Thiết kế cầu dầm liên tục liên hợp thép bê tông cốt thép với chiều dài cầu 333m, khổ cầu k=8+2x2+2x0,5m

bộ Giáo dục & đào tạo
trờng đại học giao thông vận tải
đồ án tốt nghiệp

ngành : Xây dựng cầu đờng
mã số : .
chuyên ngành: tự động hoá thiết kế cầu đờng
mã số :
Sinh viên: nguyễn minh hoàng
Lớp : tự động hoá thiết kế cầu đờng k40
Gv hớng dẫn : nguyễn đình phơng

hà nội 5 - 2004
nhận xét của giáo viên hớng dẫn
1. Nội dung và chất lợng của đồ án:
- Phần thuyết minh, tính toán:





- Phần bản vẽ:





2. kết luận:
- u điểm:

- Khuyết điểm:





Đánh giá chung:




Điểm: /10
Xếp loại: Trung bình TB khá Khá Giỏi Xuất sắc
Hà nội, ngày tháng 05 năm 2004
Giáo viên hớng dẫn
nhận xét của giáo viên đọc duyệt
3. Nội dung và chất lợng của đồ án:
- Phần thuyết minh, tính toán:





- Phần bản vẽ:

4. kết luận:
- u điểm:





- Khuyết điểm:





Đánh giá chung:




Điểm: /10
Xếp loại: Trung bình TB khá Khá Giỏi Xuất sắc
Hà nội, ngày tháng 05 năm 2004
Giáo viên đọc duyệt
Lời nói đầu
Sau năm năm đợc học tập, rèn luyện dời mái trờng đại học GTVT nhờ có sự
dậy dỗ tận tình của các thầy cô giáo em đã học hỏi thêm rất nhiều kiến thức mới
rất cần thiết để sau này em trở thành 1 kỹ s công trình . Với những kiến thức đã đ-
ợc học tập sau năm năm học chúng em đợc giao nhiệm vụ làm Đồ án tốt nghiệp
nhằm mục đích trớc hết là củng cố lại vốn kiến thức đã học tìm hiểu thêm những

kiến thức mói cần thiết cho quá trình công tác sau này . Kể từ ngày nhận nhiệm vụ
chúng em đã bắt tay vào làm nội dung của đồ án tốt nghiệp vói với sự hớng dẫn
nhiệt tình của thầy hỡng dẫn và các thầy cô trong bộ môn.
Nhờ vậy sau thời gian 3 tháng kể từ ngày nhận đề tài em đã hoàn thành tốt
các nội dung chính của Đồ án đợc giao là:
- Thiết kế hai phơng án sơ bộ cầu
- Chuyên đề: thiết kế móng nông
Để đạt đợc kết quả này em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ chân thành
và nhiệt tình của các thầy cô giáo đã tận tình hớng dẫn, cung cấp tài liệu cho
chúng em. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn đến sự giúp đỡ của Thầy Nguyễn
Đình Phơng đă trực tiếp hớng dẫn chúng em trong quá trình làm tốt nghiệp.
Ngoài ra em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong
bộ môn TĐHTKCĐ
Hà Nội, tháng 5 năm 2004
Sinh Viên :

Nguyễn minh hoàng
NHIM V THIT K TT NGHIP
BỘMÔN : TỰ ĐỘNG HOÁ THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG
KHOA : CÔNG TRÌNH
Sinh viên: … Mã số: 9906929……………………
Lớp TĐH TKCĐ K40
Tên đề tài: …………ThiÕt kÕ cÇu…………………………
………………………………………………………………….
TÓM TẮT YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI
- Thiết kế 2 phương án . So sánh và lựa chọn phương án thiết kế
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………

- Phần chuyên đề:
………………………………………………………………………………
…T
………………………………………………………………………………
CÁC THÔNG TIN CHỦ YẾU ĐỂ THIẾT KẾ:
…………………………………………………………………………………
… !"#$!%#&'
………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
Giáo viên hướng dẫn : ()*+
Thời gian thực hiện: 13 tuần lễ, bắt đầu từ ngày 9/2/2004.đến
ngày.10/5/2004
T/L Hiệu trưởng Ngày .9 / .2 / 2004 Đã giao nhiệm vụ
TKTN
Chủ nhiệm khoa Trưởng Bộ môn Giáo viên hướng dẫn
Công trình TĐH TKCĐ
Phần i phơng án sơ bộ
chơng i - phơng án sơ bộ I
cầu dầm liên tục liên hợp thép - BTCT
I-Giới thiệu phơng án
-Cầu gồm 8 nhịp: 2x33+49 + 70 + 49+3x33 m
-Chiều dài cầu: L = 333 m
-Khổ cầu: B = 8 + 2x2+2x0,5 m
-Phần kết cấu nhịp chính: Dầm liên hợp thép bê tông cốt thép liên tục 3 nhịp
49+70+49m thi công bằng phơng pháp lao kéo dọc. Dầm thép có mặt cắt cao 2,4 m
không đổi trên suốt chiều dài nhịp, cấu tạo mặt cắt ngang gồm 4 dầm liên hợp,
khoảng cách giữa các dầm là 3m. Thép chế tạo kết cấu nhịp dùng thép bản lắp ghép
là thép hợp kim thấp CT3, bê tông bản mặt cầu dùng mác 400. Các liên kết ngang

và dọc dùng thép góc, riêng tại gối dùng dầm ngang bằng dầm hàn mặt cắt chữ I.
Tăng cờng sờn dầm bằng các sờn tăng cờng đứng và ngang.
-Phần kết cấu mố trụ:
+Trụ cầu: Dùng trụ đặc thân rộng bằng bê tông cốt thép.
Móng là móng cọc khoan nhồi 100 cm
+ Mố: Sử dụng mố U toán khối bằng bê tông cốt thép thờng.
Móng mố là móng cọc khoan nhồi đờng kính 100 cm
II- Thiết kế phơng án
1-Tính toán kết cấu nhịp:
Mặt cắt ngang kết cấu nhịp:
Ta dự kiến mặt cắt ngang dầm không đổi trên đoạn dầm từ đầu nhịp đến cách
gối đỉnh trụ khoảng 5m và đối xứng qua mặt cắt gối (Tức là khoảng 10m dầm đoạn
trên trụ có mặt cắt khác). Mặt cắt ngang dầm trên trụ khác so với mặt cắt ngang
dầm giữa nhịp là có táp thêm một bản thép 700x30 vào phía cánh trên của dầm và
mở rộng cánh trên dầm đảm bảo chịu mô men âm tại gối. (Hình vẽ)
800x40
700x20
3
8
6
0
40
$,&-
2
0
./$.&0$.
1/2 mặt cắt giữa nhịp
2
1
0

80
700x20
800x40
40
1250/2
$,&-
30
1/2 mặt cắt gối
80
70
800/2
25
200
340x3=1020
1
7
.
8
.
&
2
4
0
2
8
5
1
6
0
1.2.#

1.a
-Các đặc trng hình học của mặt cắt dầm:
Xác định bề rộng cánh tham gia làm việc với dầm chủ:
Ta có: l
1
= 48,5m; 4B = 4.3,4 = 13,6m và 12c = 12.1,55 = 18,6m.
l
1
> 12c nên lấy b
1
= c = 1,6m
l
1
> 4B nên lấy b
2
= B/2 = 3,4/2 =1,7m
ở đây b
1
và b
2
chính là bề rộng cánh tham gia làm việc với dầm chủ ở cánh hẫng
và ở giữa hai dầm.
b Tính các đặc trng hình học của tiết diện:
Để tính đặc trng hình học của tiết diện ta tính cho trờng hợp tổng quát theo sơ đồ
nh hình vẽ sau:

3

45%%
678+
9:9;7)
3

.0.
$0$
.

<


=
$0$
.
0>>


0>

!
0>>
?
@
A

0>
6

.
!
!
-Diện tích dầm thép giai đoạn I:
F
t
= b
i
.t
i
+ t
s
.h
s
(bỏ qua ảnh hởng của cốt thép dọc trong bản mặt cầu đến sự
làm việc của dầm vì không đáng kể)
-Mô men tĩnh của tiết diện dầm thép đối với mép dới dầm:
S
0-0
= t
1
.b
1
.h
d
+ b
2
.t
2
.h

d
+ h
s
.t
s
(h
s
/2 + t
1
+ t
2
)
-Khoảng cách từ mép dới dầm thép đến trọng tâm tiết diện dầm thép:
y
d
= S
t
/F
t
-Khoảng cách từ mép trên dầm thép đến trọng tâm tiết diện dầm thép:
y
t
= h
d
- y
t
d
-Mô men quán tính của tiết diện đối với trục trung hoà giai đoạn I:
J
t

=2.b
1
.t
1
3
/12 + t
1
.b
1
(h
d
t
1
2.t
2
) + 2.b
2
.t
2
3
/12 + b
2
.t
2
(h
d
t
2
) + t
s

.h
s
3
/12
+ h
s
.t
s
(h
s
/2 + t
1
+ t
2
y
t
d
)
-Diện tích bản bê tông: F
b
= b.h
b
+ 2(b
2
+ b
v
).h
v
/2
-Diện tích tính đổi của tiết diện giai đoạn II:

F
td
= F
t
+ F
b
/n (n = 5,8)
-Mô men tĩnh của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà giai đoạn I:
S
x1-x1
= [b.h
b
(y
t
+ h
b
/2 + h
v
) + b
2
.h
v
(h
v
/2 + y
t
) + b
v
.
h

v
(2h
v
/3 + y
t
)]/n
-Khoảng cách từ trọng tâm dầm thép đến trọng tâm tiết diện liên hợp:
z = S
x1-x1
/F
td
-Khoảng cách từ mép dới dầm thép đến trọng tâm tiết diện liên hợp:
y
t
d
= y
d
+ z
-Khoảng cách từ mép trên bản bê tông đến trọng tâm tiết diện liên hợp:
y
b
t
= y
t
z + h
v
+ h
b
-Khoảng cách từ mép dới bản thép đến trọng tâm tiết diện liên hợp:
y

b
d
= y
t
z + h
v

-Khoảng cách từ trọng tâm bản bê tông đến trọng tâm tiết diện dầm thép:
z
1
= n.S
x1-x1
/F
b
-Mô men quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà của nó:
J
td
= J
t
+ F
t
.z
2
+ [b.h
b
3
/12 + b.h
b
(y
t

z + h
v
+ h
b
/2)
2
+ h
v
.b
2
(h
v
/2 + y
t
z)
2
+
b
2
h
v
3
/12 + 2.b
v
.h
v
3
/36 + 2.h
v
.b

v
(2h
v
/3 + y
t
z)
2
]/n (*)
-Mô men tĩnh của tiết diện bản bê tông đối với trục trung hoà tiết diện LH:
S
b
= F
b
.y
b
o
*Khi có xét ảnh hởng của từ biến:
F
td

= F
t
+ F
b
/2n
S
x1-x1

= S
x1-x1

/2
z

= S
x1-x1

/F
td

Và chỉ cần thay giá trị z bằng z

trong công thức (*) để tính mô men quán tính
của tiết diện trong trờng hợp này.
*Mô men tĩnh của tiết diện dầm thép tại các thớ đối với trục trung hoà giai
đoạn I:
-Điểm A:
S
I
A
= b
1.
t
1
(y
d
t
1
/2 t
2
) + b

2
.t
2
(y
d
t
2
/2) + t
s
(y
d
t
1
t
2
)
2
/2
-Điểm B:
S
I
B
= b
1
.t
1
(y
t
t
1

/2 t
2
) + b
2
.t
2
(y
t
t
2
/2)
+ t
s
(y
t
z t
1
- t
2
)[z + (y
t
t
z t
1
t
2
)/2]
-Điểm C:
S
I

C
= S
I
B
+ (t
s
.z/2).3.z/4
*Mô men tĩnh của tiết diện dầm thép tại các thớ đối với trục trung hoà giai
đoạn II:
S
II
A
= b
1
.t
1
(y
d
+ z t
1
/2 t
2
) + t
2
.b
2
(y
d
+ z t
2

/2)
+ t
s
(y
d
t
1
t
2
)[z + (y
d
t
1
t
2
)/2]
S
II
B
= b
1
.t
1
(y
d
+ z t
1
/2 t
2
) + t

2
.b
2
(y
d
+ z t
2
/2) + t
1
(z + y
d
t
1
t
2
)
2
/2
S
II
C
= S
I
A
+ (t
1
.z/2).3.z/4
Khi xét đến từ biến ta chỉ việc thay z bằng z

Mặt cắt ngang dầm giữa nhịp (mặt cắt 15-15)

0>
0>
A

0>
0>
B#
2#
3


3
%3CDEFG%HF


.
#
%3CIFG%HF
0>>


0>>
2.8
2.2
.
J
2
,
B
.

J
#
.
J
2
,
B
.
,
B
B#
J.&
J#K2#KJ#
.
&
Mặt cắt ngang dầm tại gối (mặt cắt 10-10):
2#
B#


0>
3


0>>0>>
0>

3
0>
A

%3CIF %3CDEF
.12#
2#0.


!

1

$
2
,
B
B#0.,B
.
L
#
.,B
B#0.,B
2#0.,.
.
L
#
.
J
#
.,B
J.&
J#K2#KJ#

1

.
&
Các đặc trng hình học của mặt cắt dầm tính đợc nh sau:
Mặt cắt Không xét từ biến Xét từ biến
MC Gối MC giữa nhịp MC Gối MC giữa
nhịp
F
t
(cm
2
) 1400 1246
y
d
(cm) 120 104,66
y
t
(cm) 120 133,14
J
t
(cm
4
) 13263578 11355469
F
td
3138 3026 2269 2136

(cm
2
)
Z (cm_ 73,45 94,31 50,79 66,80
y
b
t
(cm) 89,34 114,21
y
b
d
(cm) 64,34 57,73
y
t
d
(cm) 193,45 198,96
J
td

(cm
4
)
30367106 30422693 22718981 24812918
Bảng tính mô men tĩnh của tiết diện dầm tại gối (mặt cắt 10-10) tại các thớ đối
với trục trung hoà giai đoạn I và II nh sau: (không xét từ biến)
Vị trí thớ S
x
(cm
3
)

Giai đoạn I Giai đoạn II
A 62853 114316
B 55346 121824
C 61011 127489
c - Tải trọng tác dụng:
Tĩnh tải giai đoạn I:
Trọng lợng dầm thép:
Theo dự kiến mặt cắt ngang dầm nh ban đầu, ta có:
q
d
= 7,85(1246 .148 + 1400.20)10
-4
/168 =0,9925 T/m
Trọng lợng của neo: lấy q
neo
= 0,01 T/m
Trọng lợng các mối nối: lấy q
mn
= 0,01 T/m
Trọng lợng của liên kết ngang (dầm ngang):
Các liên kết ngang dùng thép góc đều cánh 125x12( Khối lợng riêng trên 1m dài bằng 22,7 kg). Riêng các liên kết ngang tại các gối dùng
dầm chữ I hàn ghép với mặt cắt ngang gồm các bản thép kích thứơc 400x20 làm cánh dầm và sờn có kích thớc 1760x20 (chiều cao toàn dầm ghép
làm liên kết ngang là 1,8 m).
Các liên kết ngang bố trí cách nhau 6m, riêng ở gần gối bố trí cách nhau
2,25m hoặc 4m. Toàn cầu có tất cả 4x3x28 = 336 thép góc 125x12 với chiều dài
trung bình 3,0m.
Nh vậy tải trọng rải đều của liên kết ngang là:
0535,0
4).2.5,0168(
10.85,7.4.5,9).2.1762.40(10.7,22.0,3.336

43
=

++
=

n
q
T/m
Trọng lợng sờn tăng cờng:
Để đảm bảo ổn định cục bộ cho sờn dầm ta cấu tạo các sờn tăng cờng. Theo quy trình 1979, vì chiều cao sờn dầm lớn hơn 50 lần bề dày của
nó nên cần bố trí cả sờn tăng cờng đứng và sờn tăng cờng ngang.
-Bố trí các sờn tăng cờng đứng cách nhau 3m, tại gối cách nhau 2 hoặc 2,25m
Kích thớc sờn tăng cờng đứng chọn là: +Tại gối : 2270x300x30
+ Còn lại: 2270x300x20
Toàn cầu có 450 sờn kích thớc 2270x300x20 và 32 sờn kích thớc
2270x300x30.
-Các sờn tăng cờng ngang bố trí cách mép cánh chịu nén lần lợt là: 60cm; giữa
sờn dầm và đối xứng bên cánh chịu kéo
Kích thớc của sờn tăng cờng ngang chọn là: 250x12
-Trọng lợng sờn tăng cờng đứng:
q
đ
= (450.2,27.0,3.0,02 + 32.2,27.0,3.0,03).7,85/(168.4) = 0,0792 T/m
-Trọng lợng sờn tăng cờng ngang:
q
n
= 3.0,25.0,012.7,85 = 0,0707 T/m
Sờn tăng cờng đứng không hàn trực tiếp vào cánh chịu nén mà ta dùng bản
đệm bằng thép. Kích thớc của bản đệm :300x30x20

Trọng lợng của bản đệm: có tất cả 482 bản thép làm bản đệm
q
bd
= (482.0,02.0,03.0,3.7,85)/168.4 = 0,0010 T/m
Tổng trọng lợng của sờn tăng cờng:
q
s
= 0,1509 T/m
Trọng lợng bản mặt cầu:
Mặt cắt ở gối và ở giữa nhịp gần giống nhau mà các dầm đều có mặt cắt
nh nhau nên ta có thể tính cho mặt cắt dầm giữa nhịp nh sau:
q
bmc
= F
b
.
b
= 10325.2,5.10
-4
= 2,5812 T/m
Trọng lợng gờ chắn bánh (cột đỡ lan can):
Gờ chắn đợc đổ bê tông khi thi công bản mặt cầu nên thuộc tĩnh tải giai đoạn I
Ta có:
q
g
= 2[20.60 + (45 + 15).20/2].2,5.10
-4
/4
= 0,275 T/m
Tổng tĩnh tải giai đoạn I:

$
&
.#
.
&
L#
M
#
-Tổng tĩnh tải giai đoạn I cha xét đến trọng lợng bản mặt cầu và gờ chắn
( tĩnh tải dầm-phần thép):
mTq
TC
Id
/2169,1
=
-Tổng tĩnh tải của bản mặt cầu và gờ chắn bánh:
mTq
TC
Ib
/8562,2
=
Hệ số vợt tải là 1,1 hoặc 0,9 tuỳ vào trờng hợp tính toán nên ta chỉ xét
trong tính toán cụ thể.
Tĩnh tải giai đoạn II:
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu:
-Lớp bê tông atphan dày trung bình 5cm, trọng lợng riêng = 2,3 T/m
3
q
a
= 2,3.0,05.12,5 = 1,4375T/m

-Lớp bảo hộ dày 4cm ( = 2,4 T/m
3
): q
bh
= 2,4.0,04.12,5 = 1,200 T/m
-Lớp phòng nớc dày 2cm ( = 1,5 T/m
3
): q
pn
= 1,5.0,02.12,5 = 0,375 T/m
-Lớp mui luyện dày 1cm ( = 1,5 T/m
3
): q
m
=1,5.0,01.12 = 0,1875 T/m
Tổng cộng:
mTq
mTq
TT
p
TC
p
/2,15,1.8,0
/8,0
4
2,3
==
==
Trọng lợng lan can, tay vịn:
Dùng cột lan can bằng thép ống đờng kính ngoài 10cm, dày 4mm, bố trí

cách nhau 3m, giữa 2 cột có thêm các thanh thép liên kết các ống thép làm tay
vịn. Tay vịn cũng là các ống thép đờng kính ngoài bằng 10cm, dày 4mm; phía
dới dùng ống thép nhỏ hơn với d = 8cm, dày 3mm.
Tính gần đúng ta có tĩnh tải của lan can: q
lc
TC
= 2.2.3,14.[(0,1
2
0,092
2
)+
+(0,08
2
0,074
2
)].7,85/4.4 = 0,0152 T/m
Hệ số vợt tải lấy bằng 1,1: q
lc
TT
= 0,0167 T/m
Tổng trọng lợng rải đều giai đoạn II:
mTq
mTqq
mTq
TT
II
TTTT
II
TC
II

/7337,08152,0.9,0
/2167,1
/8152,0
==
==
=

Hệ số vợt tải bằng 0,9 dùng để tính khi xếp tải lên phần đờng ảnh hởng ngợc
dấu có trị tuyệt đối bé hơn.
2-Các hệ số tính toán:
Hệ số phân bố ngang của hoạt tải:
a).Theo phơng pháp đòn bẩy:
Vì tại gối các dầm độ cứng ngang lớn nên ta phải tính hệ số phân bố
ngang theo phơng pháp đòn bẩy:
#
,
L
L
$
,
#
#
#
,
M
2
#
,
.
#

#
,
$
.
$NO
$N$
$NO
340
50
P+9Q0F RFS%5%3C;TF7+FF9UV
#
,
&
M
155
$
,
L
M
#
,
M
#

65
L#
340 340 155
.N2
#
,

#
&
$NO
.N2
$N$
$NO
240
Png
$
,
#
#
$
,
#
L
Theo sơ đồ xếp tải nh hình vẽ ta có:
-Đối với dầm trong:

H30
= (0,12 + 0,67 + 1 + 0,44)/2 = 1,115

XB80
= (0,2 + 1)/2 = 0,60

Ngời
= 0
-Đối với dầm ngoài:

H30

= ( 0,60 + 0,05)/2 = 0,325

XB80
= 0,56/2 = 0,28

Ngời
= 1,04
b).Đối với các mặt cắt khác:
Xác định hệ số độ cứng ngang của kết cấu nhịp (hệ số ) để xác định phơng
pháp tính toán hệ số phân bố ngang:
Ta có:
P
IE
d

=
6
'
3

; Trong đó:
d Khoảng cách giữa 2 dầm dọc chủ; d = 3,4m = 340cm
E Mô đun đàn hồi của vật liệu làm dầm ngang; E = 2,1.10
6
kG/cm
2
I

- Độ cứng rải dọc cầu của dầm ngang; I

= I
n
/a
Với a là khoảng cách giữa 2 dầm ngang ; a = 6m = 600cm

P
- Độ võng của dầm chủ do tải trọng q = 1 T/m phân bố đều trên toàn
nhịp, nhng cha kể đến sự phân bố đàn hồi của kết cấu ngang. ở đây với tải trọng rải
đều q = 1 T/m ta dễ dàng tính đợc độ võng của kết cấu nhịp ở mặt cắt giữa nhịp
chính bằng
P
= 0,0551m =5,51cm (dùng chơng trình Sap2000)
Tính I

: Với kết cấu ngang đã chọn nh trên ta có:
I = I
o
+ F
n
.c
2
;
Trong đó: I
o
Mô men quán tính của 1 liên kết ngang đối với trục bản thân.
ở đây đều dùng thép góc đều cánh 125x12 có I
o
= 422 cm
4
F

n
Diện tích mặt cắt ngang 1 liên kết ngang; F
n
= 28,9 cm
2
c Khoảng cách từ trọng tâm các liên kết ngang tới trọng tâm của
chúng: c = h
n
z
o
;
với z
o
khoảng cách từ trọng tâm của 1 liên kết ngang tới mép ngoài
cánh (xem hình vẽ): z
o
= 3,53cm
h
n
khoảng cách giữa các liên kết ngang nh hình vẽ: h
n
= 180cm
Suy ra: I = 4.422 + 4.28,9.(180/2 3,53)
2
= 866036 cm
4
Vậy ta có:
00089,0
51,5.
600

866036
.10.1,2.6
340
6
3
==

Ta thấy = 0,00089 < 0,005. Vậy ta tính hệ số phân bố ngang theo phơng pháp
nén lệch tâm.
Về nguyên tắc ta phải xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng phản lực gối để tính
nhng ở đây ta có thể xếp hoạt tải và tính toán theo công thức tổng quát sau
đây:

+=
2
1
.
1
i
a
ae
n

Trong đó: - hệ số phân bố ngang của hoạt tải cần tính.
n- số dầm- n = 4
e - độ lệch tâm của làn xe với hoạt tải tơng ứng
a
i
khoảng cách giữa các đôi dầm đối xứng nhau thứ i (i = 1,2).
Dầm biên thờng là dầm bất lợi nhất. Xếp hoạt tải lên đờng ảnh hởng phản lực

gối ( lên mặt cầu) nh hình vẽ ta có:

$&& JL#
$##
L#
T1&N.&
*
JL# JL# $&&
.N2
M&
&#
$NO$NO
$N$
.##
T1.N.&
T1$NJ#

a
1
= 10,2m; a
2
= 3,4m
Suy ra a
i
2
= 10,2
2
+ 3,4
2
= 115,6

Trên hình vẽ ta có:
-Với H30: e = 1,30m

H30
= 2.(1/4 + 1,3.10,2/115,6) = 0,730 (Có hệ số bằng 2 vì xếp 2 làn xe H30)
-Với XB80: e = 2,25m

XB80
= 1/4 + 2,25.10,2/115,6 = 0,449
-Với đoàn ngời: e = 5,25 m

Ng
= 1/4 + 5,25.10,2/115,6 = 0,713
Hệ số xung kích của hoạt tải ( chỉ tính đối với H30)
Hệ số xung kích của H30 tính theo công thức sau:

à
+
+=+
5,37
15
11
Trong đó - chiều dài đặt tải của hoạt tải H30 trên đờng ảnh hởng tơng ứng
khi tính toán nội lực tại các mặt cắt dầm.
Hệ số vợt tải của hoạt tải:
-Với H30 và đoàn ngừơi : n = 1,4
-Với XB80 : n = 1,1
Hệ số làn xe (chỉ tính với hoạt tải H30)
-Khi xếp 3 làn : = 0,8
-Khi xếp 2 làn : = 0,9

3-Tính toán nội lực tại các mặt cắt dầm:
Theo yêu cầu tính toán sơ bộ thì ta chỉ phải tính nội lực tại 2 mặt cắt sau:
-Mặt cắt gối đỉnh trụ
-Mặt cặt cắt giữa nhịp chính
Do các hệ số tính toán của tải trọng không bằng nhau ở các mặt cắt khác
nhau nên nội lực tính toán ta phải tổ hợp bằng tay (thủ công). Riêng phần nội
lực tính toán do tĩnh tải thì ta phải dùng đờng ảnh hởng tính diện tích sau đó
nhân với tải trọng rải đều tơng ứng (vì các hệ số tải trọng khi xếp tải lên đờng
ảnh mang dấu trái ngợc là khác nhau ( n = 1,1 hoặc 0,9 )
3.1.Tính mô men tại mặt cắt giữa nhịp
a-Vẽ đờng ảnh hởng mô men tại mặt cắt giữa nhịp:
b-Mô men do tĩnh tải giai đoạn I:
*Khi cha xét đến tĩnh tải bản mặt cầu và gờ chắn (do tĩnh tải dầm):
-Mô men tiêu chuẩn:
M
Id
TC
= 1,2169.240,2697 = 292,38 T.m
-Mô men tính toán:
M
Id
TT
= 1,1.1,2169.334,796 - 0,9.1,2169.47,50.2 = 344,11 Tm
*Mô men do tĩnh tải bản mặt cầu và gờ chắn:
-Mô men tiêu chuẩn:
M
Ib
TC
= 2,8562.240,2697 = 686,26 Tm
-Mô men tính toán:

M
Ib
TT
= 1,1.2,8562.334,796 - 0,9.2,8562.47,50.2 = 807,66 Tm
c-Mô men do tĩnh tải giai đoạn II:
-Tiêu chuẩn:
M
II
TC
= 0,8152.240,2697 = 195,86 Tm
-Tính toán:
M
II
TT
= 1,2167.334,796 0,7337.47,50.2 = 337,64 Tm
1,2167 tải trọng tính toán ứng với hệ số v ợt tải bằng 1,5 và 1,1
0,7337- tải trọng tính toán ứng với hệ số vợt tải bằng 0,9
d-Mô men do hoạt tải:
Để tính mô men do hoạt tải sinh ra ta dùng Sap2000 để vẽ đờng ảnh hởng
mô men. Sau đó ta sẽ xếp hoạt tải trực tiếp lên đờng ảnh hởng mặt cắt giữa
nhịp và tính (chỉ cần kiểm tra mô men lớn nhất là đủ).
*Xếp tải trực tiếp:
-Do hoạt tải H30:
Xếp hoạt tải H30 lên đờng ảnh hởng M phần dơng tại mặt cắt giữa nhịp ta có:
Vậy ta có mô men tiêu chuẩn lớn nhất do hoạt tải H30 gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:
M
H30
TC
= 0,9.0,73 .584,32 = 383,92 Tm
ở đây 0,9 và 0,73 tơng ứng là hệ số làn xe và hệ số phân bố ngang của hoạt tải

H30.
-Hệ số xung kích của H30:
1 + à = 1 + 15/(37,5 + 70) = 1,1395
Mô men tính toán lớn nhất do hoạt tải H30 gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:
M
H30
TT
= 1,4.1,1395.383,92 = 612,47 Tm.
*Do hoạt tải XB80:
Xếp hoạt tải XB80 lên đờng ảnh hởng mô men mặt cắt giữa nhịp đợc vị trí bất lợi
nhất.
Theo sơ đồ xếp tải trực tiếp ta có:
M
XB80
TC
= = 20.( 2.10,970 + 11,534 + 10,407 ).0,449 = 394,04 Tm
( 0,449 là hệ số phân bố ngang của XB80)
M
XB80
TT
= 1,1.394,04 = 433,44 Tm
Bảng tính mô men do hoạt tải tiêu chuẩn tại mặt cắt giữa nhịp (T.m)
H30 Ngời XB80
max min max min max min
385,39 -106,77 143,12 -39,49 393,35 -52,51

Bảng tính mô men tính toán do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp (T.m)
H30 Ngời XB80
Max min max min max min
614,81 -170,33 260,36 -55,29 432,68 -57,76

3.2.Tính mô men tại mặt cắt gối đỉnh trụ: (mặt cắt 10):
a- Vẽ đờng ảnh hởng mô men mặt cắt gối:
b-Mô men do tĩnh tải giai đoạn I:
-Do tĩnh tải dầm:
M
Id
TC
= - 1,2169.371,3378 = 451,88 Tm
M
Id
TT
= - 1,1.1,2169.410,9123 + 0,9.1,2169.39,5745 = - 506,70 Tm
-Do tĩnh tải bản mặt cầu và gờ chắn:
M
Ib
TC
= -2,8562.371,3378 = - 1060,61 Tm
M
Ib
TT
= - 1,1.2,8562.410,9123 + 0,9.2,8562.39,5745 = - 1189,28 Tm
c-Mô men do tĩnh tải giai đoạn II:
M
II
TC
= - 0,8512.371,3378 = - 316,08 Tm
M
Ib
TT
= - 12167.410,9123 + 0,7337.39,5745 = - 470,92 Tm

d-Mô men do hoạt tải:
*Xếp tải trực tiếp:
-Do hoạt tải H30:
Xếp hoạt tải H30 lên đờng ảnh hởng M phần dơng tại mặt cắt giữa nhịp ta có:
Vậy ta có mô men tiêu chuẩn lớn nhất do hoạt tải H30 gây ra tại mặt cắt đỉnh trụ:
M
H30
TC
= - 0,9.1,11. 721,46 = - 720,73 Tm
ở đây 0,9 và 1,11 tơng ứng là hệ số làn xe và hệ số phân bố ngang của hoạt tải H30
của dầm ngoài tại mặt cắt gối.
-Hệ số xung kích của H30:
1 + à = 1 + 15/(37,5 + 119) = 1,0958
Mô men tính toán lớn nhất do hoạt tải H30 gây ra tại mặt cắt đỉnh trụ:
M
H30
TT
= -1,4.1,0958.720,73 = - 1105,69 Tm.
-Do hoạt tải XB80:
Xếp hoạt tải XB80 lên đờng ảnh hởng mô men mặt cắt đỉnh trụ đợc vị trí bất lợi
nhất. Ta có:
M
XB80
TC
= - 20.( 6,425 + 6,426 + 6,427 + 6,373 ).0,78 = - 400,14 Tm
( 0,78 là hệ số phân bố ngang của XB80 dầm ngoài tại gối)
M
XB80
TT
= -1,1.400,14 = - 560,20 Tm

-Do hoạt tải đoàn ngời:
Ng
= 1,1
M
NG
TC
= - 1,1.0,6.721,46 = - 476,16 Tm
M
NG
TT
= - 1,4.476,16 = - 666,63 Tm
Bảng tính mô men do hoạt tải tiêu chuẩn tại mặt cắt gối (T.m)
H30 Ngời XB80
max min max min max min
19,53 -208,63 23,51 -254,56 26,72 -143,76

Bảng tính mô men tính toán do hoạt tải tại mặt cắt gối (T.m)
H30 Ngời XB80
max min max min max min
32,08 -332,82 32,92 -356,39 29,39 -158,14
Kiểm toán dầm với tổ hợp tải trọng chính:
Với tổ hợp tải trọng chính, theo yêu cầu tính sơ bộ ta cần kểm toán ở mặt cắt
gối đỉnh trụ (mặt cắt 13-13) và mặt cắt giữa nhịp chính (mặt cắt 19-19)
Kiểm toán ứng suất pháp giữa nhịp (dầm ngoài)
+ ứng suất mép trên bản bê tông do tĩnh tải giai đoạn II ở mặt cắt giữa nhịp :
2
5
/86,1
25997879
29,86.10.40,324

.
8,5
1
.
1
cmkGy
Jn
b
t
td
TT
II
t
bII
==

=


Ta thấy [
bII
t
] < 0,2.R
ub

= 0,2.190 = 38 kG/cm
2

Nh vậy ta không xét ứng suất do từ biến sinh ra trong tổ hợp này.
+ ứng suất mép trên bản bê tông do tải trọng khai thác:

2
5
30
/65,10029,86.
25997879
10).45,20496,122940,324(
.
8,5
1
.
1
cmkGy
J
MM
n
b
t
td
TT
NgH
TT
II
t
b
=
++
=
+
=
+

[
b
t
] < R
ub

= 190 kG/cm
2
(Đạt)
Trong đó: M
II
TT
, M
H30+Ng
TT
- Mô men tính toán do tĩnh tải giai đoạn II và mô
men khống chế do hoạt tải H30 và Ngời tại mặt cắt giữa nhịp. (M
h
TT
=
1434,41Kg/cm2)
+ ứng suất mép dới bản (vút)bê tông:
2
5
/32,7729,66.
25997879
10).41,143440,324(
.

8,5
1
.
1
cmKgy
J
MM
n
b
d
td
TT
h
TT
II
d
b
=
+
=
+
=

< R
ub
(Đạt)
+ ứng suất mép trên dầm thép:
=
+
=

+
= 31,46.
25997879
10).41,143440,324(
12,114.
11006392
10.95,1093
.
55
t
t
td
TT
h
TT
II
t
t
TT
I
t
t
y
J
MM
y
J
M

= - 1447,56 kg/cm
2
< R
t
u
=2800 Kg/cm
2
(Đạt)
Trong đó : y
t
t
= y
t
z = 114,12 67,81 = 46,31 cm
+ ứng suất mép dới dầm thép:
)81,6788,95.(
25997879
10).41,14344,324(
88,95.
11006392
10.95,1093
.
55
+
+
+=
+
+=
d
t

td
TT
h
TT
II
d
t
TT
I
d
t
y
J
MM
y
J
M


= 2060,37 kG/cm
2
< R
t
= 2800 kG/cm
2
(Đạt )
Kiểm toán ứng suất tiếp tại mặt cắt gối:
Cần phải kiểm tra tại 3 điểm:
Điểm A-Thớ đi qua trục trung hoà trong giai đoạn I
Điểm B-Thớ nằm trên trục trung hoà giai đoạn II

Điểm C-Thớ nằm giữa A và B
ứng suất tiếp tại các thớ đợc tính theo công thức sau:


.
.
J
SQ
x
=
Trong đó: Q Lực cắt tính toán.
J- Mô men quán tính của tiết diện đối với trục trung hoà của dầm
- Bề dày của sờn dầm tại thớ tính ứng suất ( = t
s
= 4 cm)
S
x
- Mô men tĩnh của tiết diện tại mép các thớ đối với trục trung hoà (mục 1.2)
Trong giai đoạn I: Ta có:


.
.
t
A
xI
TT
I
A
I

J
SQ
=
; J
t
= 11006392 cm
4


.
.
t
B
xI
TT
I
B
I
J
SQ
=


.
.
t
C
xI
TT
I

C
I
J
SQ
=
Trong giai đoạn II: Ta có:


.
.
td
A
xII
TT
II
A
II
J
SQ
=
; J
td
= 25997879 cm
4


.
.
td
B

xII
TT
II
B
II
J
SQ
=


.
.
td
C
xII
TT
II
C
II
J
SQ
=
; Trong đó:
Q
II
TT
Lực cắt tính toán do tĩnh tải giai đoạn II và hoạt tải. Vì lực cắt do
hoạt tải H30 + Ngời khống chế nên Q
II
TT

= Q
IIt
TT
+ Q
H30+Ngời
TT

J
td
Mô men quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục trung hoà của nó.
S
xII
- Nh trên nhng đối với trục x
II
(Xem bảng)
Vị trí thớ S
x
(cm
3
)
Giai đoạn I Giai đoạn II
A 67200 113517
B 61573 119143
C 65898 123468
Bảng tổng hợp lực cắt tính toán:
Giai đoạn tính toán Q
TR
TT
Q
PH

TT
Giai đoạn I 181,27 196,12
Giai đoạn II 169,74 194,87

Kết quả tính ứng suất tiếp tại các điểm trên mặt cắt dầm:
(kG/cm
2
)
A

B

C
TR PH TR PH TR PH
Giai đoạn I 184,91 200,06 172,28 186,40 182,44 197,38
Giai đoạn II 150,97 173,32 157,77 181,14 156,08 179,18
Tổng hợp 335,88 373,38 330,05 367,54 338,52 376,56
Vậy ta có:
max
=
C
PH
= 376,56 kG/cm
2
Cờng độ tính toán về cắt:
Rc = c'.0,6.Ro
Ro = 2700(kG/m
2
)

21
h
Q
h
Q
TT
II
TT
I
tb
+=
Trong đó:
h
1
: Chiều cao dầm thép; h
1
= 212 cm
h
2
- chiều cao dầm liên hợp: h
2
= 250 cm
Q
I
TT
, Q
II
TT

- lấy giá trị lớn hơn trong 2 giá trị Q
TR
và Q
PH
trong bảng tính
ở mục 4.2.3
Suy ra:
2
33
/35,327
4.250
10.87,194
4.212
10.12,196
cmkG
tb
=+=

125,115,1
35,327
56,376
'
max
=<==
c
tb


Rc=1x0,6x2700 = 1620(kG/cm
2

)

max
= 384,78 < Rc

Đạt
4.Tính toán trụ cầu:
Trụ cầu ở đây dùng trụ đặc, thân rộng bằng bê tông cốt thép thờng M300 với các
kích thớc nh hình vẽ.
5
0
100
500
50
100
100
50
200
5
0
2
5
0
1
5
0
900
1220
160
6

2
5
100
50 50
1100
2
0
0
900
R
1
0
0
1. Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trụ
Do trọng lợng bản thân trụ: Bao gồm:
-Đá kê gối: 4 khối với kích thớc 120x120x20
P
đk
= 4.1,2.1,2.0,2.2,5 = 2,28 T
-Xà mũ và thân trụ:
V = 1,5.12,5.2 0,5.1,75.2 + 6,25.7.2 + 3,14.1
2
.6,25 = 142,87 m
3
P
XT
= 142,87.2,5 = 357,18 T
-Bệ trụ:
V = 12.2,5.5 0,5.1,5.12 0,5.0,5.5 = 139,75 m
3

P
B
= 139,75.2,5 = 439,37 T
Tổng trọng lợng bản thân trụ:
P
T
TC
= 706,56 T
P
T
TT
= 1,1.706,56 = 777,22 T
Do tĩnh tải các giai đoạn và hoạt tải:
Để xác định đợc tải trọng thẳng đứng tác dụng lên trụ ta phải vẽ đờng ảnh hởng
phản lực gối trên trụ. ở đây ta dùng Sap2000 để vẽ đờng ảnh hởng phản lực gối.
Sau đó tính diện tích các phần đờng ảnh hởng để tính phản lực gối do tĩnh tải các