đồ án tốt nghiệp tính toán và thiết kế cầu treo dây văng

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Trờng Đại học giao thông vận tải hà Nội
Khoa công trình
bộ môn cầu hầm

Đồ án tốt nghiệp
tính toán & thiết kế
cầu treo dây văng
Giáo viên hớng dẫn : PGS-TS Trần đức nhiệm
Giáo viên đọc duyệt : TS Nguyễn Ngọc long
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Vĩnh
Lớp : Cầu - Đờng bộ A K40
Trờng : ĐH Giao thông vận tải Hà Nội.
Hà Nội : Tháng 5 - 2004
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
1
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Lời nói đầu
*
* *
Bớc vào thời kỳ đổi mới đất nớc ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở vật
chất hạ tầng kỹ thuật . Giao thông vận tải là một nghành đợc quan tâm đầu t nhiều
vì đây là huyết mạch của nền kinh tế đất nớc , là nền tảng tạo điều kiện cho cácc
nghành khác phát triển . Thực tế cho thấy hiện nay lĩng vực này rất cần những ký s
có trình độ chuyên môn vững chắc để có thể nắm bắt và cập nhật đợc những công
nghệ tiên tiến hiện đại của thế giới để có thể xây dựng nên những công trình cầu
mới , hiện đại , có chất lợng và tính thẩm mỹ cao góp phần vào công cuộc xây dựng
đất nớc trong thời đại mở cửa.
Sau thời gian học tập tại trờng ĐHGTVT bằng sự nỗ lực của bản thân cùng

với sự chỉ bảo dạy dỗ tận tình của các thầy cô trong trờng ĐHGTVT nói chung và
các thầy cố trong Khoa Công trình nói riêng em đã tích luỹ đợc nhiều kiến thức bổ
ích trang bị cho công việc của một kỹ s tơng lai.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm
hiểu kiến thức tại trờng , 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 đợc sự
giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn Cầu Hầm , đặc biệt là sự
giúp đỡ trực tiếp của thầy :
+) PGS TS Trần Đức Nhiệm.
+) ThS Chu Viết Bình.
+) TS Nguyễn Ngọc Long.
Do thời gian tiến hành làm Đồ án và trình độ lý thuyết cũng nh các
kinh nghiệm thực tế còn có hạn nên trong tập Đồ án này chắc chắn sẽ không tránh
khỏi nhứng thiếu sót . Em xin kính mong các thầy cô trong bộ môn chỉ bảo để em
có thể hoàn thiện hơn Đồ án cũng nh kiến thức chuyên môn của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội tháng 5 năm 2004.
Sinh viên : Nguyễn Văn Vĩnh.
NHận xét của giáo viên h ớng dẫn.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
2
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -

NHận xét của giáo viên đọc duyệt
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
3
- §å ¸n tèt nghiÖp - - TKSB PA CÇu d©y
v¨ng -

Môc lôc
- NguyÔn V¨n VÜnh - Líp CÇu §êng Bé A K40
4
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
STT Tên mục Nội dung thiết kế Trang
1 Nhận xét của giáo viên hớng dẫn
2

2 Nhận xét của giáo viên đọc duyệt 3
3
Tổng quan
5
4
Phần I Thiết kế sơ bộ Các phơng án
7
5 Chơng I Phơng án sơ bộ I :
Cầu treo dây văng
7
6 Chơng II Phơng án sơ bộ I :
Cầu liên tục đúc hẫng
38
7 Chơng III Phơng án sơ bộ I :
Cầu Liên hợp liên tục
72
8 Chơng IV So sánh lựa chọn PA thiết kế kĩ thuật 105
9
Phần II Thiết kế kĩ thuật
109
10 Chơng V Tổng quan về Cầu Dây văng. 109
11 Chơng VI Điều chỉnh nội lực Cầu dây văng. 126
12 Chơng VII Xác định nội lực và tính duyệt dầm chủ. 154
13 Chơng VIII Kiểm duyệt dây văng. 201
14 Chơng IX Tính và kiểm duyệt Mặt cầu - dầm ngang. 209
15 Chơng X Thiết kế tháp cầu. 232
16 Chơng XI Thiết kế mố cầu. 281
17 Chơng XII Thiết kế tổ chức thi công 322
18
Phần IV

Chuyên đề tốt nghiệp
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
5
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Tổng quan
*
* *
I Điều kiện tự nhiên tại khu vực Xây dựng cầu
I.1 Đặc điểm về địa hình Thuỷ văn.
- Chế độ thuỷ văn ít thay đổi
+) MNCN : 4,00 m
+) MNTT : 2,00 m
+) MNTN : -2,30 m
- Khẩu độ thoát nớc yêu cầu : L > 300m
I.2 Đặc điểm về Địa chất
- Đã tiến hành khoan tại 4 lỗ khoan ỏ vị trí xây dựng cầu dự kiến và có kết quả sau :
+) Lớp 1 : Lớp sét pha cát trạng thái dẻo cứng :
+) Lớp 2 : Cát pha sét trạng thái nửa cứng
+) Lớp 3 : Cát hạt vừa bão hoà nớc , trạng thái chặt
+) Lớp 4 : Cát hạt thô bão hoà nớc , trạng thái chặt
Lớp Chiều
dày
H m
Hệ số
rỗng
e
Độ sệt
B

T/m
3
Lực dính
C
KG/cm
2
Cờng độ
R
KG/cm
2
Góc ma
sát
độ
1 8,5 0,7 0,4 1,8 0,14 1,2 22
2 7,5 0,5 0,2 1,7 0,12 2,5 25
3 9,6 1,7 0,06 2,5 38
4 Vô hạn 2,1 3,3 40
II Các ph ơng án và ph ơng pháp xây dựng
II.1 Quy trình thiết kế và các nguyên tắc chung
II.1.1 Quy trình thiết kế
- Quy trình thiết kế : Quy trình thiết kế đờng ôtô
- Quy trình thiết kế cầu cống : 22TCN 272 01 (Bộ GTVT)
- Quy trình thiết kế cầu cống : 22TCN 18 79 (Bộ GTVT)
II.1.2 Các nguyên tắc thiết kế
- Công trình đợc thiết kế vĩnh cửu , có kết cấu thanh thoát phù hợp vơi squy mô của
tuyến đờng.
- Đáp ứng đợc yêu cầ quy hoạch , phân tích tơng lai của tuyến đờng.
- Thời gian thi công ngắn.
- Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dỡng
- Giá thành xây dựng thấp.

II.2 Các thông số kĩ thuật cơ bản.
II.2.1 Quy mô xây dựng
- Cầu đợc thiết kế vĩnh cửu với tuổi thọ >100 năm.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
6
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
II.2.2 Tải trọng thiết kế
- Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu : 22TCN 272 - 2001
+) Hoạt tải thiết kế : HL93
- Xe tải thiết kế : P = 33,24 T
- Xe 2 trục thiết kế : P = 22 T
- Tải trọng làn thiết kế : q = 0,948 T/m
+) Tải trọng Ngời : 300 KG/m
2
- Hệ số tải trọng
+) Tĩnh tải giai đoạn 1 :
1
= 1,25
+) Tĩnh tải giai đoạn 2 :
2
= 1,5
+) Hoạt tải :
1
= 1,75
- Hệ số động (hệ số xung kích ) : IM = 1+ 25 / 100 = 1,25
II.2.3 KHổ cầu thiết kế
- Mặt cắt ngang thiết kế cho 2 làn xe với vận tốc thiết kế : V=60 km/h
- Mặt cắt ngang khổ : K = 7,5+2x2 + 2x0,5 m
+) Phần xe chạy : B

xe
= 2x3,75 m
+) Phần lề bộ hành : B
le
= 2x2m
+) Phần lan can : 2x0,5 m
II.2.4 KHổ thông thuyền
- Sông thông thuyền cấp I :
+) Tĩnh cao : H = 10 m
+) Tĩnh ngang : B = 80m
II.2.5 Trắc dọc cầu
- Cầu nằm trên đờng cong tròn R = 10000 m
- Độ dốc dọc cầu : i = 2%
III Các ph ơng án cầu và so sánh lựa chọn .
III.1 Nguyên tắc lựa chọn phơng án cầu
- Đáp ứng yêu cầu thông thuyền
- Giảm tối thiểu các trụ giữa sông
- Sơ đồ nhịp cầu chính xét đến việc ứng dụng công nghệ mới nhng có u tiên việc
tận dụng thiết bị công nghệ thi công quen thuộc đã sử dụng trong nớc.
- Đảm bảo tính khả thi trong quá trình thi công.
- Đạt hiệu quả kinh tế cao , giá thành rẻ.
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
7
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Phần I : Thiết kế sơ bộ các Phơng án cầu
Chơng I : Phơng án sơ bộ I
Thiết kế Cầu treo dây văng
*
* *

I Tổng quan về cầu dây văng
- Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hoá của nớc ta hiện nay, xây
dựng hạ tầng cơ sở là vấn đề vô cùng quan trọng. Trong đó việc xây dựng mới, cải
tạo và nâng cấp hệ thống giao thông là tất yếu.
- Một trong những yêu cầu đặt ra hiện nay đối với các cầu đợc xây dựng trên
khắp cả nớc hiện tại cũng nh tơng lai là: vừa đáp ứng đợc yêu cầu giao thông hiện
đại, giá thành kinh tế đồng thời đẹp về mặt kiến trúc, mỹ quan để có thể trở thành
biểu tợng của Việt Nam hiện đại trong tơng lai.
- Trớc đây khi xây dựng cầu vợt qua sông thờng sử dụng cầu BTCT,
BTCTƯST, Cầu thép ở dạng cầu dầm đơn giản hoặc liên tục kê trên các gối cứng
là mố và trụ, những loại cầu này chỉ kinh tế khi vợt nhịp vừa, nhịp nhỏ.
- Nh vậy cần phải sử dụng loại cầu nào đó vừa đảm bảo vợt đợc nhịp lớn,
công nghệ thi công đơn giản, giá thành hạ đồng thời đẹp về mỹ quan.
- Qua nghiên cứu tìm hiểu một số nớc đã và đang phát triển trên thế giới hiện
nay, thấy rằng trong khoảng 50 ữ 150m thì các cầu bê tông cốt thép ứng suất trớc
xây dựng theo công nghệ lắp hẫng tỏ ra có hiệu quả cao trên quan điểm kỹ thuật.
Nhịp lớn nhất xây dựng theo công nghệ này đã đạt tới 240m (cầu Hamana ở Nhật
Bản). Tuy nhiên giới hạn về nhịp kinh tế của loại cầu này cũng chỉ khoảng 200m.
- Cầu dây văng là kết cấu không biến dạng hình học do đó đảm bảo đợc độ
cứng lớn.Hệ làm việc nh một dầm cứng kê trên các gối đàn hồi là các dây
văng.Việc tăng số lợng gối đàn hồi không làm tăng khối lợng của dây và lực nén
trong dầm chủ nhng lại giảm đợc đáng kể mômen uốn trong trong dầm cứng , đặc
biệt dới tác dụng của tĩnh tải thì mômen uốn trong dầm cứng gần nh đợc triệt tiêu.
Do đó CDV có thể vợt đợc nhịp rất lớn mà lợng vật liệu tăng không đáng kể.
- Hơn nữa, trong lịch sử phát triển của nghành cầu đờng thì cha có một loại
cầu nào có sức hấp dẫn, tập trung trí tuệ gây đợc niềm say mê và cảm xúc sáng tạo
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
8
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -

cho các nhà khoa học, các nhà kiến trúc và đông đảo nhân dân nh cầu treo đây
văng. Trong vòng hơn 40 năm, kể từ ngày xây dựng chiếc cầu đầu tiên Stromsund
tại Thụy Điển năm 1955 cho đến nay, cầu treo dây văng đã đợc xây dựng ở hầu hết
các nớc trên thế giới, từ các công trình có chiều dài vài chục đến hàng nghìn mét,
đảm bảo giao thông an toàn cho ôtô và xe lửa. Nhiều cây cầu với kết cấu và kiến
trúc độc đáo đã trở thành biểu tợng kiến trúc, di sản văn hóa của thời đại.
- Đặc điểm cở bản có sức hấp dẫn của cầu dây văng là tính đa dạng. Tính đa
dạng của cầu dây văng thể hiện ở số lợng và chiều dài nhịp, số mặt phẳng và các sơ
đồ phân bố dây Hình thái và tầm cao của tháp cầu cũng nh tính độc đáo của các
loại tiết diện ngang tạo cho công trình có đủ tầm cao, tầm xa để thể hiện hoài bão
và trí tởng tợng của con ngời.
- Cầu dây văng với u thế về khả năng chịu lực, hợp lý về công nghệ thi công,
tính đa dạng về sơ đồ kết cấu đang trở thành các công trình trọng điểm của nhiều n-
ớc và cũng đang trở thành công trình đặc trng của thế kỷ 20 và tơng lai.
- ở nớc ta , CDV đầu tiên đợc xây dng vào năm 1976 tại Đakrông (Quảng
Trị) nhng đến tháng 2 năm 1999 cầu bị sập do gỉ và đứt neo, sau đó đến năm 2000
cầu đợc sủa lại với dầm băng BTCT.Tiếp theo đó là việc xây dựng cầu Mỹ Thuận
(Tiền Giang Vĩnh Long) bắc qua sông Tiền từ năm 1998 2001 , cầu sông
Hàn (Đà Nẵng) , hiện nay vẫn đang tiếp tục xây dựng và hoàn thiện các cây cầu
dây văng lớn và hiện đại nh : cầu Cần Thơ bắc qua sông Hậu (Cần Thơ ), cầu Kiền
bắc qua sông Cấm (Hải Phòng ) , cầu Bãi Cháy (Quảng Ninh), cầu Bính (Hải
Phòng) và hàng loạt các CDV cho nông thôn , miền núi và đồng bằng sông Cửu
Long.
II Giới thiệu chung về ph ơng án
II.1 Tiêu chuẩn thiết kế
- Quy trình thiết kế : 22TCN 272 01 Bộ Giao thông vân tải
- Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN 18 79 Bộ Giao
thông vân tải
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
9

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
- Tải trọng thiết kế : HL93 , đoàn Ngời bộ hành 300 Kg/m
2
II.2 sơ đồ kết cấu
II.2.1 Kết cấu phần trên
- Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 2x33+90+186+90
- Kết cấu cầu không đối xứng gồm 2 nhịp dẫn 33 m và hệ cầu dây văng ba nhịp .
- Chiều cao cột tháp dự tính : 55 m tính từ đáy bệ tháp
- Mặt cắt ngang dầm có chiều cao không đổi dạng TT .
- Chiều dài một khoang sơ bộ chọn 8 m .
- Số lợng dây cho một cột tháp 22 dây
- Các dầm ngang đợc bố trí trên suốt chiều dài dầm dọc với khoảng cách 4m một
dầm ngang .
- Vật liệu chế tạo kết cấu nhịp :
+ Bê tông mác 400
+ Cốt thép cờng độ cao dùng các loại tao đơn 7 sợi .
+ Thép cấu tạo dùng thép CT3
II.2.2 Kết cấu phần d ới
1 - Cấu tạo tháp cầu :
- Tháp cầu dùng loại thân hộp đặc đổ BT tại chỗ . Bê tông chế tạo M300
- Phơng án móng : Móng cọc đài cao ,cọc khoan nhồi đờng kính 1,5m.
2- Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông tại chỗ mác M300
- Trụ cầu T
2
: đợc xây dựng trên móng cọc đóng d = 40 cm
- Trụ cầu T
3
: đợc xây dựng trên móng cọc khoan nhồi D= 150 cm

- Phơng án móng : Móng cọc đài cao .
3 - Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo M300.
- Mố của kết cấu nhịp chính đợc đặt trên móng cọc khoan nhồi 1m.
- Mố của kết cấu nhịp dẫn đợc đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm
III Tính toán kết cấu nhịp cầu dây văng
III.1 Chọn sơ đồ nhịp cầu
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
10
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Với cầu dây văng có thể có các sơ đồ một, hai, ba và nhiều nhịp, trong đó hệ
ba nhịp là hệ đặc trng của cầu dây văng, nó có u điểm về kết cấu, khả năng chịu lực
cũng nh công nghệ thi công .
Nghiên cứu các đặc điểm địa chất - địa hình - thủy văn và kiến trúc cảnh quan xung
quanh, điều kiện kinh tế - xã hội - chính trị của các vùng mà tuyến đi qua. Ta quyết
định chọn phơng án cầu dây văng ba nhịp có hai mặt phẳng giàn dây đối xứng qua
tháp cầu.
Sơ đồ phân nhịp 90 + 186 + 90 m.
Từ những phân tích đã nêu ở trên ,áp dụng cụ thể cho phơng án cầu ở đây ,chọn :
- Chiều dài khoang dầm d=8 m.
- Chiều dài khoang dầm giữa nhịp chính d
g
= 0,7d = 6 m
- Chiều dài khoang dầm cạnh tháp d
t
= 1,1d = 10m
III.2 hình dạng và chiều cao dầm cứng
Mỗi một loại tiết diện dầm đa năng hoặc đơn năng đều có u điểm và nhợc
điểm khác nhau. Song theo xu hớng thi công hiện nay thì việc sử dụng loại tiết diện

nào ngoài việc đảm bảo đợc điều kiện chịu lực đồng thời đảm bảo công nghệ thi
công đơn giản nhất phù hợp với trình độ thi công và đã đợc sử dụng trong nớc.
Do vậy ta quyết định sử dụng tiết diện ngang dầm chủ đơn năng bằng bê tông cốt
thép theo kiểu dáng tiết diện ngang cầu Mỹ Thuận ( đã thi công ). Cầu chính Mỹ
Thuận gồm 3 nhịp có sơ đồ kết cấu 150 + 350 + 150m, tiết diện ngang gồm 2 dầm
chủ tiết diện hình thang cao 2m, bản mặt cầu dày 25cm, dầm ngang cách nhau
5,2m. Dây văng neo vào đầu dầm ngang bố trí hẫng ra ngoài mặt cầu.
Theo thống kê các cầu dây văng trên thế giới và trong nớc đã và đang xây
dựng, tỉ số chiều cao dầm chủ
h
l
=
1
100
ữ
1
300
.
Vậy sơ bộ ban đầu chọn dầm chủ có mặt cắt ngang gồm hai chữ T có kích thứơc
nh hình vẽ .
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
11
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
III.3 Lựa chọn các thiết bị phụ cho cầu dây văng
Hiện nay, các tao cáp đơn đợc sử dụng rộng rãi cho kết cấu BTCT Ư.S.T và
cầu dây văng vì các tao đơn dễ vận chuyển, dễ lắp đặt và thích hợp với hệ neo
thông dụng nhất hiện nay là neo kẹp.
Sử dụng loại tao đơn gồm 7 sợi thép 5 đờng kính ngoài 15,2 mm. Đồng thời
sử dụng dây văng đợc tổ hợp từ các tao thép giảm đợc độ giãn của dây ( do độ võng

của trọng lợng bản thân gây ra khi chịu tác dụng của hoạt tải ).
Các tao thép đợc căng kéo riêng biệt và đợc ghép thành bó lớn trong các khối
neo ở ngay hiện trờng. Công tác lắp đặt dây văng rất đơn giản vì dây đợc lắp từng
tao nhỏ lên không cần giàn dáo. Hệ neo dùng với loại dây văng này là neo kẹp 3
mảnh giống hệ neo dùng trong cầu BTCT - ƯST.
Khối neo là khối thép hình trụ có khoan các lỗ hình côn để luồn các tao thép
và các tao thép này đợc kẹp chặt bằng nêm 3 mảnh hình côn có ren răng. Bên ngoài
khối neo đợc ren răng và dùng một êcu đủ lớn để xiết neo theo nguyên tắc vặn bu -
lông.
Phơng án dùng dây văng tổ hợp từ các tao thép 7 sợi và hệ neo kẹp là phơng
án tối u nhất vì so với các dây văng sử dụng cáp xoắn ốc hay cáp kín thờng phải
dùng neo đúc, loại neo này cần đợc đổ ở nhiệt độ 450
0
ữ 500
0
là yêu cầu khó đảm
bảo ở ngay tại công trờng. Đồng thời việc vận chuyển lắp đặt các bó cáp lớn và dài
sẽ gặp khó khăn hơn và việc điều chỉnh nội lực dây văng bằng cách thay đổi chiều
dài dây cũng rất hạn chế.
III.4 Hình dạng và tiết diện của tháp cầu
- Chiều cao tháp cầu đợc chọn sao cho đảm bảo các yêu cầu sau :
+) Đảm bảo liên kết giữa dây văng và tháp
+) Đảm bảo cho goc nghiêng của dây văng hơp lý trong quá trình chịu lực
Góc nghiêng của dây văng giữa = 20
ữ
25
o
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
12
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây

văng -
- Từ các phân tích trên ta chọn tháp cầu có các thông số nh sau
+) Chiều cao toàn bộ của tháp h
th
= 55 m
+) Chiều cao từ bệ tháp đến đáy dầm : h
ct
= 12,6m
+) Chiều cao từ đáy dầm đến dây văng thấp nhất : h
tt
= 25 m
+) Chiều cao bố trí dây văng : h
dv
=18 m
+) Khoảng cách từ điểm neo dây trên cùng đến đỉnh tháp : h
dt
= 2,5m
1 - Bảng tính toán góc nghiêng dây văng nhịp biên :
Dây văng nhịp biên Dây văng nhịp giữa
Dây x h i (độ) Dây x h i
S1 10 25 67.20 S1' 10 25 67.20
S2 18 26.5 54.81 S2' 18 26.5 54.81
S3 26 28 46.12 S3' 26 28 46.12
S4 34 29.5 39.95 S4' 34 29.5 39.95
S5 42 31 35.43 S5' 42 31 35.43
S6 50 32.5 32.02 S6' 50 32.5 32.02
S7 58 34 29.38 S7' 58 34 29.38
S8 66 35.5 27.27 S8' 66 35.5 27.27
S9 74 37 25.56 S9' 74 37 25.56
S10 82 38.5 24.15 S10' 82 38.5 24.15

S11 90 40 22.96 S11' 90 40 22.96
III.5 Tính toán nội lực
III.5.1 Tính tĩnh tải
1- Tính tĩnh tải giai đoạn I
- Tĩnh tải giai đoạn I gồm có các bộ phân sau :
+) Trọng lợngbản thân dầm chủ : DC
dc
+) Trọng lợng dầm ngang : DC
dn
+) Trọng lợng tai đeo dây văng : DC
td
DC
I
TC
= DC
dc
+ DC
dn
+ DC
td
- Tính trọng lợng dầm chủ: DC
dc
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều cao dầm T H 150 cm
Bề rộng mặt cầu Bcau 1400 cm
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
13
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Chiều rộng bản cánh dầm chủ bc 750 cm

Bề rộng sờn dầm bs 100 cm
Chiều dày bản cánh (bản mặt cầu) hc 25 cm
Chiều dày bản cánh tính đổi hc' 26.96 cm
Diện tích mặt cắt thực của dầm chủ A 33754 cm
2
Trọng lợng dầm chủ dải đều DC
dc
8,43
T/m
- Tính trọng lợng dầm ngang và tai đeo dây văng: DC
dc
, DC
td
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trịĐơn vị
Chiều cao dầm ngang hdn 125 cm
Chiều dày dầm ngang dn 30 cm
Chiều dài dầm ngang Ldn
28
cm
Trọng lợng 1 dầm ngang Pdn 5.25 T
Số dầm ngang trên toàn cầu ndn 90 dầm
Khoảng cách giữa các dầm ngang adn 400 cm
Chiều cao tai đeo htd 80
cm
Chiều dày tai đeo td 80
cm
Chiều dài tai đeo Ltd 150
cm
Khoảng cách giữa các tai đeo atd 800
cm

Trọng lợng 1 tai đeo Ptd 6.20 T
Số tai đeo trên toàn cầu ntd 44 chiếc
Trọng lợng dầm ngang dải đều DC
dn
0,64
T/m
Trọng lợng dầm tai đeo dải đều DC
td
0,3
T/m
- Tĩnh tải dải đều tiêu chuẩn giai đoạn I
DC
I
TC
= DC
dc
+ DC
dn
+ DC
td
= 7,79+0,645+0,3 = 8,74 T/m
- Tĩnh tải giai đoạn I tính toán :
DC
I
TT
= .DC
I
TC
= 1,25 . 9,08 = 11,35 T/m
2 - Tính tĩnh tải giai đoạn II

- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lợng gờ chắn bánh
+) Trọng lợng phần chân lan can
+) Trọng lợng lan can tay vịn
+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu
+) Trọng lợng phần lề Ngời đi bộ
DW
II
TC
= DW
gc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv
+ DW
ng
- Tính trọng lợng lớp phủ mặt cầu
Tên gọi các đại lợng
Chiều
dày h
(cm)
DW
tc
Đơn vị
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
14
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
Lớp bê tông Atphan 5 0.115 T/m2

Lớp bê tông bảo vệ 3 0.069 T/m2
Lớp chống thấm 3 0.069 T/m2
Lớp bê tông mui luyện dày 1.03 0.024 T/m2
Chiều dày lớp phủ mặt cầu hmc 12.03 cm
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu DW
mc
TC
0.277 T/m2
Trọng lợng dải đều lớp phủ mặt cầu tính cho 1 dầm :
DW
mc
tc
= 0,277.3,75 = 1,038 (T/m)
- Tính trọng lợng của lan can + tay vịn +gờ chắn bánh + lề Ngời đi bộ
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
1- Tính trọng lợng chân lan can
Chiều rộng chân lan can ngoài Blcn 30 cm
Chiều cao chân lan can ngoài Hlcn 30 cm
Chiều rộng chân lan can trong Blct 20 cm
Chiều cao chân lan can trong Hlct 25 cm
Trọng lợng dải đều phần chân lan can DW
lc
0.35
T/m
2- Tính trọng lợng cột lan can và tay vịn
Trọng lợng 1 cột lan can Pclc 0.027 T
Khoảng cách bố trí cột lan can Aclc 2 m
Trọng lợng dải đều của cột lan can Pclc 0.013 T/m
Trọng lợng dải đều phần tay vịn Ptv 0.07 T/m
Trọng lợng dải đều lan can và tay vịn Plv

0.083
T/m
3- Tính trọng lợng gờ chắn bánh
Chiều rộng chân gờ Bg 25 cm
Chiều rộng đỉnh gờ Hg 25 cm
Trọng lợng dải đều của gờ chắn bánh DW
g
0.156
T/m
4 - Tính trọng lợng lề ngời đi bộ
Bề rộng lề ngời đi bộ Ble 200 cm
Chiều dày trung bình lề ngời đi bộ Hle 10 cm
Trọng lợng lề ngời đi bộ DW
NG
0.46
T/m
- Tính tĩnh tãi giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DW
II
TC
= DW
gc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv
+ DW
ng

= 1,038 + 0,35 + 0,838 + 0,156 + 0,46 = 2,088 T/m
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
DW
II
tt
= . DW
II
TC
= 1,5. 2,088 = 3,13 T/m
3 - Tổng hợp tĩnh tải 2 giai đoạn
- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn I : DC
TC
I
= 8,74 T/m
- Tĩnh tải tiêu chuẩn giai đoạn II : DW
TC
II
= 2,088 T/m
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
15
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
- Tĩnh tải tiêu chuẩn tổng cộng : D
TC
= 10,83 T/m
- Tĩnh tải tính toán giai đoạn I : DC
TC
I
= 10,92 T/m
- Tĩnh tải tính toán giai đoạn II : DW

TC
II
= 3,13 T/m
- Tĩnh tải tính toán tổng cộng : D
TT
= 14,06 T/m
III.5.2 Tính hoạt tải
1 - Hoạt tải xe tính toán theo quy trình 22TCN 272 - 01
- Hoạt tải xe HL 93 lấy theo quy trình 22TCN 272 01 . Tuỳ thuộc vào dạng
ĐAH mà xếp tải sao cho đạt đợc hiệu bất lợi nhất.
+) Hệ số điều chỉnh tải trọng :
i
= 1
+) Hệ số tải trọng của hoạt tải :
i
= 1,75
+) Hệ số xung kích 1+IM/100 = 1+25/100 = 1,25
2 - Tính hệ số phân bố ngang
- Nguyên tắc tính hệ số phân bố ngang.
- Nội dung tính hệ số phân bố ngang
+) Coi bản mặt cầu là dầm hẫng kê trên các gối cứng là các dầm chủ
+) Vẽ ĐAH phản lực gối.
+) Xếp tải trọng bất lợi theo phơng ngang cầu
+) Xác định tung độ ĐAH
+) Tính hệ số phân bố ngang theo công thức.

=
ii
Yg .
2

1
Xe tải
Xe 2 trục
Đoàn Ngời
- Tính hệ số phân bố ngang .
+) Xe tải thiết kế : g
XT
=
)23,045,067,089,0.(
2
1
+++
=1,12
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
16
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
+) Xe 2 trục thiết kế : g
2T
=
)23,045,067,089,0.(
2
1
+++
= 1,12
+) Tải trọng làn : g
L
=
)15,045,059,095,0.(3.
2

1
.
2
1
+++
=1,665
+) Tải trọng Ngời : g
NG
=
)08,133,1.(2.
2
1
.
2
1
+
=1,205
III.6 Tính toán nội lực và chọn tiêt diện dây văng
III.6.1 Chọn loại cáp làm dây văng
- Sử dụng loại cáp CĐC loại bó xoắn 7 sợi của hãng VSL có các chỉ tiêu nh sau :
+) Đờng kính danh định : 15,2 mm
+) Giới hạn chảy : f
py
= 1670 Mpa
+) Giới hạn bền : f
pu
= 1860 Mpa
+) Cờng độ sử dụng : f = .f
pu

= 0,45 với tổ hợp tải trọng chính
= 0,5 với tổ hợp tải trọng phụ
= 0,56 với tổ hợp tải trọng thi công
=> Cờng độ sử dụng của cáp với tổ hợp tải trọng chính là :
f
sa
= 0,45.1860.10
2
= 873 Mpa
III.6.2 Tính nội lực trong dây văng
1 Tính nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn I
a- Công thức tính nội lực dây văng do tĩnh tải giai đoạn I
- Nội lực dây văng do tĩnh tải giai đoạn I đợc tính với sơ đồ của giai đoạn thi công
- Công thức tính nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn I
+) Nội lực trong dây thứ i
+) Nội lực trong dây giữa
b- Bảng tính nội lực dây văng do tĩnh tải giai đoạn I
Dây
i
i
(độ)
Sini
S
i
I
tĩnh
T
Dây
i
i

(độ)
Sini
S
i
I
tĩnh
T
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
17
i
I
tt
i
Sin
dg
S

.
=
g
g
I
tt
g
Sin
ddg
S

.2
).( +

=
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
1 67.20 0.922 94.80 1' 67.20 0.92 94.80
2 54.81 0.817 106.93 2' 54.81 0.82 106.93
3 46.12 0.721 121.25 3' 46.12 0.72 121.25
4 39.95 0.642 136.12 4' 39.95 0.64 136.12
5 35.43 0.580 150.76 5' 35.43 0.58 150.76
6 32.02 0.530 164.81 6' 32.02 0.53 164.81
7 29.38 0.491 178.15 7' 29.38 0.49 178.15
8 27.27 0.458 190.71 8' 27.27 0.46 190.71
9 25.56 0.432 202.52 9' 25.56 0.43 202.52
10 24.15 0.409 213.61 10' 24.15 0.41 213.61
11 22.96 0.390 224.02 11' 22.96 0.39 224.02
2 Tính nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn II và hoạt tải
a- Công thức tính nội lực dây văng do tĩnh tải giai đoạn II và hoạt tải
- Nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn II và hoạt tải đợc tính với sơ đồ KCN
cầu hoàn chỉnh trong giai đoạn khai thác.
- Để tính nội lực trong dây văng do tĩnh tải dg2 và hoạt tải thì ta sử dụng chơng
trình Sap2000 vẽ ĐAH nội lực trong dây văng sau đó xếp tải trọng lên ĐAH để tính
nội lực
- Nội lực trong các dây đợc tính với sơ đồ xếp tải trọng trên toàn cầu , riêng dây
neo đợc tính với sơ đồ xếp hoạt tải tại nhịp giữa .
- Nội lực do tĩnh tải giai đoạn II
S
tt
II
= q
tt
II

.



- Nội lực do hoạt tải
+) Do tải trọng làn : S
Lan
tt
=
lan
. q
lan
.
+

+) Do tải trọng Ngời : S
NG
tt
=
NG
. q
NG
.
+


+) Nội lực do xe tải : Tiến hành đặt 1 xe tải lên ĐAH ở vị trí bất lợi nhất (với
khoảng cách các trục sau của xe thay đổi từ 4,3 9 m )
P
tt

XT
=
xt
. m.IM.

ii
yP.
+) Nội lực do xe 2 trục : Tiến hành đặt 1 xe tải lên ĐAH ở vị trí bất lợi nhất
P
tt
2T
=
xt
. m.IM.

ii
yP.
b- Đờng ảnh hởng nội lực trong dây văng
- Đờng ảnh hởng nội lực dây 1 và 1
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
18
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
- Đờng ảnh hởng nội lực dây neo (xếp tải trên nhịp giữa)
+) Diện tích ĐAH dơng :
+
= 42.421
+) Diện tích ĐAH âm :
-
=- 0.719

+) Tổng diện tích ĐAH : = 41.707
c - Bảng tính toán nội lực trong dây văng do tĩnh tải giai đoạn II và hoạt tải
A - Nội lực dây văng nhịp biên
Dây
thứ

+



St II
T
S hoạt tải (T) Si h
max T
Xe tải
Xe 2
trục Làn Ngời
1 7.10 -3.13 3.97 12.42 18.85 13.04 19.60 8.98 47.43
2 11.03 -2.93 8.10 25.36 25.22 17.41 30.46 13.95 69.63
3 13.20 -2.81 10.38 32.51 26.43 18.19 36.45 16.70 79.58
4 13.95 -2.64 11.31 35.41 25.69 17.65 38.54 17.65 81.87
5 17.98 -2.72 15.26 47.77 32.55 22.31 49.66 22.75 104.96
6 15.78 -0.90 14.88 46.60 30.05 20.59 43.59 19.96 93.60
7 14.44 -0.40 14.04 43.97 25.44 17.49 39.89 18.27 83.59
8 17.72 -1.71 16.02 50.16 22.45 15.52 48.96 22.43 93.83
9 18.95 -4.65 14.30 44.77 15.21 10.32 52.33 23.97 91.51
10 31.77 -15.50 16.27 50.96 30.13 20.59 87.76 40.20 158.08
11 42.42 -28.44 13.98 43.79 40.79 27.73 117.18 53.67 211.64
B - Nội lực dây văng nhịp giữa
Dây i

+



S tĩnh S hoạt tải (T) Si h
Xe tải Xe 2 Làn Ngời
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
19
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
II
T trục
max T
1' 6.983 -3.001 3.982 12.47 18.91 12.83 19.29 8.84 47.03
2' 10.611 -2.612 7.999 25.05 25.13 17.38 29.31 13.43 67.87
3' 12.333 -2.062 10.271 32.16 25.57 17.73 34.07 15.60 75.24
4' 12.987 -1.656 11.331 35.48 24.68 17.03 35.87 16.43 76.98
5' 17.306 -1.641 15.665 49.05 31.00 21.43 47.80 21.90 100.70
6' 16.699 -0.857 15.842 49.61 29.32 20.16 46.13 21.13 96.58
7' 16.241 -0.533 15.708 49.19 27.21 18.68 44.86 20.55 92.62
8' 20.59 -1.765 18.825 58.95 30.28 20.78 56.87 26.05 113.20
9' 21.167 -3.408 17.759 55.61 27.01 18.30 58.47 26.78 112.26
10' 21.993 -5.887 16.106 50.44 24.11 16.52 60.75 27.83 112.68
11' 23.272 -9.347 13.925 43.61 23.67 16.12 64.28 29.44 117.39
3 Tổng hợp nội lực trong dây văng
Nhịp biên Nhịp giữa
Dây
i
S tĩnh I

T
St II
T
S hoạt
max T
S tổng
T
Dây
i
St I
T
St II
T
S hoạt
max T
S tổng
T
1 94.80 12.42 47.43 154.66 1' 94.80 12.47 47.03 154.30
2 106.93 25.36 69.63 201.92 2' 106.93 25.05 67.87 199.85
3 121.25 32.51 79.58 233.34 3' 121.25 32.16 75.24 228.65
4 136.12 35.41 81.87 253.40 4' 136.12 35.48 76.98 248.58
5 150.76 47.77 104.96 303.49 5' 150.76 49.05 100.70 300.51
6 164.81 46.60 93.60 305.01 6' 164.81 49.61 96.58 311.00
7 178.15 43.97 83.59 305.71 7' 178.15 49.19 92.62 319.95
8 190.71 50.16 93.83 334.70 8' 190.71 58.95 113.20 362.86
9 202.52 44.77 91.51 338.80 9' 202.52 55.61 112.26 370.40
10 213.61 50.96 158.08 422.65 10' 213.61 50.44 112.68 376.73
11 224.02 43.79 211.64 479.45 11' 224.02 43.61 117.39 385.02
III.6.3 Chọn tiết diện trong dây văng
- Tiết diện của các dây văng đợc xác định theo công thức

ul
f
S
A =
Trong đó :
+) S : Nội lực tĩnh tải và hoạt tải trong dây văng xác định với các hệ số tơng
ứng theo qui phạm hiện hành .
+) f
ul
: Cờng độ tính toán của vật liệu làm dây, f
ul
= 8370 (KG/cm
2
)
Các công thức trên xuất phát từ điều kiện tận dụng hết khả năng làm việc của dây
( trờng hợp dây nhiều khoang nhỏ ) . Theo đó tiết diện của tất cả các dây văng khác
nhau . Tuy nhiên trong tính toán thiết kế khi sự khác biệt không lớn thì ta có thể
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
20
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
chọn tiết diện của một số dây giống nhau hoặc do một số mục đích nào đó trong
quá trình thiết kế thì ta cũng có thể tăng hoặc giảm tiết diện của một số dây.
- Bảng chọn tiết diện dây văng
Nhịp biên Nhịp giữa
Dây
i
Si
max T
Ai

cm2
Số tao
n
Chọn
n tao
Ai
chọn
Dây
i
Si
max
T
Ai
cm2
Số tao
n
Chọn
n tao
Ai
chọn
1 154.66 18.48 13.20 24 33.6 1' 154.30 18.44 13.17 24 33.6
2 201.92 24.12 17.23 24 33.6 2' 199.85 23.88 17.05 24 33.6
3 233.34 27.88 19.91 24 33.6 3' 228.65 27.32 19.51 24 33.6
4 253.40 30.27 21.62 32 44.8 4' 248.58 29.70 21.21 32 44.8
5 303.49 36.26 25.90 32 44.8 5' 300.51 35.90 25.65 32 44.8
6 305.01 36.44 26.03 32 44.8 6' 311.00 37.16 26.54 32 44.8
7 305.71 36.52 26.09 37 51.8 7' 319.95 38.23 27.30 37 51.8
8 334.70 39.99 28.56 37 51.8 8' 362.86 43.35 30.97 37 51.8
9 338.80 40.48 28.91 37 51.8 9' 370.40 44.25 31.61 37 51.8
10 422.65 50.50 36.07 48 67.2 10' 376.73 45.01 32.15 48 67.2

11 479.45 57.28 40.92 48 67.2 11' 385.02 46.00 32.86 48 67.2
III.6.4 Điều kiện làm việc tốt của dây văng
- Để dây văng làm việc tốt trong quá trình chịu tác dụng của tải trọng thì dây văng
phải thoả mãn các điều kiện sau :
+) Đảm bảo điều kiện về độ bền : đảm bảo khả năng chịu lực
+) Đảm bảo điều kiện về độ cứng : tức là dây văng cần phải đợc kiểm tra
theo điều kiện biến dạng cho phép của hệ
- Độ võng của nút dây thứ i do hoạt tải đợc xác định theo công thức sau
















+

=
iii
h
ii
ioo
h
oo
i
A
Sl
tgA
Sl
E
Y

sin.cos.
.
.cos.
.1
2
Trong đó :
+) E : Mô đun đàn hồi của vật liệu dây
+) S
o
h
, S
i

h
: Nội lực tiêu chuẩn trong dây neo và dây thứ i do hoạt tải
+) A
o
,A
i
: Diện tích dây neo và dây thứ i
+) l
o
, l
i
: Hình chiếu của dây neo và dây thứ i ên mặt bằng
- Điều kiện đảm bảo về độ cứng : y
i
< {y}
IV Tính toán kết trụ tháp
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
21
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
IV.1 Cấu tạo tháp và trụ tháp
- Do điều kiện địa hình và địa chất tại khu vực đặt tháp ở 2 phía cầu là tơng tự nh
nhau do đó để thuận tiện cho công tác tính toán và thiết kế thì ta thiết kế tháp cầu 2
bên là nh nhau , do vậy ta chỉ cần tính toán cho 1 tháp
- Tháp cầu dùng loại thân hộp đặc đổ BT tại chỗ . Bê tông chế tạo M300
- Phơng án móng : Móng cọc đài cao ,cọc khoan nhồi đờng kính 1,5m.
- Tháp cầu đợc cấu tạo nh sau :
+) Chiều cao toàn bộ của tháp h
th
= 55 m

+) Chiều cao từ bệ tháp đến đáy dầm : h
ct
= 12,6m
+) Chiều cao từ đáy dầm đến dây văng thấp nhất : h
tt
= 25 m
+) Chiều cao bố trí dây văng : h
dv
=18 m
+) Khoảng cách từ điểm neo dây trên cùng đến đỉnh tháp : h
dt
= 2,5m
IV.2 Tính toán thiết kế
IV.2.1 - Tính trọng lợng của tháp :
- Bảng tính toán trọng lợng tháp
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều cao chân tháp hct 12.5 m
Chiều cao phần thân tháp htt 25 m
Chiều cao phần đỉnh tháp hdt 2.5 m
Chiều cao toàn bộ của tháp hth 55 m
Trọng lợng phần chân tháp Pct 174.56 T
Trọng lợng phần thân tháp Ptt 331.93 T
Trọng lợng phần đỉnh tháp Pdt 31.25 T
Trọng lợng dầm ngang trên Pdnt 93.75 T
Trọng lợng dầm ngang dới Pdnd 315 T
Trọng lợng toàn bộ tháp Pth
946.5
T
IV.2. 2 - Tính trọng lợng của bệ tháp
- Bảng tính toán trọng lợng tháp

Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều cao bệ tháp Hbt 4 m
Bề rộng của bệ tháp Bbt 29 m
Chiều dài của bệ tháp Lbt 12 m
Trọng lợng bệ tháp Pbt 3480 T
IV.2.3 - Tính áp lực nớc đẩy nổi ứng với mực nớc thấp nhất
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
22
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
- Theo nh bố trí cấu tạo thì bệ của cả 2 tháp đều đặt dới mực nớc thấp nhất 0,5 m
do đó ta chỉ tính áp lực nớc đẩy nổi tác dụng lên phần bệ tháp ngập trong nớc.
- Công thức tính
IV.2. 4 - Tính phản lực của kết cấu nhịp và hoạt tải truyền lên trụ tháp
- Để tính đợc phản lực của kết cấu nhịp lên móng trụ tháp thì trong phơng án sơ bộ
ta tính gần đúng nh sau : bằng phản lực của dầm liên tục (tĩnh tải + hoạt tải ) cộng
với hình chiếu của nội lực trong dây văng theo phơng thẳng đứng.
1 - Tính phản lực của dầm liên tục
- Dùng chơng trình Sap2000 vẽ ĐAH phản lực gối của dầm liên tục ta có :
+) Diện tích ĐAH dơng :
+
= 168,999
+) Diện tích ĐAH âm :
-
=-4,067
+) Tổng diện tích ĐAH : = 164,931
- Phản lực do tĩnh tải .
P
tt
tt

= q
tt
.


= 14,056 . 164.931 = 2318,06 (T)
- Phản lực do hoạt tải : Khi tính phản lực tác dụng lên gối trụ thì ta tính nh sau :
+) Sử dụng 2 xe tải thiết kế đặt cách nhau 15 m ( khoảng cách trục sau lấy
bằng 4,3 m )
+) Hiệu ứng của hoạt tải thiết kế đợc lấy bằng 90% giá trị phản lực tính đợc
cộng với hiệu ứng của 90% tải trọng làn + hiệu ứng của tải trọng Ngời
- Tính phản lực do tải trọng làn
P
Lan
tt
=
lan
. q
lan
.
+

= 1,75 . 0,948 . 168,999 = 280,369 T-
- Tính phản lực do tải trọng Ngời
P
NG
tt
=
NG
. q

NG
.
+

= 1,75 . 0,6 . 168,999 = 177,449 T
- Tính phản lực do xe tải thiết kế : xếp 2 xe lên ĐAH phản lực gối ( 2 xe đặt cách
nhau 15 m , khoảng cách trục sau bằng 4,3m)
P
tt
XT
=
xt
. m.IM.

ii
yP.
+) Xếp xe 1 :
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
23
TxxxVP
nngdn
13921)12294(. ===

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
P (T) 3.5 14.5 14.5 Pi . Yi
Y 1.021 1.032 1.042 33.646
+) Xếp xe 2 :
P (T) 3.5 14.5 14.5 Pi . Yi
Y 1.043 1.035 1.024 33.506

=> P
tt
XT
= 1,75 . 1 . 1,25 . (33,646 + 33,506 ) = 146,896 (T)
- Tính tổng phản lực do hoạt tải thiết kế :
P
tt
HT
= 0,9 . 146,896 + 0,9. 208,396 + 177,449 = 561,988 (T)
2 - Tính phản lực xét đến nội lực trong dây văng
Trong đó :
+)

S
i
: Tổng nội lực trong các dây văng do tĩnh tải và hoạt tải
- Bảng tính toán phản lực truyền lên trụ tháp khi xét đến nội lực trong dây văng
Nhịp biên Nhịp giữa
Dây
i
Sini
Si max
Si.Sini
1 67.20 0.92 154.66 142.57 1' 67.20 0.92 154.30 142.25
2 54.81 0.82 201.92 165.03 2' 54.81 0.82 199.85 163.33
3 46.12 0.72 233.34 168.19 3' 46.12 0.72 228.65 164.81
4 39.95 0.64 253.40 162.70 4' 39.95 0.64 248.58 159.61
5 35.43 0.58 303.49 175.94 5' 35.43 0.58 300.51 174.21
6 32.02 0.53 305.01 161.74 6' 32.02 0.53 311.00 164.91
7 29.38 0.49 305.71 149.98 7' 29.38 0.49 319.95 156.96

8 27.27 0.46 334.70 153.38 8' 27.27 0.46 362.86 166.29
9 25.56 0.43 338.80 146.20 9' 25.56 0.43 370.40 159.84
10 24.15 0.41 422.65 172.92 10' 24.15 0.41 376.73 154.13
D neo 22.96 0.39 479.45 187.05 11' 22.96 0.39 385.02 150.21
Tổng 1785.6 Tổng 1756.5
=> Tổng phản lực truyền lên trụ tháp khi xét đến nội lực trong dây văng là :
P
dv
= 1785,69 + 1756,55 = 3542,25 (T)
3 - Tính tổng phản lực từ KCN truyền lên móng trụ tháp
P
KCN
= 2 . (P
tt
tt
+ P
HT
tt
) + P
DV
= 2. (2424,85 + 561,988) + 3542,25 = 9302.8 (T)
IV.3 Tính duyệt mặt cắt chân tháp
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
24
iidv
SP

sin.

=

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu dây
văng -
- Trong phơng án sơ bộ ta chỉ tiến hành kiểm toán mặt cắt chân tháp theo điều kiện
chịu nén đúng tâm .
- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên chân tháp :
P = P
TH
+ P
KCN
= 946,5 + 9302,8 = 10249,3 T
- Tổng diện tích chân tháp : A
TH
= 2. 3,5 . 2 = 14 (m
2
)
- ứng suất pháp tại mặt cắt chân tháp
09,732
14
3,10249
===
CT
A
P

(T/m
2
) < R
n
= 1500 (T/m
2

) Bê tông mác M400
IV.4 Tính duyệt mặt cắt đáy bệ
- Tổng phản lực thẳng đứng tác dụng lên đáy bệ cọc
P = P
TH
+ P
BT
+ P
dn
+ PKCN =
= 946,5 +3480 + (-1392) + 9302,8 = 12337,3 T
- Diện tích mặt cắt bệ tháp : A
be
= 29 . 12 = 348 m
2
- ứng suất pháp tại mặt cắt đáy bệ
45,35
348
3,12337
===
BT
A
P

T/m
2
< R
n
= 1150 T/m
2

Bê tông mác 300
IV.5 Tính toán số cọc cần thiết trong móng
- Móng bệ tháp đợc thiết kế với móng cọc khoan nhồi D = 150cm
IV.5.1 - Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu
- Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Trong đó :
+) f
c

: Cờng độ chịu nén của bê tông
+) A
c
: Diện tích phần bê tông trên mặt cắt ngang cọc
+) f
y
: Cờng độ chịu kéo của thép
+) A
s
: Diện tích phần thép trên mặt cắt ngang cọc
+) : Hệ số uốn dọc , = 0,75
- Bảng tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu
- Nguyễn Văn Vĩnh - Lớp Cầu Đờng Bộ A K40
25
) 85,0.(
'
sycccoc
AfAfQ +=