ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CẦU ĐƯỜNG THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN TIẾT DIỆN SUPER T CĂNG TRƯỚC

NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tấn Thành
1. TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN
TIẾT DIỆN SUPER T CĂNG TRƯỚC
2. NHIỆM VỤ: (Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu).
Số liệu:
Khổ cầu: B = 12m(Phần xe chạy) + 2x1.0(Lề bộ hành) + (Lan can
ASSHTO) + 2x0.2 (Khoảng an toàn)
Chiều dài nhịp tính toán: L = 34.8 m
Khổ thông thuyền: 25x3.5m (Sông cấp V)
Tải trọng: HL 93, Tải trọng người
Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN272 – 05
Mặt cắt sông cho trước.
Yêu cầu:
Thiết kế 2 phương án sơ bộ (có so sánh phương án).
Thiết kế kỹ thuật 1 mố và 1 trụ (bao gồm cả phần móng).
Thiết kế kỹ thuật một phương án kết cấu nhịp.
Thiết kế kỹ thuật tổ chức thi công.

3. NGÀY GIAO:
4. NGÀY HOÀN THÀNH:
Giáo viên hướng dẫn


LỜI CẢM ƠN
–––& ———

Sau 12 tuần làm Đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên

hướng dẫn là Thầy Võ Vĩnh Bảo cùng 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 hoàn thành đồ
án tốt nghiệp của mình.
Trong quá trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt là
hết sức cần thiết và quý báu. Đó chính là hành trang cho bản thân em vững bước vào
cuộc sống và chắp cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình.
Để cũng cố kiến thức và vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì
em cần phải khẳng định mình thông qua lần bảo vệ này. Chính vì thế em rất mong
nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ của quý thầy cô, bạn bè… để Đồ án tốt nghiệp của em
được hoàn thiện. Trong quá 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 không tránh khỏi có những sai
sót.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo ân cần của Thầy Võ Vĩnh
Bảo, cùng toàn thể quý thầy cô trong bộ môn 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 một phần công sức nhỏ bé của mình vào công cuộc
xây dựng và đổi mới của ngành Giao Thông Vận Tải nước nhà.
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 08 năm 2012
Sinh viên


Nguyễn Tấn Thành
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khoa: Công Trình
Bộ môn: Cầu Đường
cb&da

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
























Tp.HCM, ngày …… tháng 08 năm 2012
Giáo viên hướng dẫn

Th.S Võ Vĩnh Bảo
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khoa: Công trình
Bộ môn: Cầu Đường
cb&da


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Tp.HCM, ngày …… tháng 08 năm 2012
Giáo viên chấm phản biện


ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 5
MỤC LỤC

PHẦN I : TỔNG QUAN

Chương I : Đặc điểm vị trí thiết kế 10
Chương II : Các số liệu thiết kế 14
Chương III : Các tiêu chuẩn kĩ thuật liên quan 15

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: 18
1.5. Thiết kế sơ bộ 21
Bảng tổng hợp khối lượng 29
Chương II : Thiết kế sơ bộ phương án II 31
2.1. Chọn sơ đồ kết cấu nhịp: 31
2.2. Mố cầu: 31

2.3. Trụ cầu: 31
2.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 31
2.5. Tính tốn dầm thép liên hợp bê tơng cốt thép 34
2.6. Trình tự thi cơng 78
2.7. Tổ chức thi cơng 79
Bảng tổng hợp khối lượng 80
Chương III : So sánh lựa chọn phương án 91
3.1. Về kinh kế 91
3.2. Về kỹ thuật 91
3.3. Về mỹ quan 92
3.4. Về duy tu bảo dưỡng 92
3.5. Kết luận 93


PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Chương I : Lan can, lề bộ hành 95
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 6
1.1. Lan can 95
1.2. Lề bộ hành 102
Bố trí cốt thép 112
Chương II : Bản mặt cầu 113
2.1. Khái niệm 113
2.2. Cấu tạo bản mặt cầu 113
2.3. Ngoại lực tác dung 115
2.4. Nội lực bản giữa 115
2.5. Nội lực bản biên 118
2.6. Tính tốn cốt thép 120
2.7. Kiểm tra điều kiện chịu nứt 123

Chương III : Dầm ngang 127
3.1. Khái qt chung 127
3.2. Nội lực do tĩnh tải tác dụng 127
3.3. Nội lực do hoạt tải tác dụng 129
3.4. Tổ hợp nội lực 133
3.5. Tính tốn cốt thép chịu momen âm 133
3.6. Tính tốn cốt thép chịu momen dương 134
3.7. Kiểm tra điều kiện chịu nứt 135
3.8. Thiết kế lực cắt, bố trí cốt đai. 138
Chương IV : Dầm chủ 142
4.1 Số liệu thiết kế 142
4.2 Thiết kế cấu tạo 142
4.2.1. Kích thước mặt cắt ngang cầu 142
4.2.2. Cấu tạo dầm chủ 145
4.2.3. Tính tốn đặc trưng hình học 148
4.2.4. Hệ số phân bố tải trọng 152
4.3 Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 157
4.3.1. Tĩnh tải tác dụng lên một dầm chủ 157
4.3.2. Hoạt tải HL93 159
4.3.3. Đường ảnh hưởng momen và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng 161
4.4 Tổ hợp nội lực theo các TTGH 173
4.5 Tính tốn bố trí cốt thép 175
4.5.1. Bố trí thép dự ứng lực 175
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 7
4.5.2. Tính tốn đặc trưng hình học khi có cáp 180
4.6 Tính tốn các mất mát ứng suất 187
4.6.1. Mất mát ứng suất do co ngắn đàn hồi 187
4.6.2. Mất mát ứng suất do co ngót 190
4.6.3. Mất mát ứng suất do từ biến 190

4.6.4. Mất mát ứng suất do tự chùng cốt thép 191
4.6.5. Tổng mất mát ứng suất 191
4.7 Kiểm tốn 192
4.7.1. Kiểm tra khả năng chịu uốn của dầm trong giai đoạn truyền lực 192
4.7.2. Kiểm tra khả năng chịu uốn ở Trạng Thái Giới Hạn Sử dụng 193
4.7.3. Kiểm tốn sức kháng uốn danh định 196
4.7.4. Kiểm tốn độ vồng, độ võng 201
4.7.5. Tính duyệt theo lực cắt, xoắn 203
Chương V : Tính tốn mố cầu 211
5.1. Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu 212
5.1.1. Tĩnh tải 212
5.1.2. Hoạt tải 218
5.1.3. Tổ hợp tải trọng 234
5.2. Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt 237
5.2.1. Thiết kế cốt thép cho tường thân 237
5.2.2. Thiết kế cốt thép cho tường đỉnh 246
5.2.3. Tính tốn thiết kế tường cánh 250
5.3. Thiết kế móng mố 256
Chương VI : Tính tốn trụ cầu 284
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 8
6.1. Các kích thước cơ bản 284
6.2. Các điều kiện cơ bản 285
6.3. Sơ liệu kết cấu phần trên 285
6.4. Vật liệu sử dụng 286
6.5. Tải trọng tác dụng lên kết cấu 286
6.2.1. Tĩnh tải 287
6.2.2. Hoạt tải 290
6.6. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên xà mũ 306
6.7. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ trụ 307

6.8. Thiết kế cốt thép 312
6.8.1. Thiết kế cốt thép cho xà mũ 312
6.8.2. Thiết kế cốt thép thân trụ 317
6.9. Thiết kế móng trụ 324

PHẦN IV : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CƠNG

Chương I : Thi cơng kết cấu phần dưới 355
1.1. Trình tự thi cơng cọc khoan nhồi 355
1.2. Trình tự thi cơng mố 359
1.3. Trình tự thi cơng trụ 360
Chương II : Thi cơng kết cấu phần trên 363
2.1. Trình tự lao lắp dầm bằng giá ba chân 363
2.2. Trình tự thi cơng kết cấu phần trên 364
Chương III : Các tính tốn phụ trợ cho thi cơng 379
3.1. Tính tốn chiều dày lớp bê tơng bịt đáy 379
3.2. Tính tốn vòng vây cọc ván thép 380
3.2.1. Xác định độ chơn sâu 381
3.2.2. Tính tốn cọc ván thép 382
3.2.3. Tính tốn khung vành đai 385
3.2.4. Tính tốn thanh chống 388
3.2.5. Lựa chọn búa đóng cọc ván 388



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 10

PHẦN I:
TỔNG QUAN
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 11
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM VỊ TRÍ THIẾT KẾ

1.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH:
Địa hình tương đối bằng phẳng, dân cư thưa thớt, xung quanh là vườn tràm mới
trồng. Khu vực xây dựng ngập lũ. 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
Sơng 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 nơng Nghiệp của vùng này. Hằng năm chịu ảnh hưởng
chủ yếu của thủy triều biển Đơng với chế độ bán nhật triều khơng đều.
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 : + 3.75 m
Mực nước cao nhất : + 7.05 m
Mực nước thơng thuyền : + 5.25 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 Mơn 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
T
max
31.8

32.7

34.9

36.5

35.8

32.6

32.0

31.1

31.5

31.2

30.7

30.2

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 12
T
min
19.3

20.5

20.8

21.0

21.5

22.3

21.9

21.3

22.7

23.2

23.0

22.4

T
tb
25.9

26.1

27.3

28.7

28.5

27.7

27.1

27.4

27.7

27.5

27.1

26.8

Bảng thống kê lượng mưa tháng trung bình nhiều năm từ năm 1978 đến năm 2000
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm

R(mm)

3.0

8.0

18.0

71.0

118

202

250

204

269

308

82.2

7.0

1540

Lượng mưa ngày lớn nhất: 300mm. Tháng 10/1995
Lượng mưa tháng lớn nhất: 734.5mm. Tháng 10/1995
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
V
bq
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
V
max
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 phòng cấu trúc địa tầng của
khu vực xây dựng cầu gồm các lớp sau:
Lớp 1(Lớp bề mặt) : Cát mịn, màu xám trắng, trạng thái kém chặt. Bề dày lớp 4,5 m.
Lớp 2 : Sét cát hạt mịn lẫn bụi, màu xám trắng xám nâu, trạng thái dẻo cứng đến nửa
cứng. Bề dày lớp 8,7m; cao độ đáy lớp -10,4m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất
này như sau:
+ Độ ẩm tự nhiên W : 21.8%
+ Dung trọng tự nhiên γ
w
: 1.95g/cm

3

+ Chỉ số dẻo I
p
: 14.1
+ Độ sệt B : 0.37
+ Góc ma sát trong ϕ : 19
0
19’
+ Lực dính c : 0.169 kG/cm
2

Nhận xét : Đây là lớp chịu lực trung bình, khơng thích hợp cho việc đặt móng của kết
cấu mố-trụ cầu.
Lớp 3 : Cát sét lẫn bụi, màu xám ghi lẫn xám trắng, trạng thái chặt vừa. Bề dày lớp
11,3m; cao độ đáy lớp -21,7 m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất này như sau:
+ Độ ẩm tự nhiên W : 21.2%
+ Dung trọng tự nhiên γ
w
: 1.966 g/cm
3

+ Góc ma sát trong ϕ : 36
0
19’
+ Lực dính c : 0.067 kG/cm
2

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 13

Nhận xét: Đây là lớp chịu lực yếu, khơng thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố-
trụ cầu.
Lớp 4 : Sét lẫn bụi,màu xám tím loang nâu hồng,trạng thái nửa cứng. Bề dày lớp
6,7m; cao độ đáy lớp -28,4m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất này như sau:
+ Độ ẩm tự nhiên W : 27.8%
+ Dung trọng tự nhiên γ
w
: 1.744 g/cm
3

+ Chỉ số dẻo I
p
: 26.1
+ Độ sệt B : 0.05
+ Góc ma sát trong ϕ : 15
0
43’
+ Lực dính c : 0.383 kG/cm
2

Nhận xét : Đây là lớp chịu lực trung bình đến tốt, tuy nhiên cần phải xem xét kỹ khi
đặt móng mố, trụ cầu vào lớp này do chiều dày lớp khá mỏng.
Lớp 5 : Cát mịn đến trung lẫn bụi sét, màu nâu vàng đến hồng nhạt, trạng thái chặt vừa
đến chặt. Bề dày lớp 8,8 m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp này như sau:
+ Độ ẩm tự nhiên W : 21,5%
+ Dung trọng tự nhiên γ
w
: 1,961 g/cm
3

+ Góc ma sát trong ϕ : 27
0
39’
+ Lực dính c : 0,065 kG/cm
2

Nhận xét : Đây là lớp đất chịu lực tốt, thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố –
trụ cầu.
Kết luận : Đối với kết cấu móng của mố trụ cầu sử dụng giải pháp móng cọc là thích
hợp.
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 14
CHƯƠNG II
CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ

2.1 Qui mơ cơng trình.
Cầu được thiết kế dành cho đường ơ tơ là 1 cơng trình vĩnh cửu
2.2 Các thơng số kỹ thuật thiết kế:
Bề rộng cầu: 14.9m m
+ Bề rộng làn xe: 4 x 3 m = 12 m
+ Lề bộ hành: 2 x 1 m = 2 m
+ Lan can: 2 x 0.25 m = 0.5 m
+ Khoảng an tồn: 2 x 0.2 = 0.4m
Chiều dài tồn dầm SUPER-T: 35.5m
- 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
(m)
C
kN/m
2

j
(độ)
g
w

T/m
3

SPT

Lớp 1

Cát mịn, màu xám trắng, trạng thái kém chặt 4.5 6 15
0
21’

18.0

-
Lớp 2

Sét cát hạt mịn lẫn bụi, màu xám trắng xám
nâu, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng
8.7 16.9

19
0
19’

1.95

1-13

Lớp 3

Cát sét lẫn bụi, màu xám ghi lẫn xám trắng,
trạng thái chặt vừa.
11.3 6.7 36
0
19’

1.966

13-28

Lớp 4

Sét lẫn bụi,màu xám tím loang nâu hồng,
trạng thái nửa cứng
6.7 38.3

15
0
43’

1.744

15-18

Lớp 5

Cát mịn đến trung lẫn bụi sét, màu nâu vàng
đến hồng nhạt, trạng thái chặt vừa đến chặt
8.8 6.5 27
0
39’

1.961

15-50

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : NGUYỄN TẤN THÀNH Trang 15
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 dòng 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 cơng và nghiệm thu mặt đường bê tơng nhựa – u cầu
kỹ thuật 22TCN 249 - 98
- Cơng tác đất - Thi cơng và nghiệm thu TCVN 4447-87
- Quy trình thi cơng và nghiệm thu lớp cấp phối đá dăm trong kết cấu áo đường ơ
tơ 22 TCN 251-98
- Quy trình thi cơng và nghiệm thu dầm cầu bê tơng 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



ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 16












PHẦN II
THIẾT KẾ SƠ BỘ
VÀ SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 17
CHƯƠNG I
THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN I

CẦU DẦM BTCT DUL NHỊP GIẢN ĐƠN
TIẾT DIỆN SUPER-T CĂNG TRƯỚC

1.1 Chọn sơ bộ kết cấu nhịp:
- Mặt cắt ngang kết cấu nhịp gồm 7 dầm Super T (Căng trước)
- Khoảng cách các dầm là 2135 mm
- Chiều dài mỗi dầm 35500 mm
- Số nhịp : 3 nhịp
- Chiều dài cầu 114.7m (tính từ hai đi mố)
- Chiều cao mỗi dầm là 1700 mm.
- Dầm ngang bằng bê tơng cốt thép đổ tại chỗ.
- Bản mặt cầu dày 200 mm.
- Lớp mui luyện dốc 2% có bề dày trung bình là 100 mm.
- Lớp phòng nước dày 5 mm.
- Lớp phủ mặt cầu bằng bê tơng asphalt dày 70 mm.
- Thanh và trụ lan can làm bằng thép M270 cấp 250.
- Gối cầu sử dụng gối cao su có bản thép.
1.2 Mố cầu:
- Mố cầu là mố chữ U bằng bê tơng cốt thép
- Móng mố là móng cọc khoan nhồi đường kính cọc khoan là 1m, có 8 cọc, chiều dài
mỗi cọc dự kiến 34 m
1.3 Trụ cầu:
- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tơng cốt thép, thân hẹp
- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 8 cọc, chiều dài dự
kiến mỗi cọc 34 m

1.4 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:
- Bê tơng : Cường độ bê tơng chịu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho các
kết cấu bê tơng cốt thép như sau:

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 18
Kết cấu Cường độ f
c
(MPa)
Lan can lề bộ hành 35
Bản mặt cầu 35
Dầm ngang 35
Dầm super T 50
Trụ và bệ trụ 35
Mố và bệ mố 35
Cọc khoan nhồi 35
Bê tơng nghèo và bê tơng tạo phẳng 10

- Cốt thép :
+ Thép thường:
Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa
Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa
+ Cáp dự ứng lực:
Dùng loại tao tự chùng thấp : D
ps
= 15.2 mm
Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : f
pu
= 1860 MPa
Diện tích 1 tao cáp: A

ps1
= 143.3 mm
2

Modul đàn hồi của cáp: E
ps
= 197000 MPa






- Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ:
Kết cấu
Chiều dày tối thiểu lớp bê tơng bảo
vệ (mm)
Lan can 50
Lề bộ hành 35
Bản mặt cầu 40
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 19
Dầm ngang 50
Dầm super T 50
Trụ cầu và mố cầu 50
Bệ mố và bệ trụ 100
Cọc khoan nhồi 100

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 20

14900
200
1045 2135
14900
2%
45
6200
Bê tông nhự a : 70 mm
Lớ p phòng nướ c : 5 mm
Lớ p mui luyệ n TB: 100 mm
Bản mặt cầ u : 200 mm
1/2 MẶT CẮT NGANG GIỮA NHỊP
1/2 MẶT CẮT NGANG TẠI GỐI
MẶT CẮT NGANG CẦU
TỈ LỆ: 1/50
2%
1000
1.5%
250
650720 1700
1370 1900
104521352135 213521352135
6200 1000
1.5%
250
CHI TIẾT 2
CHI TIẾT 1
100

1.5. Thiết kế sơ bộ
- Chiều dài tồn dầm :

=
L
35.5m
- Khoảng cách đầu dầm đến tim gối
=
a 0.35 m

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 21
- Khẩu độ tính tốn : =−×=
tt
L L2a 34.8 m

- Tải trọng thiết kế
Hoạt tải HL93
Tải trọng người 3 KPa
- Mặt xe chạy : =×
1
B 43 m

- Lề người đi : =
2
B 1m

- Lan can : =
3
B 0.25 m

- Khoảng an tồn giữa làn xe chạy trong cùng đến mép LBH: =
4

B 0.2m

- Tổng bề rộng cầu : =+×+×+×=
1234
BB2B2B2B14.9m

- Dạng kết cấu nhịp : Cầu dầm
- Dạng mặt cắt : Super T
- Vật liệu kết cấu : BTCT dự ứng lực
- Cơng nghệ chế tạo : Căng trước
- Cấp bêtơng:
Dầm chủ :
'
cd
f= 50MPa

Bản mặt cầu :
'
cb
f= 35MPa

- Tỷ trọng bêtơng : γ=
3
c
2500 kg/m

- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: :
pu
f= 1860MPa

- Thép thường G60 :
y
f= 420MPa
,
u
f= 620MPa

- Loại cốt thép DUL tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính D
ps
=15.2 mm
- Quy trình thiết kế : 22TCN 272 - 05
Kích thước mặt cắt ngang cầu
- Số lượng dầm chủ : N
b
= 7
- Khoảng cách giữa 2 dầm chủ : S = 2135 mm
- Lề người đi bộ khác mức với mặt cầu phần xe chạy
- Bố trí dầm ngang tại các vị trí gối cầu : 2 mặt cắt
- Số lượng dầm ngang :
(
)
=−×=
nb
NN12 12

- Chiều dày trung bình của bản mặt cầu: : =
t
h 200 mm

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO

SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 22
- Lớp BT atphan: : =
1
h 70 mm

- Lớp phòng nước : =
2
h 5 mm

- Chiều dày lớp mui luyện trung bình : =
3
h 100 mm

1.5.1 Bản mặt cầu và lớp phủ:
- Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:
- Bản mặt cầu dày 200 mm
- Lớp mui luyện dày trung bình 100 mm.
- Lớp phòng nước có bề dày 5 mm.
- Lớp bêtơng nhựa dày 70 mm
Tính tốn các thơng số sơ bộ :
- Dung trọng của bêtơng ximăng là 2.5 T/m
3
.
- Dung trọng của bêtơng nhựa là 2.4 T/m
3
.
- Dung trọng của lớp phòng nước là 1.8 T/m
3
.
- Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m

3
.
+ Tính tốn trọng lượng bản mặt cầu.
Ta có diện tích bản mặt cầu là : 0.2 x 14.9 = 2.98 m
2
.
Thể tích bản mặt cầu: 2.98 x 35.5 0 = 105.79
3
m

Lượng cốt thép trung bình trong 1m
3
thể tích bêtơng là 2 kN/m
3

Trọng lượng của cốt thép trong bản mặt cầu tính cho một nhịp dầm:
105.79
2
×=
211.58 kN
Thể tích cốt thép trong bản bản mặt cầu là:


3
211.58
2.75m
7.859.81
=
×

Vậy thể tích của bê tơng bản mặt cầu là:
3
105.792.75103.04 m
−=

Trọng lượng bê tơng bản mặt cầu:

103.042.59.812527 kN
××=

Vậy trọng lượng bản mặt cầu một nhịp dài 33 m là:

BMC
DC2527211.582739 kN
=+=

+ Tính tốn trọng lượng các lớp phủ mặt cầu.
Lớp BTN dày 7cm có khối lượng trên 1m dài là :

1111
DWhB0.072.4129.8119.8kN/m
=×γ×=×××=
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 23
Trọng lượng lớp phòng nước dày 0.5 cm trên 1m dài là :

2221
DWhB0.0051.8129.811.06kN/m
=×γ×=×××=

Trọng lượng lớp mui luyện dày trung bình 10 cm:

3331
DWhB0.12.5129.8129.44kN/m
=×γ×=×××=

Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên 1m dài:

(
)
DW19.81.0629.4450.3kN/m.
=++=

Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu cho 1 nhịp dài 28 m:

(
)
CLMC
DW50.335.51785.7 kN
=×=

1.5.2. Lan can, lề bộ hành

1.5%
300

350
70
200

100
350
650

720
1370
250

800 200

VÁT
20x20
VÁT
20x20

CẤU TẠO LỀ BỘ HÀNH


1000
300
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 24
10 x 200 = 2000 10 x 200 = 2000
150 150 150
650 250 100 250 100
1550
BỐ TRÍ THANH - CỘT LAN CAN
TỶ LỆ : 1-20
200

- Chọn thanh lan can thép ống:
+ Đường kính ngồi : D =100 (mm)
+ Đường kính trong : d = 90 (mm)
- Khoảng cách 2 cột lan can là 2000 mm
- Khối lượng riêng thép lan can:
53
s
7.8510N/mm
−
γ=×
- Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có f
y
= 250 MPa
- Trọng lượng thanh lan can trên 1 m dài
( )
Dd0.19
gγ××π7.85
××0.012T/m
s
44
−−
==π=
2222
DC
0.0

- Trọng lượng bản thân 1 trụ:

(
)

−
=γ×+=××+++
4
tlclk123lk
P'VP0.78510VVVP

V
1
: Thể tích tấm thép T
1
:

( )
=×+××=
3
1
1
V16012064010896000mm
2

V
2
: Thể tích tấm thép T
2
:
=×××=×××=
3
2
V2blh2150750102250000mm

V
3
: Thể tích tấm thép T
3
:
=××=××=
3
3
Vblh15018010270000mm

P
lk
: Trọng lượng ống liên kết
ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 25
850
500 100100
700
DẦM NGANG
985 100100
1285
200500
1285
P
lk
=
−
−−
×γ××π×=×××××=
2222

4
s
Dd8878
2l20.785103.1412024.55N
44


(
)
−
=γ×+=××+++=
=
5
stlclk
P'VP7.8510896000225000027000024.55292.71
N
0.293T

- Với diện tích phần bê tơng
2
b
A0.312m
= .
- Thể tích tường lan can + Lề bộ hành + bó vỉa
3
p
V0.312235.522.16 m
=××=
- Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm k
p

= 1.5 %
- Ta có thể tích cốt thép trong lan can :
3
sppp
VVk22.161.5% 0.33 m
=×=×=
- Khối lượng cốt thép trong lan can là :
spsps
GV0.337.852.61T
=×γ=×=

- Thể tích BT trong lan can:
3
cppsp
VVV22.160.3321.83 m
=−=−=
- Khối lượng BT trong lan can:
cpcpc
GV21.832.554.58 T
=×γ=×=

Vậy, khối lượng tồn bộ bê tơng cốt thép là:
pspcp
GGG2.6154.5857.19 T
=+=+=

- Các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 18 trụ. Khối lượng phần tay vịn và cột lan
can cho 1 nhịp :
tv
G0.01235.5220.29318212.25T

=×××+××=

1.5.3 Dầm ngang







Dầm ngang được bố trí tại 2 dầu dầm. Tổng số dầm chính trên 1 nhịp là 7 dầm do
đó tại một đầu dầm có 6 dầm ngang. Vậy có 12 dầm ngang trên 1 nhịp.
- Diện tích 1 dầm ngang theo phương ngang cầu là 0.825 m
2
.
- Thể tích tất cả dầm ngang :
3
dn
V0.8250.85128.42m
=××=

- Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là k
hb
= 2%
- Trọng lượng cốt thép trong 1 dầm ngang :
sdn
G0.028.427.851.32T
=××=

- Thể tích bê tơng dầm ngang :

3
cdn
V8.4298%8.26m
=×=
- Trọng lượng tồn bộ dầm ngang là :
dn
G1.328.262.521.95T
=+×=

ĐATN: TK CẦU DẦM SUPER–T GVHD: Th.S VÕ VĨNH BẢO
SVTH : Nguyễn Tấn Thành Trang 26
1001600
1700
100
100
570 570
720 720
2090
2090
100
100
950
650
Ống PVC
Þ32/25
245
1.5.4 Cấu tạo dầm chủ
- Đoạn cắt khấc: L
ck
= 850 mm

- Đoạn dầm đặc: L
dac
= 1500 mm
- Mặt cắt ngang dầm tại gối:
950 100
1150
100700
800
830
100

Mặt cắt ngang dầm tại gối
- Mặt cắt ngang dầm tại đoạn cắt khấc:














Mặt cắt ngang dầm tại đoạn khấc