ĐỒ ÁN CẦU BÊ TÔNG DẦM SUPERT

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

41

Chương V: DẦM CHÍNH
1. Số liệu tính toán:

Mặt cắt ngang kết cấu nhịp
2. Đặc trưng hình học, hệ số phân bố tải trọng:
2.1. Đặc trưng hình học mặt cắt dầm Super T:
 Xét các mặt cắt đặc trưng gồm:
- Mặt cắt gối: x
o
= 0m
- Mặt cắt cách gối dv (kiểm tra lực cắt): x
1
= 1.26m
- Mặt cắt không dính bám 1 x
2
= 3m
- Mặt cắt không dính bám 2 x
3
= 6m
- Mặt cắt L/2: x
4
= L
tt
/2 = 18.15m

 Tính toán các đặc trưng hình học tại các mặt cắt bằng phương pháp truyền
toạ đô:
- Diện tích mặt cắt:
  
1 1
1
1
2
n
mc i i i i
i
A X X Y Y
 

 
   
 
 
 


- Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến đáy dầm:
 
 
2 2
1 1 1
1
1
.
6

n
b i i i i i i
i
mc
y X X Y Y Y Y
A
  

 
 
   
 
 
 


- Khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến thớ trên dầm:

t b
y H y 

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

42

- Moment tĩnh đối với đáy dầm:
b mc b

S A y

- Moment tĩnh đối với thớ trên dầm:
t mc t
S A y

- Moment quán tính đối với đáy dầm:
 
 
3 2 2 3
1 1 1 1
1
1
. .
12
n
b i i i i i i i i
i
J X X Y Y Y Y Y Y
   

 
 
    
 
 
 


- Moment quán tính đối với trục trung hòa:

2
d b b mc
I J y A 

 Dùng MS Excel ta có kết quả tổng hợp tại các mặt cắt như sau:
x
k
(m) A
mc
(m
2
) y
b
(m) y
t
(m) S
b
(m
3
) S
t
(m
3
)

J
b
(m
4
) I

d
(m
4
)
0 0.940 0.461 0.339 0.433 0.31852 0.256 0.056
1.26 1.706 1.000 0.750 1.706 1.27907 2.172 0.467
3 0.631 0.890 0.860 0.562 0.542537 0.758 0.258
6 0.631 0.890 0.860 0.562 0.542537 0.758 0.258
18.15 0.631 0.890 0.860 0.562 0.542537 0.758 0.258


Các mặt cắt tại vị trí đặc trưng
2.2. Hệ số làn:
B
1
= 7.5m nên chia thành 2 làn
 Hệ số làn: m
làn
= 1.2
2.3. Phân bố hoạt tải theo làn đối với monent:
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

43

- Cường độ chịu nén của bê tông làn dầm: f
’
c1

= 50Mpa.
- Mô đun đàn hồi của dầm: 

= 0.043. 

.




= 3.8x10
4
Mpa.
- Cường độ chịu nén của bê tông làm bản mặt: f
’
c2
= 35Mpa.
- Mô đun đàn hồi của bản mặt: 

= 0.043. 

.




= 3.18x10
4
Mpa
2.3.1. Hệ số phân bố hoạt tải đối với moment trong các dầm giữa:

Với dầm Super T, hệ số phân bố ngang được tính theo công thức:
- Phạm vi áp dụng:
1800 2400 3500
450 1750 1700
6000 36300 43000
5 3
tt
b
S
H
L
N
  


  


  


 


Không thỏa điều kiện
- Phương pháp đòn bẩy:

Sơ đồ tính của phương pháp đòn bẩy đối với dầm giữa
'
1

900
.1 0.625
S mm
y
S

 

'
2
1200
.1 0.5
S mm
y
S

 

S S
3000
1800
1800 18001200
1
y
'
3
y
'
1
y

'
1
y
'
2
y
'
4
y
'
4
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

44

'
2
1800
.1 0.25
S mm
y
S

 

'
4

1500
.1 0.375
S mm
y
S

 

- Với xe tải thiết kế:
 
 
' ' '
1 1 3 2
1 1
.max 2 , 1 max 0.625;0.4375 0.625
2 4
HL lan
g m x y y y
 
    
 
 

- Với tải trọng làn:
 
'
1 4
1.2 1
1 3 0.825
3 2

lan
g x y  

 Vậy
3
0.625
mg
g 

2.3.2. Hệ số phân bố hoạt tải của moment đối với dầm biên:
- Một làn thiết kế dùng phương pháp đòn bẩy

y
1
= 1.40 y
2
= 0.77 y
3
= 0.56 y
4
= 0.31
- Với xe tải thiết kế:
2 4
1 1
1.2 1.2 0.31 0.186
2 2
HL
g x y x x  

- Với tải trọng người đi:

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

45

 
2 1 2 3
3
1.2 1
1.302
2
PL
g x y y B
B
  

- Với tải trọng làn:
 
2 3 4 3 2
1.2 1
0.151
3 2
Lan k
g x y S S B B B     

- Hai hay nhiều làn thiết kế:
- Khoảng cách giữa tim bản bụng phía ngoài của dầm biên và mép trong
bó vỉa hoặc lan can chắn xe:

d
e
= S
k
– B
4
– B
3
– B
2
= 1200 – 250 – 1500 – 500 = -1050mm
d
e
= -1050 < 0 nên:
o
2
0.186
mbHL HL
g g 

o
2
0.151
mbLan Lan
g g 

o
2
1.302
mbPL PL

g g 

2.4. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt:
2.4.1. Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong các dầm dọc giữa:
- Phạm vi áp dụng:
1800 2400 3500
450 1750 1700
6000 36300 43000
5 3
tt
b
S
H
L
N
  


  


  


 


Không thỏa điều kiện
- Dùng phương phá đòn bẩy
 Vậy

3
0.625
vg
g 

(đã tính ở phần trên)
2.4.2. Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt của dầm dọc biên:
- Một làn thiết kế: Dùng phương pháp đòn bẩy.
- Đã tính trong phần trên:
o
2
0.186
HL
g 

o
2
0.151
Lan
g 

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

46

o
2

1.302
PL
g 

- Hai hoặc nhiều làn thiết kế chịu tải:
d
e
= S
k
– B
4
– B
3
– B
2
= 1200 – 250 – 1500 – 500 = -1050mm
d
e
= -1050 < 0 nên:
o
2
0.186
vbHL HL
g g 

o
2
0.151
vbLan Lan
g g 

o
2
1.302
vbPL PL
g g 

2.5. Hệ số điều chỉnh tải trọng:
- Ta có:
o η
D
: hệ số dẻo
o η
D
= 1 đối với các bộ phận và liên kết thông thường.
o η
R
: hệ số dư thừa.
o η
R
= 1 đối với mức dư thừa thông thường.
o η
I
: hệ số quan trọng.
o η
I
= 1.05 cầu thiết kế là quan trọng.
- η = η
D
. η

R
. η
I
= 1.05 > 0.95.
3. Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng:
3.1. Xác định tĩnh tải:
3.1.1. Tĩnh tải dầm chủ:
- Xét đoạn dầm cắt khấc:
o Lấy diện tích tiết diện: A
o
= 0.940m
2

o Tỷ trọng bê tông dầm chủ: γ
c
= 25kN/m
3

o Trọng lượng đoạn dầm: DC
do
= γ
c
. A
o
. 2L
ck
= 37.6 kN
- Xét đoạn dầm đặc:
o Lấy tiết diện: A
1

= 1.706m
2

o Trọng lượng đoạn dầm: DC
d1
= γ
c
. A
1
. 2L
dac
= 102.36 kN
- Xét đoạn còn lại:
o Lấy tiết diện: A = 0.631m
2

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

47

o Trọng lượng đoạn dầm: DC
d
= γ
c
. A.[L – 2(L
ck
+ L

dac
)]

= 520.575 kN
- Tĩnh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều trên suốt chiều dài dầm
1
37.6 102.36 520.575
17.852 /
37
do d d
dc
DC DC DC
DC kN m
L
 
 
  

3.1.2. Tĩnh tải bản mặt cầu:
- Dầm giữa:
25 2.4 0.18 10.8 /
bmg c bmg c f
DC A Sh x x kN m
 
   

- Dầm biên:
2.4
25 1.2 0.18 10.8 /
2 2

bmb c bmb c k f
S
DC A S h kN m
 
   
     
   
   

3.1.3. Tĩnh tải dầm ngang:
 
1.016 0.8 8
25 0.896 /
5 36.3
dn dn n
dn c
b tt
S t N
x x
DC kN m
N L x

  

3.1.4. Tĩnh tải ván khuôn lắp ghép:
7
.0.025 25 0.94 0.025 0.588 /
vk c
DC b x x kN m


  

3.1.5. Lan can có tay vịn:
- Trọng lượng lan can:
0.29 /
lc
DC kN m

- Trọng lượng gờ chắn:
7.5 /
gc
DC kN m


3.1.6. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng:
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
   
1 1 2 2
W 0.075 22.5 0.005 18 2.4 4.266 /
lp
D t t S x x kN m
 
    

- Các tiện ích:
W 0.05 /
ti
D kN m

-

W W W 4.266 0.05 4.316 /
lp ti
D D D kN m
    

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

48


Phân bố tĩnh tải
- Dầm biên:
o y
1b
= 1.448
o
1
. 0.29 1.448 0.420 /
lcb lc b
DC DC y x kN m  

o
4 2
W
W W
2
4.266 2.4

1.2 0.25 0.5 0.05 2.983 /
2.4 2
lp
b k ti
D
S
D S B B D
S
kN m
 
    
 
 
 
     
 
 

- Dầm dọc giữa:
o
0 /
lcg
DC kN m


o
W W=4.316kN/m
g
D D

3.1.7. Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên các dầm dọc chủ:
- Dầm giữa:
o Giai đoạn chưa liên hợp bản mặt cầu:
17.852 /
dc
DC kN m


o Giai đoạn khai thác: đã đổ bản mặt cầu:
30.226 /
g dc bmc dn lcg vk
DC DC DC DC DC DC kN m
     

W 4.316kN/m
g
D 

- Dầm biên:
o Giai đoạn chưa liên hợp bản mặt cầu
DC
lc
1
y
1b
D
W
SS
k
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông

SVTH: Bùi Công Danh 81100487

49

17.852 /
dc
DC kN m


o Giai đoạn khai thác: đã đổ bản mặt cầu:
38.056 /
b dc bmb dn gc lcb vk
DC DC DC DC DC DC DC kN m
      

W 2.983kN/m
b
D


3.2. Hoạt tải 0.65HL93
3.2.1. Xe tải thiết kế:

3.2.2. Xe hai trục thiết kế:

3.2.3. Tải trọng làn:

3.3. Đường ảnh hưởng moment và lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng:

3.3.1. Xác định các mặt cắt đặc trưng:
- Mặt cắt gối: x
o
= 0m
- Mặt cắt cách gối 0.72h: x
1
= 1.26m (kiểm tra lực cắt)
- Mặt cắt không dính bám 1: x
2
= 3m
- Mặt cắt không dính bán 2: x
3
= 6m
94.25kN
(0.65x145)
1800
3500
4.3m
94.25kN 22.75kN
35x0.65
4.3m-9.0m
1800
3500
1200
71.5kN
(0.65x110)
71.5kN
3.0m
9.3kN/m
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông

SVTH: Bùi Công Danh 81100487

50

- Mặt cắt L/2: x
4
= 18.15m
3.3.2. Xác định đường ảnh hưởng nội lực tại các mặt cắt:
Phương trình đường ảnh hưởng:
- Phương trình đường ảnh hưởng moment tại mặt cắt x
k
như sau:
o Trên đoạn x = 0 ÷ x
k

 
1
tt k
tt
L x
f x
L

 

o Trên đoạn x = x
k
÷

L
tt

 
2
k
tt
tt
x
f x L
L
 

- Phương trình đường ảnh hưởng lực cắt tại mặt cắt x
k
như sau:
o Trên đoạn x = 0 ÷ x
k

3
tt
x
f
L



o Trên đoạn x = x
k

÷

L
tt

4
1
tt
x
f
L
 

-
1
2
Mk tt M
L y

 

- Diện tích phần ĐAH dương:
 
1
2
Vkd tt k V
L x y

 

- Diện tích phần ĐAH âm:
3
1
2
Vka k
x f



- Tổng diện tích ĐAH:
Vk Vkd Vka
  
 


Đường ảnh hưởng moment mặt cắt x
k

x
k
+
f
1
f
2
f
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

51


Đường ảnh hưởng lực cắt mặt cắt x
k

Bảng giá trị diện tích ĐAH tại các mặt cắt đặc trưng
x
k

y
kM
y
kVd
y
kVa

ω
Mk
ω
Vkd
ω
Vka

ω
Vk

0.00
0.00 1.00 0.00

0.00
18.15 0.00
18.15
1.26
-1.22 0.97 -0.03
22.08
16.91 -0.02
16.89
3.00
-2.75 0.92 -0.08
49.95
15.27 -0.12
15.15
6.00
-5.01 0.83 -0.17
90.90
12.65 -0.50
12.15
18.15
-9.08 0.50 -0.50
164.71
4.54 -4.54
0.00

3.4. Tính nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:
3.4.1. Moment do tĩnh tải tác dụng lên dầm biên:
3.4.1.1. Giai đoạn chưa đổ bản bê tông:
DCdc dc M
M DC





x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
M
DCdc
(kN.m) 0.00 394.09 891.71 1622.75 2940.43
3.4.1.2. Giai đoạn khai thác đã đổ
DCb b M
M DC



Wb
W
D b M
M D



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
M
DCb
(kN.m) 0.00 840.09 1900.90 3459.29 6268.25
M
DWb

(kN.m) 0.00 65.85 149.00 271.15 491.33
+
-
f
2
f
3
f
4
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

52

3.4.2. Moment tác dụng lên dầm giữa do tĩnh tải:
3.4.2.1. Giai đoạn chưa đổ bản bê tông:
DCdc dc M
M DC



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
M
DCdc
(kN.m) 0.00 394.09 891.71 1622.75 2940.43
3.4.2.2. Giai đoạn khai thác: đã đổ bản bê tông:

DCg g M
M DC



Wg
W
D g M
M D



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
M
DCg
(kN.m) 0.00 667.24 1509.79 2747.54 4978.56

M
DWg
(kN.m) 0.00 95.28 215.58 392.32 710.89
3.4.3. Lực cắt của dầm biên do tĩnh tải:
3.4.3.1. Giai đoạn chưa đổ bê tông:
DCdc dc V
V DC



x

k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
V
DCdc
(kN) 324.01 301.52 270.46 216.90 0.00
3.4.3.2. Giai đoạn khai thác: đã đổ bản bê tông:
DCb b V
V DC



Wb
W
D b V
V D



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
V
DCb
(kN) 690.72 642.77 576.55 462.38 0.00
V
DWb
(kN) 54.14 50.38 45.19 36.24 0.00
3.4.4. Lực cắt dầm giữa do tĩnh tải:
3.4.4.1. Giai đoạn chưa đổ bê tông:
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông

SVTH: Bùi Công Danh 81100487

53

DCdc dc V
V DC



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
V
DCdc
(kN) 324.01 301.52 270.46 216.90 0.00
3.4.4.2. Giai đoạn khai thác: đã đổ bản bê tông:
DCg g V
V DC



Wg
W
D g V
V D



x
k
(m) 0 1.26 3 6 18.15
V
DCg
(kN) 548.60 510.52 457.92 367.25 0.00
V
DWg
(kN) 78.34 72.90 65.39 52.44 0.00
3.5. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên:
3.5.1. Moment do hoạt tải 0.65HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt dầm:

Bảng giá trị tung độ ĐAH moment tại vị trí x
k
(TH1)
x
k
(m) y
M1
y
M2
y
M3
y
M4

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1.26 -1.22 -1.17 -1.07 -0.92
3.00 -2.75 -2.65 -2.40 -2.04
6.00 -5.01 -4.81 -4.30 -3.59

18.15 -9.08 -8.48 -6.93 -4.78
y
M3
y
M4
q
lan
4.3m 4.3m
1.2m
x
k
y
M1
y
M2
y
M3
y
M4
y
M5
q
lan
4.3m 4.3m
1.2m
x
k
y
M1
y

M2
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

54

Bảng giá trị tung độ ĐAH moment tại vị trí x
k
(TH2)
x
k
(m) y
M1
y
M2
y
M3
y
M4
y
M5

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1.26 -1.22 0.00 -1.07 -1.20 -0.64
3.00 -2.75 0.00 -2.40 -2.70 -2.20
6.00 -5.01 -1.42 -4.30 -4.91 -4.51
18.15 -9.08 -6.93 -6.93 -8.78 -8.78
3.5.1.1. Moment do xe tải thiết kế:

     
1 1 3 4
0.65 145 0.65 145 0.65 35
truck M M M
M x y x y x y     

     
2 1 3 2
0.65 145 0.65 145 0.65 35
truck M M M
M x y x y x y     

 
1 2
max ;
truck truck truck
M M M

x
k
(m) M
truck1
(kNm) M
truck2
(kNm) M
truck
(kNm)
0.00 0.00 0.00 0.00
1.26 236.08 215.19 236.08
3.00 531.71 485.25 531.71

6.00 958.67 909.31 958.67
18.15 1616.63 1665.47 1665.47
3.5.1.2. Moment do xe 2 trục thiết kế:
   
tan 1 1 2
0.65 110
dem M M
M x y y   
 
 

   
tan 2 4 5
0.65 110
dem M M
M x y y   
 
 

 
tan tan 1 tan 2
max ;
dem dem dem
M M M

x
k
(m) M
tandem1
(kNm) M

tandem2
(kNm) M
tandem
(kNm)
0.00 0.00 0.00 0.00
1.26 170.95 131.03 170.95
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

55

3.00 386.45 350.65 386.45
6.00 702.00 673.28 702.00
18.15 1254.83 1254.83 1254.83
Vậy vecto moment chưa nhân hệ số tại các mặt cắt do xe thiết kế gây ra có dạng:
 
tan
max ;
xetk truck dem
M M M

x
k
(m) M
xetk
(kNm)
0.00 0.00
1.26 236.08

3.00 531.71
6.00 958.67
18.15 1665.47
3.5.1.3. Moment gây ra do tải trọng làn:
- Theo 3.6.1.2.4 tải trọng làn rải đều suốt chiều dài cầu và có độ lớn như sau:
q
lan
= 9.3 kN/m
- Vậy giá trị moment (chưa nhân hệ số) do tải trọng làn gây ra tại các mặt cắt
như sau:
lanx lan M
M q



x
k
(m) ω
M
M
lanx
(kN.m)
0.00 0.00 0.00
1.26 22.08 205.30
3.00 49.95 464.54
6.00 90.90 845.37
18.15 164.71 1531.81
3.5.1.4. Moment gây ra do người đi bộ ở dầm biên:
- Coi như dầm biên chịu toàn bộ tải trọng người đi: PL = 3000Pa = 3kN/m
2

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

56

3
.
PLx M
M PL B



x
k
(m) ω
M
M
PLx
(kN.m)
0.00 0.00 0.00
1.26 22.08 99.34
3.00 49.95 224.78
6.00 90.90 409.05
18.15 164.71 741.20
3.5.1.5. Tổ hợp moment do hoạt tải (đã nhân hệ số phân bố g
m
)

- Tại các mặt cắt của dầm biên:
o IM = 25%
o
(1 )
LLb mbHL xetk mblan lanx mbPL PLx
M g IM M g M g M
   

x
k
(m) M
LLb
(kNm)
0.00
0.00
1.26
215.23
3.00
486.42
6.00
883.12
18.15
1583.57
- Tại các mặt cắt của dầm giữa:
o IM = 25%
o
(1 )
LLg mgHL xetk mglan lanx
M g IM M g M  

x
k
(m) M
LLg
(kNm)
0.00
0.00
1.26
353.81
3.00
798.64
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

57

6.00
1446.39
18.15
2564.90
3.5.2. Lực cắt do hoạt tải 0.65HL93 và PL:

Xếp tải lên ĐAH lực cắt
x
k
y
V1
y

V2
y
V3
y
V4

0.00 1.000 0.967 0.882 0.763
1.26 0.965 0.932 0.847 0.728
3.00 0.917 0.884 0.799 0.680
6.00 0.835 0.802 0.716 0.598
18.15 0.500 0.467 0.382 0.263
3.5.2.1. Lực cắt chưa nhân hệ số tại các mặt cắt do xe thiết kế gây ra:
- Lực cắt do xe tải thiết kế:
1 3 4
0.65 145 0.65 145 0.65 35
truck V V V
V x y x y x y  

- Lực cắt do xe hai trục thiết kế:
 
tan 1 2
0.65 110
dem V V
V x y y
 

- Lực cắt xe thiết kế:
 
tan
max ;

xetk truck dem
V V V


q
lan
4.3m 4.3m
1.2m
x
k
y
V1
y
V2
y
V3
y
V4
-
+
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

58

x
k
(m) V

truck
(kN) V
tandem
(kN)

V
xetk
(kN)
0.00 194.70 140.64

194.70
1.26 187.36 135.67

187.36
3.00 177.24 128.82

177.24
6.00 159.78 117.00

159.78
18.15 89.07 69.14

89.07
3.5.2.2. Lực cắt gây ra do tải trong làn:
lanx lan Vd
V q



x

k
(m) ω
Vd
V
lanx
(kN)
0.00 18.15 168.795
1.26 16.91 157.280
3.00 15.27 142.048
6.00 12.65 117.607
18.15 4.54 42.199
3.5.2.3. Lực cắt do người đi bộ gây ra ở dầm biên:
- Coi như dầm biên chịu toàn bộ tải trọng người đi: PL = 3000Pa = 3kN/m
2

3
.
PLx Vd
V PL B



x
k
(m) ω
Vd
V
PLx
(kN)
0.00 18.15 81.675

1.26 16.91 76.103
3.00 15.27 68.733
6.00 12.65 56.906
18.15 4.54 20.419
3.5.2.4. Tổ hợp lực cắt do hoạt tải (đã nhân với hệ số phân bố g
v
):
- Tại các mặt cắt của dầm biên:
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

59

o IM = 25%
o
(1 )
LLb vbHL xetk Vblan lanx VbPL PLx
V g IM V g V g V   

- Tại các mặt cắt của dầm giữa:
o IM = 25%
o
(1 )
LLg VgHL xetk Vglan lanx
V g IM V g V
  

x

k
(m) V
LLb
(kN) V
LLg
(kN)
0.00 177.096
291.362
1.26 166.398
276.134
3.00 152.147
255.656
6.00 128.999
221.852
18.15 53.666
104.400
3.6. Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng:
3.6.1. Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm giữa:
- Trạng thái giới hạn cường độ I:
o Moment:
 
1 W
1.75 1.25 1.5
uCD g LLg DCg D g
M M M M

  

o Lực cắt:
 

1 W
1.75 1.25 1.5
uCD g LLg DCg D g
V V V V

  

- Trạng thái giới hạn sử dụng:
o Moment:

 
1 W
1. 1. 1.
uSD g LLg DCg D g
M M M M

  

o Lực cắt:

 
1 W
1. 1. 1.
uSD g LLg DCg D g
V V V V

  

Bảng tổ hợp moment tại các mặt cắt đặc trưng dầm giữa:
x

k
M
LLg
M
DCg
M
DWg
M
uCDIg
M
uSDg

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1.26 353.81 667.24 95.28 1675.94 1172.15
3.00 798.64 1509.79 215.58 3788.64 2650.21
6.00 1446.39 2747.54 392.32 6881.80 4815.57
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

60

18.15 2564.90 4978.56 710.89 12367.02 8667.07
Bảng tổ hợp lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng dầm giữa:
x
k
V
LLg
V

DCg
V
DWg
V
uCDIg
V
uSDg

0.00 291.36 548.60 78.34 1378.80 964.21
1.26 276.13 510.52 72.90 1292.26 902.53
3.00 255.66 457.92 65.39 1173.78 817.92
6.00 221.85 367.25 52.44 972.26 673.61
18.15 104.40 0.00 0.00 191.84 109.62
3.6.2. Tổ hợp nội lực theo các TTGH tại các mặt cắt dầm biên:
- Trạng thái giới hạn cường độ I:
o Moment:
 
1 Wb
1.75 1.25 1.5
uCD b LLb DCb D
M M M M

  

o Lực cắt:

 
1 Wb
1.75 1.25 1.5
uCD b LLb DCb D

V V V V

  

- Trạng thái giới hạn sử dụng:
o Moment:

 
1 Wb
1. 1. 1.
uSD b LLb DCb D
M M M M

  

o Lực cắt:

 
1 Wb
1. 1. 1.
uSD b LLb DCb D
V V V V

  

Bảng tổ hợp moment tại các mặt cắt đặc trưng dầm biên:
x
k
M
LLb

M
DCb
M
DWb
M
uCDIb
M
uSDb

0.00 0.00 0.00 0.00
0.00 0.00
1.26 4064.41 840.09 65.85
1601.82 1177.23
3.00 20651.99 1900.90 149.00
3623.41 2663.14
6.00 68207.59 3459.29 271.15
6590.13 4844.25
18.15 223605.59 6268.25 491.33
11910.74 8760.31


GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

61

Bảng tổ hợp lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng dầm biên:
x

k
V
LLb
V
DCb
V
DWb
V
uCDIb
V
uSDb

0.00 177.10 690.7164 54.14145 1317.25 968.05
1.26 166.40 642.7658 50.38287 1228.74 902.52
3.00 152.15 576.5484 45.19245 1107.47 812.58
6.00 129.00 462.3804 36.24345 900.99 659.00
18.15 53.67 0 0 98.61 56.35
4. Tính toán và bố trí cốt thép:
4.1. Tính toán diện tích cốt thép:
- Dùng loại tao tự chùng thấp D
ps
= 15.2 mm
- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: f
pu
= 1860 Mpa
- Hệ số quy đổi ứng suất: ∅
1
= 0.9
- Cấp của thép: 270
- Giới hạn chảy: f

py
= 0.9f
pu
= 0.9 x 1860 = 1674 MPa
- Ứng suất trong thép DUL khi kích: f
pj
= 0.75f
pu
= 1395 MPa.
- Diện tích một tao cáp: A
ps1
= 140 mm
2

- Modul đàn hồi cáp: E
p
= 197000 MPa
- Bê tông dầm cấp: f
c1
’
= 50 MPa
- Moment tính toán: M
u
= max (M
uDCIg
; M
uCDIb
) = 12367.02 kNm
- Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo DUL thì hệ số sức kháng: ∅ = 1.0
- Ta có:

o A
ps
: diện tích mặt cắt ngang cốt thép DUL.
o A
psg
: diện tích mặt cắt ngang cốt thép DUL tính theo kinh nghiệm.
3 2 2
3
12376.02
4.507 10 4507
0.85 0.9
0.85 1860 10 0.9 1.93
u
psg
pu
M
A x m mm
f H
x x x x

   

o Số tao cáp DUL cần thiết theo công thức trên là:
1
4507
32.19
140
psg
cg
ps

A
n
A
  

GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

62

- Vậy chọn n
c
= 40
4.2. Bố trí cốt thép DUL:
4.2.1. Bố trí cốt thép DUL tại mặt cắt ngang dầm:
Tại mặt cắt giữa dầm bố trí cốt thép DUL như sau:

Bố trí cốt thép DUL
4.2.2. Bố trí cốt thép DUL theo phương dọc dầm:
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

63

- Theo phương dọc cầu cốt thép DUL được kéo thẳng, để tránh xuất hiện ứng suất
kéo gây nứt ở thớ trên do DUL, vị trí đầu dầm ta bố trí một số tao bọc không dính

bám và 2 tao ở thớ trên dầm.
- Mặt cắt trên gối và đoạn cắt khấc: không bố trí cốt thép DUL bầu dầm dưới
- Mặt cắt dv các tao không dính bám là: 2, 10, 4, 8, 17, 19, 15, 21, 26, 35, 29, 32
- Mặt cắt không dính bám 1 các tao không dính bám là: 2, 10, 4, 8, 17, 19, 29, 32.
- Mặt cắt không dính bám 2 các tao không dính bám là: 2, 10, 17, 19.
- Số tao thép dính bám tại các mặt cắt là:
Hàng Tọa độ Gối dv Kdb1 Kdb2 Ltt/2
A 75 0 7 7 9 11
B 125 0 9 11 11 13
C 175 0 8 10 12 12
D 225 0 2 2 2 2
E 1680 2 2 2 2 2
Tính tọa độ trọng tâm cốt thép DUL tại các mặt cắt:
- Diện tích cốt thép DUL bầu dầm tại mặt cắt:
 
4
1
1
.
psi ps psi
i
A A n




- Tọa độ trong tâm cốt thép DUL bầu dầm tại gối (tính đến đáy dầm):
 
psi psi
psi

psi
y xn
C
n




- Khoảng cách từ tọa độ trọng tâm cốt thép đến thớ trên Super T:
pi psi
d H C
 

x
k
y
ps
n
ps
∑n
ps
C
ps
(m) d
p
(m) A
ps
(mm
2
)

0.00 0 0 0 0.8 0
1.26 3500 26 0.1346 1.6154 3640
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

64

`3.00 4100 30 0.1367 1.7499 4200
6.00 4600 34 0.1353 1.7499 4760
18.15 5000 38 0.1316 1.7499 5320
5. Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm
5.1. Đặc trưng hình học của mặt cắt dầm Super T giai đoạn I (chưa đổ bản mặt
cầu):
Quy đổi thép DUL thành diện tích A
ps
đặt tại trọng tâm đám thép DUL (bỏ qua 2
tao thép phía trên)
Đặc trưng hình học mặt cắt dầm Super T giai đoạn I:
- Modul đàn hồi của bê tông: E
cdam
= 3.678 x 10
4
MPa
- Modul đàn hồi của thép: E
p
= 1.97 x 10
5
Mpa

- Hệ số quy đổi thép sang bê tông:
5
4
1.97 10
5.343
3.687 10
p
I
cdam
E
x
n
E
x
  

- Diện tích mặt cắt dầm giai đoạn I (tính cả cốt thép):
 
1
eq mc I ps
A A n A
  

x
k
(m) A
mc
(mm
2
) A

ps
(mm
2
) A
eq
(mm
2
)
0.00 939650 0 939650
1.26 1705600 3360 1720192
3.00 630990 3640 646798.5
6.00 630990 4200 649230.6
18.15 630990 4760 651662.7
- Moment tĩnh của tiết diện đối vơi đáy dầm:
( 1)
eq cm b I ps ps
S A y n A C
  

- Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện chưa liên hợp đến đáy dầm:
GVHD: Lê Thị Bích Thủy Đồ án cầu bê tông


SVTH: Bùi Công Danh 81100487

65

eq
beq
eq

S
y
A


- Moment quán tính của mặt cắt tính đổi:
   
2 2
( 1)
eq d mc b beq I ps beq ps
I I A y y n A y C     

x
k
(m) S
eq
(m
3
) y
beq
(m) I
eq
(m
4
)
0.00 0.433 0.461 0.056
1.26 1.706 0.992 0.477
3.00 0.562 0.868 0.267
6.00 0.562 0.865 0.268
18.15 0.562 0.862 0.270

5.2. Bề rộng bản cách hữu hiệu: [TCN 4.6.2.6]
5.2.1. Dầm giữa:
- Bề rộng bản cánh hữu hiệu là giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau:
o 1/4 chiều dài nhịp:
1
36.3
9.075
4 4
tt
ban
L
B m
  

o 12 lần bề dày trung bình của bản cộng giá trị lớn hơn trong 2 giá trị
bề rộng sườn dầm và nửa bề rộng bản trên dầm.
 b
w
: bề dày bản bụng

6
2 w
12 max ,
2
ban f
b
B h b
 
 
 

 

o Khoảng cách trung bình giữa các dầm:
3
2.4
ban
B S m 

o Bề rộng hữu hiệu của dầm giữa:
 
1 2 3
min ; ;
hhg ban ban ban
b B B B

x
k
(m) b
w
b
6
/2 h
f
B
ban1
B
ban2
B
ban3
b

hhg
(m)
0.00 0.91 0.36 0.18 9.075 3.07 2.4 2.4
1.26 0.7 0.36 0.18 9.075 2.86 2.4 2.4
3.00 0.1 0.36 0.18 9.075 2.52 2.4 2.4