Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng

Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
MỤC LỤC
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG. .17
1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 17
1.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 17
1.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 17
1.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 18
1.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ: 19
1.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC 19
1.3.1. CHỌN KẾT CẤU NHỊP 19
1.3.2. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM 19
1.3.2.1. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM CHO NHỊP CHÍNH. (CÓ
XÉT ĐẾN ĐỘ DỐC 4%) 19
1.3.2.2. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG ĐÁY DẦM CHO NHỊP BIÊN 20
(CÓ XÉT ĐẾN ĐỘ DỐC 4%) 20
1.3.3. PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CONG THAY ĐỔI CHIỀU DÀY BẢN ĐÁY 21
1.3.4. PHÂN CHIA ĐỐT DẦM 21
1.3.5. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC 21
1.3.5.1. Xác định bề rộng cánh hữu hiệu be 24
1.3.5.2. Quy đổi về mặt cắt chữ T 25
1.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC 25
1.4.1. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I 25
1.4.2.1. Trọng lượng chân lan can 28
1.4.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 28
1.4.2.2.1. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu 28
1.4.2.2.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần lề đi bộ 28
1.4.2.2.3. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy 28
1.4.2.3. Trọng lượng dải phân cách 28
1.4.2.4. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II 28
1.4.3. Tính toán nội lực 29
1.4.3.1. Giai đoạn thi công 29

1.4.3.2. Giai đoạn khai thác: Sử dụng phần mềm Midas civil phân tích kết cấu 31
1.5. TÍNH SỐ BÓ CÁP DƯL 32
1.5.1. ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 32
1.5.2. TÍNH SỐ BÓ CỐT THÉP DƯL TẠI CÁC MẶT CẮT 33
1
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.5.3. TÍNH SỐ BỐ CỐT THÉP CHỊU MÔMEN ÂM VÀ MÔMEN DƯƠNG 34
1.6. KIỂM TOÁN THEO TTGHCĐ 35
1.7.2. XÁC ĐỊNH CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG.
39
1.7.2.1. Trọng lượng mố và bệ mố 39
1.7.2.2. Tĩnh tải kết cấu nhịp (DC) 40
1.7.2.2. Tĩnh tải giai đoạn I (DC) 40
1.7.2.3. Tĩnh tải giai đoạn II (DW) 40
1.7.2.4. Hoạt tải tác dụng lên KCN 40
1.7.2.5. Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ 42
42
1.7.2.6. Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ mố (I-I) 43
1.7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 43
1.7.3.1. Xác định sức kháng của cọc 43
1.7.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 43
1.7.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 44
1.7.3.2. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 46
1.7.3.3. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 47
1.8.1. CẤU TẠO TRỤ CẦU 48
1.8.2. XÁC ĐỊNH TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ 48
1.8.2.1. Phản lực lên đỉnh bệ 48
1.8.2.2. Xác định trọng lượng trụ T5 49
1.8.2.2.1. Trọng lượng thân trụ 49
1.8.2.2.2. Trọng lượng bệ trụ 49

1.8.2.2.3. Lực đẩy nổi ứng với MNTN 50
1.8.2.3. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 50
1.8.3. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 50
1.8.3.1. Xác định sức kháng của cọc theo vật liệu 50
1.8.3.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 50
1.8.3.3. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 54
1.8.3.4. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 54
1.9. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 54
1.9.1. THI CÔNG MỐ 54
1.9.2. THI CÔNG TRỤ 54
1.9.3. THI CÔNG KCN 55
1.9.3.1. Thi công KCN cầu chính bằng công nghệ đúc hẫng cân bằng 55
2.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DÀN THÉP 56
2
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
2.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 57
2.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 57
2.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 57
2.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 57
- TRỤ CẦU: 57
2.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 58
2.3.1. CHỌN KẾT CẤU NHỊP 58
2.3.2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC DÀN 58
2.3.2.1. Xác định chiều cao dàn chủ 58
2.3.2.2. Tiết diện các thanh dàn 59
60
2.4. TÍNH TOÁN TĨNH TẢI 60
2.4.1. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I 60
2.4.1.1. Trọng lượng các thanh dàn 60
2.4.1.2. Trọng lượng bản bê tông mặt cầu 60

2.4.1.3. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn I 61
2.4.2. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II 61
2.4.2.1. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 61
2.4.2.1.1. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu 61
2.4.2.1.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 61
2.4.2.2. Trọng lượng lan can 61
2.4.2.3. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II 62
63
2.5. TÍNH NỘI LỰC CÁC THANH DÀN 63
2.5.1. TÍNH NỘI LỰC CÁC THANH DÀN 64
2.5.2. KIỂM TOÁN THANH CHỊU KÉO 67
2.5.3. KIỂM TOÁN THANH CHỊU NÉN 67
2.6.2. XÁC ĐỊNH CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG70
2.6.2.1. Trọng lượng mố và bệ mố 71
2.6.2.2. Tĩnh tải kết cấu nhịp (DC) 71
2.6.2.2. Tĩnh tải 72
* Giai đoạn I (DC) 72
2.6.2.3. Hoạt tải tác dụng lên KCN 73
2.6.2.4. Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ 74
74
2.6.2.5. Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ mố (I-I) 75
3
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
2.6.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 75
2.6.3.1. Xác định sức kháng của cọc 75
2.6.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 75
2.6.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 76
2.6.3.1.3 Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 79
2.6.3.1.4. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 79
2.7.1. CẤU TẠO TRỤ CẦU 80

2.7.2. XÁC ĐỊNH TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ 80
2.7.2.1. Phản lực do tĩnh tải + hoạt tải 80
2.7.2.2. Xác định trọng lượng trụ cầu 81
2.7.2.2.1. Trọng lượng xà mũ 81
2.7.2.2.2. Trọng lượng thân trụ 81
2.7.2.2.3. Trọng lượng bệ trụ 81
2.7.2.2.4. Lực đẩy nổi ứng với MNTN 82
2.7.2.3. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 82
2.7.3. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 82
2.7.3.1. Xác định sức kháng của cọc 82
2.7.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 82
2.7.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 82
2.7.3.1.3. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 86
2.8. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 86
2.8.1. THI CÔNG MỐ 86
2.8.2. THI CÔNG TRỤ CẦU 86
2.8.3. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP CHÍNH 87
3.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DÂY VĂNG 89
3.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN 89
3.2.1. BỐ TRÍ CHUNG CÔNG TRÌNH 89
3.2.2. KẾT CẤU PHẦN TRÊN 89
3.2.3. KẾT CẤU PHẦN DƯỚI 90
3.2.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 90
3.3. CẤU TẠO KẾT CẤU NHỊP 91
3.3.1. LỰA CHỌN KẾT CẤU NHỊP 91
3.3.2. CẤU TẠO DẦM CHỦ 91
92
3.3.3. CẤU TẠO THÁP CẦU 92
93
4

Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
93
3.4. TÍNH TOÁN TĨNH TẢI 93
3.4.1. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN I 93
3.4.1.1. Trọng lượng bản thân dầm chủ 93
3.4.1.2. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn I 94
3.4.2. TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN II 94
3.4.2.1. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu 94
3.4.2.1.1. Cấu tạo lớp phủ mặt cầu 94
3.4.2.1.2. Trọng lượng lớp phủ mặt cầu phần xe chạy 94
3.4.2.2. Trọng lượng lan can 94
3.4.2.3. Trọng lượng dải phân cách 95
3.4.2.4. Tổng hợp tĩnh tải giai đoạn II+bản bê tông 95
3.5. THIẾT KẾ DÂY VĂNG 95
3.5.1. CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 95
3.5.1.1. Cáp dự ứng lực 95
3.5.1.2. Bê tông 95
3.5.1.3. Cốt thép thường 96
3.5.2. TÍNH NỘI LỰC TRONG CÁC DÂY VĂNG 96
3.5.2.1. Tính góc nghiêng của các dây văng 96
3.5.2.2. Nội lực trong dây văng 97
3.6. TÍNH TOÁN TRỤ THÁP T2 104
3.6.1. CẤU TẠO TRỤ THÁP T2 104
3.6.2. XÁC ĐỊNH TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY BỆ 104
3.6.2.1. Phản lực do hoạt tải tại chân tháp 104
3.6.2.2. Xác định trọng lượng tháp cầu 105
Lực đẩy nổi ứng với MNTN 105
3.6.2.3. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 106
3.6.3. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 106
3.6.3.1. Xác định sức kháng của cọc 106

3.6.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 106
3.6.3.2. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 109
3.6.3.3. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 109
3.7.2. XÁC ĐỊNH CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG CHÍNH TẠI MẶT CẮT ĐÁY MÓNG
112
3.7.2.1. Trọng lượng mố và bệ mố 113
3.7.2.2. Trọng lượng bản thân KCN, lớp phủ, hoạt tải tác dụng lên KCN 113
3.7.2.2.2. Tĩnh tải 114
5
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
* Tĩnh tải giai đoạn I (DC) 114
3.7.2.2.3. Hoạt tải tác dụng lên KCN 114
3.7.2.2.4. Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ 116
116
3.7.2.2.5. Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đáy bệ mố (I-I) 117
3.7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 117
3.7.3.1. Xác định sức kháng của cọc 117
3.7.3.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 117
3.7.3.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 118
3.7.3.1.3 Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 121
3.7.3.1.4 Sơ bộ xác định số cọc trong móng 121
3.8. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CHỦ ĐẠO 121
3.8.1. THI CÔNG MỐ 121
4.8.2. THI CÔNG TRỤ THÁP 121
4.8.3. THI CÔNG KCN 122
4.1. MỤC TIÊU CỦA ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.1. MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.2. NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 134
4.1.3. CÁC GIẢ THIẾT KHI ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 135
4.1.4. CÁC BIỆN PHÁP ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 135

4.1.4.1. Tạo dầm có độ võng ngược trong quá trình thi công 136
4.1.4.2. Điều chỉnh nội lực bằng cách tạo các khớp tạm trong quá trình thi công 136
4.1.4.3. Điều chỉnh nội lực bằng cách căng kéo các dây văng trên dầm liên tục 137
4.1.5. NỘI DUNG TÍNH TOÁN CẦU DÂY VĂNG KHI ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 138
4.2. LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 138
4.2.1. TRẠNG THÁI XUẤT PHÁT 138
4.2.2. TRẠNG THÁI CUỐI CÙNG 139
4.2.3. MỤC ĐÍCH CỦA BÀI TOÁN ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 139
4.2.4. NỘI DUNG TÍNH TOÁN CẦU DÂY VĂNG KHI ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC 139
4.2.5. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CHÍNH TẮC CỦA BÀI TOÁN ĐIỀU CHỈNH NỘI LỰC
140
4.2.5.1. Nguyên tắc xây dựng hệ phương trình chính tắc 140
4.2.5.2. Hệ phương tình chính tắc của bài toán điều chỉnh nội lực 140
4.2.5.2.1. Khi mục tiêu điểu chỉnh là phản lực gối trong dầm cứng 140
4.2.5.2.2. Khi mục tiêu điểu chỉnh là độ võng các nút trong dầm cứng 141
4.2.5.2.3. Khi mục tiêu điểu chỉnh là mô men uốn trong dầm cứng 142
6
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
4.3. TÍNH TOÁN SƠ CHỈNH NỘI LỰC 143
4.3.1. CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN BAN ĐẦU 144
4.3.1.1. Tĩnh tải 144
4.3.1.2. Hoạt tải 144
4.3.1.3. Kết cấu nhịp 144
4.3.1.4. Kết cấu dầm chủ và hệ mặt cầu 144
4.3.1.5. Cấu tạo neo và dây văng 144
4.3.2. TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC THI CÔNG 145
5.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA HỆ DÂY VĂNG 149
5.1.1. SƠ ĐỒ PHÂN BỐ DÂY VĂNG 149
5.1.2. CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU CỦA CÁP DÂY VĂNG 150
5.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DÂY VĂNG 150

5.2.1. TÍNH NỘI LỰC DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG 150
5.2.1.1. Nguyên tắc tính nội lực dây văng trong giai đoạn thi công 150
5.2.1.2. Bảng tổng hợp nội lực dây văng giai đoạn thi công 151
5.2.2.1.Nguyên tắc tính nội lực dây văng trong giai đoạn khaithác: 152
5.3.KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG : 153
5.3.1. CÔNG THỨC KIỂM TOÁN : 153
5.3.2. KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG : 153
5.3.3. KIỂM DUYỆT DÂY VĂNG TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC: 155
6.1. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ 157
6.1.1. CẤU TẠO DẦM CHỦ 157
6.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 157
6.2.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU 157
6.2.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN MẶT CẦU 158
6.2.2.1. Xác định bề rộng dải bản tương đương 159
6.2.2.2.1. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn I tính với dải bản dương E= 3.685m 160
6.2.2.2.2. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn II tính với dải bản dương E= 3.685m 161
6.2.2.3. Nội lực do tải trọng người 162
6.2.2.4. Nội lực do hoạt tải 162
6.2.2.2.5. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn I tính với dải bản âm E=2.595m 163
6.2.2.2.6. Nội lực do tĩnh tải giai đoạn II tính với dải bản âm E=2.595m 164
6.2.2.7. Nội lực do tải trọng người 164
6.2.2.8. Nội lực do hoạt tải 164
7
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
6.3. BỐ TRÍ CỐT THÉP VÀ KIỂM TOÁN 166
6.3.1. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG BẢN MẶT CẦU 166
6.3.2. Chọn và bố trí cốt thép 166
6.3.2.1. Kiểm toán theo TTGHCĐI 167
6.3.2.1.1. Kiểm toán sức kháng uốn của mặt cắt 167
6.3.2.1.2. Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa , tối thiểu 169

6.3.2.2. Kiểm toán theo TTGHSD 170
6.3.2.2.1. Kiểm toán giới hạn ứng suất trong bê tông 170
6.3.2.2.1.1. Trong giai đoạn tạo DƯL 170
7.3.2.3.1.2. Trong giai đoạn khai thác 173
7.1. KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC MẶT CẮT DẦM CHỦ 175
7.1.1. CẤU TẠO DẦM CHỦ 175
7.1.2. SƠ ĐỒ PHÂN CHIA ĐỐT DẦM 175
7.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ 175
7.2.1. TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG 175
7.2.1.1. Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công 175
7.2.1.2. Tổng hợp nội lực dầm chủ trong giai đoạn thi công 175
7.2.2. TÍNH NỘI LỰC DẦM CHỦ TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC 177
7.2.2.1. Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác 177
177
7.2.2.2. Tổng hợp dầm chủ trong giai đoạn khai thác 178
7.2.3. TỔNG HỢP NỘI LỰC TRONG DẦM CHỦ 180
7.3.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN CỐT THÉP 183
7.3.3. QUY ĐỔI MẶT CẮT DẦM 184
7.3.4. BỐ TRÍ CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC 184
7.3.4.1. Sơ bộ chọn số thanh thép DƯL 184
185
7.3.4.2. Mặt cắt chịu mô men dương 186
7.3.4.3. Mặt cắt chịu mô men âm 187
DO SỐ LƯỢNG THANH PC 32 TÍNH RA LỚN ĐỂ BỐ TRÍ TRONG
MẶT CẮT DẦM CHỦ, THAY SỐ THANH PC32 BẰNG THANH PC38.
TÍNH NHƯ TRÊN ĐƯỢC SỐ LƯỢNG THANH PC38 CẦN BỐ TRÍ: 189
7.4. TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT 190
7.4.1. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT NGUYÊN 190
7.4.2. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT TÍNH ĐỔI 191
7.5.1. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO THIẾT BỊ NEO 201

8
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
7.5.2. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGẮN ĐÀN HỒI 201
7.5.3. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO MA SÁT 211
7.5.4. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO CO NGÓT 215
7.5.5. MẤT MÁT ỨNG SUẤT DO TỪ BIẾN 215
7.6. KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGH CƯỜNG ĐỘ 236
7.6.1. NGUYÊN TẮC TÍNH DUYỆT 236
7.6.1.1. Nguyên tắc kiểm toán theo điều kiện cường độ 236
7.6.1.2. Công thức kiểm toán 237
7.6.1.3. Xác định sức kháng uốn danh định 237
7.6.1.4. Lượng cốt thép tối đa 238
7.6.1.5. Lượng cốt thép tối thiểu 239
7.6.2. KIỂM TOÁN DẦM CHỦ THEO CÁC ĐIỀU KIỆN 240
7.7. KIỂM TOÁN MẶT CẮT DẦM CHỦ THEO TTGHSD 246
7.7.1. CÁC GIỚI HẠN ỨNG SUẤT TRONG BÊ TÔNG 246
7.7.1.1 Trong giai đoạn tạo DƯL 246
7.7.1.2 Trong giai đoạn sử dụng 246
7.7.1.3. Tính ứng suất trong bê tông 246
7.7.1.3.1. Trong giai đoạn tạo DƯL 246
7.7.1.3.2. Trong giai đoạn sử dụng 247
CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN TRỤ THÁP T2 248
8.1.1. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 248
8.1.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU 249
8.1.3. YÊU CẦU TÍNH TOÁN 249
8.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TRỤ THÁP 249
8.2.1. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG 249
8.2.2. TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN THÁP CẦU 250
8.2.3. TẢI TRỌNG TĨNH TẢI, LỰC CĂNG TRƯỚC TRONG DÂY VĂNG VÀ HOẠT
TẢI 250

8.2.3.1. Tĩnh tải KCN và lực căng trước trong dây văng 251
8.2.3.2. Tĩnh tải phần II (DW) 251
8.2.3.3. Hoạt tải trên KCN (LL+IM) 251
8.2.3.4. Tải trọng người (PL) 252
8.2.4. LỰC HÃM XE (BR) 252
8.2.5. LỰC MA SÁT GỐI 252
9
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
8.2.6. TẢI TRỌNG GIÓ 253
8.2.6.1. Tải trọng lên kết cấu (WS) 253
10.2.6.1.1. Tải trọng gió ngang 253
8.2.6.2. Tải trọng gió lên xe cộ (WL) 255
8.2.6.2.1. Tải trọng gió ngang 255
8.2.6.2.2. Tải trọng gió dọc 256
8.2.6.3. Tải trọng gió thẳng đứng 256
8.2.7. TỔ HỢP TẢI TRỌNG THEO CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 256
8.2.7.1. Mặt cắt I-I 256
8.2.7.2. Mặt cắt II-II 260
8.2.7.3. Mặt cắt III-III 263
8.2.7.4. Mặt cắt IV-IV 266
8.3. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CÁC MẶT CẮT 268
8.3.1. NGUYÊN TẮC TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 268
10.3.1.1. Công thức kiểm tra điều kiện làm việc của mặt cắt 268
8.3.1.2. Tính toán và bố trí cốt thép chịu mômen uốn 268
8.3.1.3. Kiểm toán khả năng chịu cắt của mặt cắt 269
8.3.1.4. Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt 270
8.3.2. KIỂM TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT ĐÁY BỆ(MẶT CẮT I-I) 271
8.3.2.1. Xác định công thức kiểm toán 271
8.3.2.2. Bố trí cốt thép theo phương dọc cầu 272
8.3.2.3. BỐ TRÍ CỐT THÉP THEO PHƯƠNG NGANG CẦU 275

8.3.2.3.1. BỐ TRÍ CỐT THÉP CHỊU MÔ MEN UỐN MUX 275
8.3.2.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu uốn 2 phương 276
8.3.3.1. Xác định công thức kiểm toán 276
10.3.3.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu nén lệch tâm 281
8.3.4.KIỂM TOÁN VÀ BỐ TRÍ MẶT CẮT DƯỚI GỐI CẦU (MẶT CẮT III-III).281
8.3.4.3. Bố trí cốt thép theo phương ngang cầu 285
8.3.4.4. Kiểm toán mặt cắt theo điều kiện chịu nén lệch tâm 288
8.3.5. KIỂM TÓAN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP MẶT CẮT NEO DÂY ( MẶT CẮT IV-
IV) 288
8.3.5.2. Bố trí cốt thép theo phương dọc cầu: 289
8.3.5.3. Bố trí cốt thép theo phương ngang cầu 292
8.4.1.3. Bố trí và kiểm toán cốt thép 296
8.5. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 301
8.5.1. Tổ hợp tải trọng theo TTGHCĐ I tại mặt cắt đáy bệ 301
8.5.2. BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 301
8.5.2.1. Xác định sức kháng của cọc 301
10
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
8.5.2.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 301
8.5.2.2. Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 305
8.5.2.3. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 305
9.1. CẤU TẠO MỐ CẦU 306
9.1.1. CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 306
9.1.2. CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU MỐ 308
9.1.3. YÊU CẦU TÍNH TOÁN 308
9.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MỐ CẦU 309
9.2.1. CÁC LOẠI TẢI TRỌNG 309
9.2.1.1. Trọng lượng mố và bệ mố 309
9.2.1.2. Trọng lượng bản thân KCN, lớp phủ, hoạt tải tác dụng lên KCN 311
9.2.1.2.1. Tĩnh tải kết cấu nhịp (DC) 311

9.2.1.2.2. Tĩnh tải 311
* Tĩnh tải giai đoạn I (DC) 311
9.2.1.2.3. Hoạt tải tác dụng lên KCN 312
9.2.1.2.4. Hoạt tải tác dụng lên bản quá độ 313
314
9.2.1.3.LỰC HÃM XE (BR) 314
9.2.1.4 LỰC MA SÁT GỐI (FR) 315
9.2.1.5 NỘI LỰC DO TRỌNG LƯỢNG ĐẤT ĐẮP 315
9.2.1.6ÁP LỰC ĐẤT 315
9.2.1.6.1. Áp lực ngang của đất EH 315
9.2.1.6.2. Áp lực ngang do hoạt tải sau mố LS 316
9.2.1.7 ÁP LỰC GIÓ (WS, WL) 318
9.2.1.7.1. Tải trọng gió tác động lên công trình (WS) 318
9.2.1.7.1.1. Tải trọng gió ngang 318
9.2.1.7.1.2. Tải trọng gió dọc 319
9.2.1.7.1.3. Tính áp lực gió tác dụng lên xe cộ WL 319
9.2.1.7.1.3a. Tải trọng gió ngang 319
9.2.1.7.1.3b. Tải trọng gió dọc 319
9.2.2. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TẠI CÁC MẶT CẮT 319
9.2.2.1. Mặt cắt đáy móng I-I 319
9.2.2.2.Mặt cắt tường thân II-II 320
9.2.2.3. Mặt cắt tường đỉnh III-III 321
9.2.2.4.Mặt cắt tường cánh IV-IV 322
9.3. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CÁC MẶT CẮT 322
9.3.1. NGUYÊN TẮC TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 322
11
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
9.3.1.1. Công thức kiểm tra điều kiện làm việc của mặt cắt 322
9.3.1.2. Tính toán và bố trí cốt thép chịu mômen uốn 323
9.3.1.3. Kiểm toán khả năng chịu cắt của mặt cắt 324

9.3.1.4. Kiểm toán khả năng chống nứt của mặt cắt 325
9.3.2. KIỂM TOÁN MẶT CẮT ĐÁY MÓNG (MẶT CẮT I-I) 326
9.3.2.1. Xác định công thức kiểm toán 326
9.4. TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI 333
9.4.1. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MẶT CẮT ĐÁY BỆ 333
9.4.2. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 334
9.4.2.1. Xác định sức kháng của cọc 334
9.4.2.1.1. Sức kháng của cọc theo vật liệu 334
9.4.2.1.2. Sức kháng của cọc theo đất nền 334
9.4.2.1.3 Sức kháng dọc trục của cọc đơn Ptt 337
9.4.2.1.4. Sơ bộ xác định số cọc trong móng 337
CHƯƠNG 10: BIỆN PHÁP THI CÔNG 342
10.1. CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG CHỈ ĐẠO 342
10.1.1. THI CÔNG MỐ 342
10.1.2. THI CÔNG TRỤ THÁP 342
10.1.3. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 342
10.2. THI CÔNG MỐ 343
10.2.1. CẤU TẠO MỐ 343
10.2.2. ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP THI CÔNG 343
10.2.3. NỘI DUNG CÔNG VIỆC CHI TIẾT 344
10.2.3.1. Xác định vị trí tim mố cầu 344
10.2.3.2. Công tác chuẩn bị mặt bằng 345
10.2.3.3. Thi công cọc khoan nhồi 345
10.2.3.3.1. Hạ ống vách 345
10.2.3.3.1.1. Định vị máy khoan 345
10.2.3.3.1.2. Hạ ống vách 345
10.2.3.3.2. Công tác khoan tạo lỗ 346
10.2.3.3.3. Vệ sinh lỗ khoan và kiểm tra lỗ khoan 347
10.2.3.3.3.1. Vệ sinh lỗ khoan 347
10.2.3.3.3.2. Kiểm tra lỗ khoan 348

10.2.3.3.4. Công tác cốt thép 348
10.2.3.3.4.2. Lắp đặt ống thăm dò 348
10.2.3.3.4.3. Hạ lồng cốt thép 348
10.2.2.3.3.5. Công tác đổ bêtông cọc 349
10.2.3.3.5.1. Yêu cầu về vật liệu 349
10.2.3.3.5.2. Yêu cầu kỹ thuật về bê tông dưới nước 349
12
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
10.2.3.3.5.3. Vận chuyển bê tông 349
10.2.3.3.5.4. Ống dẫn bê tông 350
10.2.3.3.5.5. Phễu đổ 350
10.2.3.3.5.6. Công tác đổ bê tông cọc 350
10.2.3.3.6. Kiểm tra nghiệm thu chất lượng cọc khoan nhồi 351
10.2.3.4. Thi công bệ mố 352
10.2.3.5. Thi công tường cánh, tường đỉnh và tường thân 352
10.2.3.6. Hoàn thiện mố 353
10.3. THI CÔNG BỆ THÁP VÀ THÁP CẦU 353
10.3.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG 353
10.3.2. THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 353
10.3.2.1. Công tác định vị tim cọc 353
10.3.2.2. Lắp dựng sàn công tác 353
10.3.2.2.1. Thiết bị khoan và phụ trợ 353
10.3.2.2.2. Ống vách thi công và ống vách đổ bê tông 354
10.3.2.2.2.1. Ống vách thi công 354
10.3.2.2.2.2. Ống vách đổ bê tông 354
10.3.2.2.3. Công tác khoan tạo lỗ 354
10.3.2.2.3.1. Định vị máy khoan 354
10.3.2.2.3.2. Hạ ống vách thi công: φ 2200mm 354
10.3.2.2.3.3. Công tác khoan tạo lỗ 355
10.3.2.2.3.4. Vệ sinh và kiểm tra lỗ khoan 355

10.3.2.2.4. Công tác cốt thép 356
10.3.2.2.4.1. Gia công cốt thép 356
10.3.2.2.4.2. Hạ lồng cốt thép 356
10.3.2.2.5. Công tác đổ bê tông cọc 357
10.3.2.2.5.1. Yêu cầu về vật liệu 357
10.3.2.2.5.2. Công tác trộn và vận chuyển bê tông 357
10.3.2.2.5.3. Các thiết bị đổ bê tông cọc 357
10.3.2.2.5.4. Công tác đổ bê tông cọc khoan nhồi 357
10.3.2.2.5.5. Kiểm tra chất lượng bê tông cọc sau khi đổ 358
10.3.3. THI CÔNG BỆ THÁP 358
10.3.3.1. Công tác chuẩn bị 358
10.3.3.2. Thi công tường ván 358
10.3.3.3. Đào đất hố móng 358
10.3.3.4. Đổ bêtông bệ trụ 358
10.3.4. THI CÔNG THÁP CẦU 359
10.3.4.1. Các thiết bị thi công 359
10.3.4.1.1. Ván khuôn leo 359
10.3.4.1.2. Cần cầu tháp 359
10.3.4.2. Thi công trụ tháp 360
10.3.4.3. Thi công thân tháp cầu bằng ván khuôn leo 360
10.3.4.3.1. Lắp dựng cốt thép tháp cầu 360
10.3.4.3.2. Chế tạo, lắp dựng giá trượt và ván khuôn leo 360
10.3.4.3.3. Công tác đổ bêtông tháp cầu 360
13
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
10.4. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 361
10.4.1. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP 361
10.4.2.1. Công nghệ thi công cáp dây văng 361
10.4.2.2. Chuẩn bị cáp 363
10.4.2.3. Chuẩn bị neo và lắp đặt neo 363

10.4.2.4. Lắp đặt cáp 363
10.4.2.5. Căng các tao cáp 364
10.4.2.6. Lắp đặt các thiết bị giảm chấn 365
10.4.2.7. Kẹp đai bó cáp 365
10.4.2.8. Bảo vệ dây văng 365
LỜI NÓI ĐẦU
Bước vào thới kỳ đổi mới đất nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật
chất hạ tầng kỹ thuật. Giao thông vận tải là một ngành được quan tâm đầu tư xây
dựng nhiều vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nước, là nền tảng tạo điều kiện
cho các ngành khác phát triển. Thực tế cho thấy hiện nay lĩnh vực này rất cần những
kỹ sư có trình độ chuyên môn vững chắc để nắm bắt và cập nhật được những công
nghệ tiên tiến hiện đại của thế giới và xây dựng nên những công trình giao thông mới,
hiện đại, có chất lượng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng đất
nước trong thời đại mới mở cửa.
14
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Sau thời gian học tập tại trường ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân
cùng với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của những tầy cô trong trường ĐHGTVT nói
chung và các thầy cô trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa Công trình nói riêng, em
đã tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho công việc của một kỹ sư
trong tương lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm
hiểu kiến thức tại trường, đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt
thời gian qua của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã
được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong Bộ môn Cầu Hầm – Khoa
Công trình,đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS.Trần
Đức Nhiệm đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo để giúp em có thể hoàn thành đồ án
tốt nghiệp của mình theo đúng tiến độ.
Do thời gian làm đồ án và trình độ lý thuyết cũng như các kinh nghiệm thực
tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh khỏi những

thiếu sót. Em xin kính mong các thầy, cô trong Bộ môn chỉ bảo để em có thể
hoàn thiện hơn Đồ án cũng như kiến thức chuyên môn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội ngày 18 tháng 4 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Tạ Thị
Trang Nhung
15
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Phần I:
THIẾT KẾ SƠ BỘ
16
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Chương 1: Phương án 1
CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU DẦM LIÊN TỤC ĐÚC HẪNG CÂN BẰNG
- Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dần từng đốt
theo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh. Có thể thi
công hẫng từ trụ đối xứng ra 2 phía (gọi là đúc hẫng cân bằng) hoặc thi công
hẫng dần từ bờ ra. Ưu điểm nổi bật của loại cầu này là việc đúc hẫng từng đốt
dầm trên đà giáo giảm được chi phí đà giáo. Mặt khác đối với các dầm có chiều
cao mặt cắt thay đổi thì chỉ việc điều chỉnh cao độ ván khuôn. Phương pháp thi
công hẫng không phụ thuộc vào điều kiện sông nước và và không gian dưới
cầu Loại cầu này thường sử dụng cho các loại nhịp từ 80 - 130m và lớn hơn
nữa.
- Ở nước ta, nhiều cầu BTCT DƯL thi công hẫng đã xây dựng như cầu Phù
Đổng, cầu Non Nước, cầu Hoà Bình, cầu Tân Đệ, cầu Yên Lệnh, cầu Hạ Hòa,
cầu Ngọc Tháp…
- Từ các phân tích trên, ta lựa chọn phương án cầu liên tục BTCT dự ứng lực
thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng.

1.2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƯƠNG ÁN
1.2.1. Bố trí chung công trình
- Sơ đồ kết cấu nhịp : 3@42+ 74 + 3@120 + 74 +3@ 42m.
- Chiều dài toàn cầu : L = 760.3m
- Độ dốc dọc cầu : i
d
= 4%.
- Độ dốc ngang cầu : i
n
= 2%.
- Khổ cầu : B = 4 x 3.5 + 2 x 2 m
- Bề rộng toàn cầu : B = 20.5m.
1.2.2. Kết cấu phần trên
- Nhịp chính:
+ Dầm liên tục 5 nhịp 74+3@120+74m thi công theo phương pháp đúc hẫng
cân bằng.
+ Chiều cao hộp trên đỉnh trụ, h = 6.5m.
+ Chiều cao hộp tại mặt cắt giữa nhịp, h = 2.5m.
+ Cao độ đáy dầm thay đổi theo đường công Parabol.
17
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
- Nhịp dẫn:
+ Nhịp dẫn là dầm bê tông cốt thép dự ứng lực kéo trước, mặt cắt super T
với chiều dài nhịp L = 42m.
+ Chiều cao mặt cắt h = 1.75m
- Bê tông dầm:
+ Bê tông có cường độ chịu nén :
'
c
f

= 45MPa.
+ Trọng lượng riêng của bê tông : γ
c
= 25kN/m
3
.
- Cốt thép cường độ cao:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM A416M – Grade 270 của hãng VSL.
+ Đường kính danh định 1 tao :15.2mm.
+ Mặt cắt danh định : A
ps
= 1,41cm
2
+ Cường độ chịu kéo : f
pu
= 1860MPa.
+ Cường độ chảy : f
py
= 1670MPa.
+ Mô đun đàn hồi : E
ps
= 197000MPa.
+ Hệ số ma sát : φ = 0.2
+ Hệ số ma sắt lắc trên 1mm chiều dài bó cáp: K = 6.6x10
-7
(mm
-1
).
- Cốt thép thường:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M.

+ Giới hạn chảy f
y
= 420MPa.
+ Mô đun đàn hồi E
s
= 2x10
5
MPa.
1.2.3. Kết cấu phần dưới
- Trụ cầu:
+ Dùng loại trụ thân đặc BTCT thường đổ tại chỗ.
+ Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ, đường kính 1 ÷1,5m.
- Mố cầu:
+ Mố chữ U bê tông cốt thép.
+ Dùng móng cọc khoan nhồi đổ tại chỗ, đường kính 1m.
- Bê tông:
+ Bê tông có cường độ chịu nén:
'
c
f
= 30MPa.
+ Trọng lượng riêng của bê tông: γ
c
= 24kN/m
3
.
- Cốt thép thường:
+ Theo tiêu chuẩn ASTM 706M.
+ Giới hạn chảy f
y

= 420MPa.
+ Mô đun đàn hồi E
s
= 2x10
5
MPa.
18
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.2.4. Mặt cầu và các công trình phụ trợ:
- Lớp phủ mặt cầu dày 7,4cm, bao gồm:
+ Lớp phòng nước dày 0,4cm.
+ Lớp bê tông Asphalt dày 7cm.
- Toàn cầu bố trí 4 khe co giãn.
- Trên trụ T2, T5 bố trí hai gối chậu đi động, còn lại là gối cao su bản thép.
1.3. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC.
1.3.1. Chọn kết cấu nhịp.
- Chiều dài kết cấu nhịp:
+ Chiều dài nhịp giữa: L
g
= 120m.
+ Chiều dài nhịp biên: L
b
= (0.6 ÷ 0.7)L
g
= 74m.
- Mặt cắt ngang: Dựa vào kinh nghiệm mối quan hệ giữa chiều cao hộp,
chiều dày bản nắp, bản đáy với L
g
và khổ cầu ta sơ bộ chọn mặt cắt ngang kết
cấu nhịp như hình vẽ:

10250
5696
6500
2000
1400
250
350
5
0
0
800
2500
500
800
300
20500
500 2000
2@3500
1500
2@3500
2000 500
1.3.2. Phương trình đường cong đáy dầm.
1.3.2.1. Phương trình đường cong đáy dầm cho nhịp chính. (Có xét đến độ
dốc 4%)
- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tại
mặt cắt giữa nhịp: y = ax
2
+ bx + c
19
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng

X
(0,0)
A
B
Y
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Vì phương trình đi qua điểm có tọa độ (0,0) nên phương trình Parabol có dạng
y = ax
2
+ bx
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00126
b = 0.14701
- Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng: y
1
= -0.00126 x
2
+0.14701x
1.3.2.2. Phương trình đường cong đáy dầm cho nhịp biên
(Có xét đến độ dốc 4%)
- Giả thiết đáy dầm có cao độ thay đổi theo đường cong Parabol bậc 2 tại mặt cắt
nhịp biên: y = ax
2
+ bx + c
X
(0,0)
A
B
Y
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.

- Vì phương trình đi qua điểm có tọa độ (0,0) nên phương trình Parabol có dạng
y = ax
2
+ bx
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00102
b = 0.092112
- Vậy phương trình đường cong đáy dầm có dạng: y
1
= -0.00102 x
2
+0.092112x
20
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.3.3. Phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản đáy.
- Phương trình đường cong là đường Parabol bậc 2 có dạng: y = ax
2
+ bx + c
- Gốc tọa độ tại điểm nằm ngang cách tim gối 1.5m.
- Với c = 0,8.
- Thay số, và giải hệ phương trình ta có:
a = -0.00111
b = 0.129915
- Vậy phương trình đường cong thay đổi chiều dày bản đáy có dạng:
y = -0.00111x
2
+ 0.129915x + 0.8
1.3.4. Phân chia đốt dầm.
- Công tác chia đốt dầm tùy thuộc vào năng lực của xe đúc. Ta chia như sau:
+ Đốt K0 có chiều dài 14m.

+ Các đốt K1÷ K4 có chiều dài 3.0m.
+ Các đốt K5÷ K10 có chiều dài 4m.
+ Đốt hợp long nhịp nhịp biên, nhip giữa có chiều dài 2.0m.
+ Đốt đúc trên đà giáo nhịp biên có chiều dài 13m.
- Phân chia các đốt đúc:
2000
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
K13
K14
HL
14000
4@3000 10@4000
1.3.5. Đặc trưng hình học.
- Để tính toán đặc trưng hình học ta có thể sử dụng công thức tổng quát như
sau để tính:
+ Diện tích mặt cắt:
F = 1/2.∑ ( x
i

- x
i+1
)(y
i
+y
i+1
).
+ Tọa độ trọng tâm mặt cắt:
y
c
= 1/6.Fx∑ (x
i
- x
i+1
)(y
i
2
+ y
i
.y
i+1
+ y
i+1
2
).
+ Mômen tĩnh của mặt cắt đối với trục x :
S
x
= 1/6.∑ (x
i

- x
i+1
)(y
i
3
+ y
i
2
.y
i+1
+ y
i
.y
i+1
2
+ y
i+1
3
).
+ Mômen quán tính đối với trục trung hòa:
J
th
= J
x
- y
c
2
.F.
21
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng

- Trên cơ sơ các phương trình đường cong đáy dầm và đường cong thay đổi
chiều dày bản đáy lập được ở trên ta xác định được các kích thước cơ bản của
từng mặt cắt dầm.
- Bảng tính cao độ đáy dầm, chiều dày bản đáy, chiều cao dầm:
Trong đó:
+ x: Khoảng cách từ gốc tọa độ đến mặt cắt đang xét.
+ y
1
: Khoảng cách từ đáy dầm đến trục x đi qua gốc tọa độ.
+ y
2
: Khoảng cách từ đáy dầm (mép trong) đến trục x đi qua gốc tọa độ
+ y
3
: Khoảng cách từ đỉnh dầm đến trục x đi qua gốc tọa độ
+ h
dam
: Chiều cao mặt cắt đang xét, h
dam
= y
3
– y
1
.
+t: Chiều dày bản đáy, t = y
2
– y
1
.
Tên x y

1
y
2
y
3
h
dam
t
mặt cắt (m) (m) (m) (m) (m) (m)
0 0 0 0.8 6.5 6.5 0.8
1 5.5 0.77 1.48 6.55 5.78 0.71
2 8.5 1.16 1.82 6.58 5.42 0.66
3 11.5 1.52 2.15 6.61 5.09 0.63
4 14.5 1.87 2.45 6.63 4.76 0.58
5 17.5 2.19 2.73 6.65 4.46 0.54
6 21.5 2.58 3.08 6.68 4.1 0.5
7 25.5 2.93 3.39 6.7 3.77 0.46
8 29.5 3.24 3.67 6.73 3.49 0.43
9 33.5 3.51 3.91 6.75 3.24 0.4
10 37.5 3.75 4.11 6.76 3.01 0.36
11 41.5 3.94 4.28 6.77 2.83 0.34
12 45.5 4.09 4.41 6.79 2.7 0.32
13 49.5 4.2 4.51 6.79 2.59 0.31
14 53.5 4.27 4.57 6.8 2.53 0.3
15 57.5 4.3 4.6 6.8 2.5 0.3
16 58.5 4.3 4.6 6.8 2.5 0.3
- Đặc trưng hình học của từng mặt cắt như sau:
22
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
Tên x Tên h

dam
F Y
o
I
x
I
y
mặt
cắt
(m) đốt (m) (m
2
) (m) (m
4
) (m
4
)
-1.5
Đốt K0
6.5
7.06E+0
1 3.4853 9.41E+02 2.82E+02
0
0 6.5
2.49E+0
1 3.37E+00 5.07E+02 1.65E+02
1
5.5 5.78
2.30E+0
1 3.37E+00 4.83E+02 1.21E+02
2

8.5
Đốt K1
5.42
2.21E+0
1
2.92E+0
0 4.71E+02 1.01E+02
3
11.5
Đốt K2
5.09 2.13E+01
2.78E+0
0 4.60E+02 8.53E+01
4
14.5
Đốt K3
4.76
2.04E+0
1
2.64E+0
0 4.49E+02 7.16E+01
5
17.5
Đốt K4
4.46
1.97E+0
1
2.50E+0
0 4.39E+02 6.01E+01
6

21.5
Đốt K5
4.1
1.87E+0
1
2.34E+0
0 4.27E+02 4.77E+01
7
25.5
Đốt K6
3.77
1.79E+0
1
2.19E+0
0 4.16E+02 3.80E+01
8
29.5
Đốt K7
3.49
1.72E+0
1
2.05E+0
0 4.05E+02 3.05E+01
9
33.5
Đốt K8
3.24
1.65E+0
1
1.92E+0

0 3.97E+02 2.49E+01
10
37.5
Đốt K9
3.01
1.60E+0
1
1.82E+0
0 3.89E+02 2.06E+01
11
41.5
Đốt
K10
2.83
1.55E+0
1
1.73E+0
0 3.83E+02 1.75E+01
12
45.5
Đốt
K11
2.7
1.52E+0
1
1.66E+0
0 3.78E+02 1.52E+01
13
49.5
Đốt

K12
2.59
1.49E+0
1
1.61E+0
0 3.75E+02 1.38E+01
14
53.5
Đốt
K13
2.53
1.48E+0
1
1.58E+0
0 3.73E+02 1.30E+01
15
57.5
Đốt
K14
2.5
1.47E+0
1
1.56E+0
0 3.73E+02 1.27E+01
16
58.5
Đốt HL
2.5
1.47E+0
1

1.56E+0
0 3.73E+02 1.27E+01
17 Đà giáo
2.5
3.01E+0
1 1.3796 5.37E+02 1.82E+01
18 - Sát mố 2 5
13.8 1.56
28.9 10.8
23
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
1.3.5.1. Xác định bề rộng cánh hữu hiệu b
e
- Theo điều
4.6.2.6.2
Quy trình 22TCN272-05 quy định bề rộng bản cánh
hữu hiệu với dầm hộp đúc sẵn như sau:
Có thể giả thiết các bề rộng bản cánh
dầm hữu hiệu bằng bề rộng bản cánh thực nếu như:
+ b ≤ 0,1.l
i
+ b ≤ 3.d
o
Trong đó:
+ d
0
: Chiều cao của kết cấu nhịp, d
0
= 6500mm.
+ l

i
: Chiều dài nhịp quy ước.
- Đối với dầm liên tục, l
i
= 0.8l đối với nhịp cuối; l
i
= 0.6l đối với nhịp giữa.
- Đối với mặt cắt trên trụ, ta có l
i
= 0.8x74000 = 59200mm.
+ b: Chiều rộng thực của bản cánh tính từ bản bụng dầm ra mỗi phía, nghĩa
là b
1
, b
2
, b
3
trong hình vẽ (mm):
b3
b1
b2
b1
b2
b3
• Với mặt cắt đỉnh trụ ta có:
b
1
= 4311mm b
2
= 5434mm b

3
= 5125mm
=>
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 3xdo = 3x6500=19500mm.
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 0.1li = 5920mm
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu b
e
= 20500mm
• Với mặt cắt giữa nhịp ta có:
b
1
= 4311mm b
2
= 5434mm b
3
= 5125mm
=>
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=
< 3xdo = 3x6500=19500mm.
1 2 3
Max(b ,b ,b ) 5434mm
=

< 0.1li = 5920mm
24
Thiết kế cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
=> Bề rộng bản cánh hữu hiệu b
e
= 20500mm
1.3.5.2. Quy đổi về mặt cắt chữ T
- Nguyên tắc quy đổi:
+ Chiều cao mặt cắt không đổi.
+ Diện tích mặt cắt không đổi.
bs
ts
Dw
tb
bb
tw
Hb
- Quy đổi mặt cắt đỉnh trụ:
+ Bề rộng bản cánh trên: b
s
= 20500mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: t
s
= 441mm.
+ Bề rộng sườn dầm: t
w
= 1332mm.
+ Chiều cao sườn: D
w
= 5190mm.

+ Bề rộng bầu dầm: b
b
= 10250mm.
+ Chiều cao sườn dầm: t
b
= 869mm.
- Quy đổi mặt cắt giữa nhịp:
+ Bề rộng bản cánh trên: b
s
= 20500mm.
+ Chiều cao bản cánh trên: t
s
= 441mm.
+ Bề rộng sườn dầm: t
w
= 1193mm.
+ Chiều cao sườn: D
w
= 1730mm.
+ Bề rộng bầu dầm: b
b
= 11393mm.
+ Chiều cao bầu dầm: t
b
= 356mm.
1.4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC
1.4.1. Tĩnh tải giai đoạn I
- Để đơn giản trong tính toán, ta coi trọng lượng trong mỗi đốt đặt tải giữa
đốt và thay đổi tuyến tính theo chiều dài đốt.
25