,063 10,854 -0,048 10,806
7 Q
2
24,7 6,175 18,525 0,750 0,250 6,947 -0,772 6,175
8 Q
3
24,7 8,233 16,467 0,667 0,333 5,489 -1,372 4,117
9 Q
4
24,7

12,350 12,350 0,500 0,500 3,088 -3,088 0,000






CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
17


BẢNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO TĨNH TẢI
Bảng 2.2
Tónh tải tiêu chuẩn Hệ số
vượt tải
Do tónh tải tiêu chuẩn Do tónh tải tính toán STT Nội lực Cột 12
của
bảng I
q
1
(T/m) q
2
(T/m) n
1
n
2
q
1
åCV
(3)(4)

q
2
åCV
(3)(5)
Tổng
(8)+(9)
n
1
q
1
åCV
(3)(4)(6)
n
2
q
2
åCV
(3)(5)(7)
Tổng
(11)+(12)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 M
1
17,874

0,95

0,3179

1,1

1,5

16,980

5,682

22,662

18,678

8,523

27,201

2 M
2
57,196

0,95

0,3179

1,1

1,5

54,336

18,183

72,519

59,770

27,274

87,044

3 M
3
67,788

0,95

0,3179

1,1

1,5

64,398

21,550

85,948

70,838

32,325

103,163

4 M
4
76,261

0,95

0,3179

1,1

1,5

72,448

24,243

96,692

79,693

36,365

116,058

5 Q
0
=H

0
12,350

0,95

0,3179

1,1

1,5

11,733

3,926

15,659

12,906

5,889

18,795

6 Q
1
10,806

0,95

0,3179

1,1

1,5

10,266

3,435

13,701

11,293

5,153

16,445

7 Q
2
6,175

0,95

0,3179

1,1

1,5

5,866

1,963

7,829

6,453

2,945

9,397

8 Q
3
4,117

0,95

0,3179

1,1

1,5

3,911

1,309

5,220

4,302

1,963

6,265

9 Q
4
0,000

0,95

0,3179

1,1

1,5

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

0,000

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU
18

BẢNG XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DO HOẠT TẢI
Bảng 2.3
Tải trọng tương
đương
Hệ số phân bố ngang Hệ số
xung
kích
Nội lực do tải trọng tiêu chuẩn
H30 (T/m
2
) Người (T/m
2
) XB80 (T/m
2
)
STT Nội
lực
P
H30
P
ng

P
XB80
H30 Người XB80
1+m
9B
I
(3)(6
)(9)
10B
I
(3)(
6)(9)
9B
I
(4)(
7)
10B
I
(
4)(7)
9B
I
(5)(
8)
10B
I
(5)
(8)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 M

1
2,573 0,4 6,1133 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 12,221 3,373 25,707
2 M
2
2,22 0,4 6 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 35,924 10,793

80,739
3 M
3
2,19 0,4 6 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 42,212 12,792

95,690
4 M
4
2,13 0,4 6 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 46,304 14,390

107,652


5 Q
0
=

H
0
2,75 0,4 6,17 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 8,700 2,330 17,927
6 Q
1
2,795 0,4 6,545 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 11,022 2,048

16,714
7 Q
2
3,055 0,4 7,7 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 7,710 1,311

12,585
8 Q
3
3,24 0,4 7,7 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 6,461 1,036

9,944
9 Q
4
4,1 0,4 7,7 0,29 0,47175 0,18955

1,2412 4,599 0,583

5,593