THIẾT kế môn học cầu THÉP f1 THIẾT kế kết cấu NHỊP cầu BTDUL GIẢN đơn ĐƯỜNG ÔTÔ,22TCN 272 05,HL93+300daNm2,NHỊP dài 33m

Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
Họ và tên : trần ngọc quang
Lớp : đờng bộ a-k45
Thiết kế môn học cầu bê tông
cốt thép f1
Nội dung thiết kế:
- Thiết kế kết cấu nhịp cầu BTDUL giản đơn đờng ô tô.
Các số liệu thiết kế:
- Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN 272-05
- Hoạt tải tiêu chuẩn: HL93, Tải trọng ngời đi bộ 300 Kg/m
2
.
- Chiều dài nhịp: 33m
- Khổ đờng ô tô: 8m
- Chiều rộng vỉa hè: 2m
- Dự ứng lực căng sau.
- Loại cốt thép dự ứng lực: 7K15
- Mác bê tông: f
'
c
=40 MPa
- Không có dầm ngang
- Mặt cắt chữ I liên hợp bản BT
i. Thiết kế cấu tạo mặt cắt ngang cầu:
1. Chiều dài tính toán: L
tt
- L
tt
=L
toàn nhip
2a=33-2

ì
0.4=32.2 m
Trong đó: a là khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối, chọn a=40 cm
2. Số lợng và khoảng cách dầm chủ:
- Chiều rộng phần xe chạy B
1
=8 m, chiều rộng vỉa hè B
3
=2 m
- Chọn dạng bố trí lề ngời đi bộ cùng mức, dùng gờ chắn rộng B
2
=25 cm. Cột
lan can rộng B
4
= 50 cm

Chiều rộng toàn cầu: B=B
1
+2(B
2
+B
3
+B
4
)=800+2(25+200+50)= 1350cm
- Chọn số lợng dầm chủ N
b
= 6, khoảng cách giữa tim các dầm chủ là 220 cm,
khoảng cách từ tim dầm biên đến mép ngoài cùng là 125 cm
3. Chọn mặt cắt ngang dầm chủ.

Dầm chủ có tiết diện hình chữ I với các kích thớc sau:
- Chiều cao toàn dầm tối thiểu thông thờng theo bảng 2.5.2.6.3-1( Tiêu chuẩn
22TCN 272-05): H
min
=0.045 L
tt
=0.045
ì
32.2=1.449 m. Chọn H=1650mm
- Chiều rộng sờn dầm tại mặt cắt giữa nhịp là 200mm
- Chiều rộng bầu dầm: 650mm
- Chiều cao bầu dầm: 180mm
- Chiều cao vút của bụng bầu dầm tại mặt cắt giữa nhịp: 170mm
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
1
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Chiều rộng cánh dầm: 500mm
- Chiều cao gờ trên cùng: 40mm
- Chiều rộng gờ trên cùng: 380 mm
Các kích thớc khác nh hình vẽ:
4. Bản mặt cầu:
- Chiều dày trung bình bản mặt cầu: h
f
=18 cm.
- Lớp bê tông atphalt: t
1
=0.07 m
- Lớp bê tông phòng nớc: t
2
=0.004 m.

5. Bố trí chung mặt cắt ngang cầu:
B2
B3
B4
B/2
B3
B2B4
1
2
Mặt cắt L/2
1
2
Mặt cắt trên gối
B
B/2
Lớp phòng nuoc 0,4 cm
Lớp Bêtông Asphan 7cm
2%2%
Ván khuôn Bêtông đúc sẵn dày H6
Bản mặt cầu Bêtông cốt thép
Sk Sk
5xS
H
H
ii.Vật liệu và đặc trng hình học
1. Vật liệu:
- Bê tông dầm: + f
c1
= 40 Mpa +
c

= 25 KN/m
3
+ Hệ số poisson = 0,2
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
2
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Bê tông bản mặt cầu: + f
c2
= 35 Mpa +
c
= 25 KN/m
3
- Lớp phủ có:
c
= 24 KN/m
3
, gồm 2 lớp
- Cốt thép DƯL:7K15
- Cốt thép thờng có f
u
=620 mpa, f
y
= 420 MPa
2. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu (Theo điều 4.6.2.6.1)
2.1. Đối với dầm giữa:
- Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của
+ 1/4 chiều dài nhịp =
8.05
4
2.32

=
m=8050 mm
+ 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng
dầm hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm
=12
ì
180+max(200,500/2)= 2410 mm
+ Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau S= 2200 mm.

Bề rộng bản cánh hữu hiệu là 2200 mm.
2.2. Đối với dầm biên:
- Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể đợc lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm
trong kề bên (=2200/2=1100 mm) cộng thêm trị số nhỏ nhất của
+ 1/8 chiều dài nhịp tính toán =
4025
8
32200
=
mm
+ 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2 độ dày bản
bụng hoặc 1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chính
=6
ì
180+max(200/2, 500/4)= 1205 mm
+ Bề rộng phần hẫng =1250 mm .

Bề rộng bản cánh hữu hiệu là 1205+1100=2305 mm.
Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu
Bảng 1
Dầm giữa (b

i
) 2200 mm
Dầm biên (b
e
) 2305 mm
3. Xác định đặc đặc trng hình học mặt cắt dầm I cha liên hợp::
a. Mặt cắt tại gối:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
3
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
-Chọn gốc tọa độ tại mép dới mặt cắt, các đặc trng hình học đợc tính trong bảng sau:
+ I
x
,I
o
: mô men quán tính của mặt cắt đối với trục x qua mép dới dầm và đối
với trục trung hoà của tiết diện.
+Y
c
: khoảng cách từ trục trung hoà của mặt cắt tới trục x.

Ai(cm2) Yx(cm) Sx(cm3) Iox(cm4) Ix(cm4)
152.00 163.00 24776.00 202.67 4038690.67
7150.00 89.50 639925.00 12184195.83 69457483.3
1170.00 9.00 10530.00 31590.00 126360
42.50 19.89 845.33 75.83 16888.6439
Tổng: 8514.5025

676076.33

73639422.6
Yc= 79.403 cm
Io= 19956990 cm4
b. Mặt cắt giữa dầm:
- Chọn gốc tọa độ tại mép dới mặt cắt, các đặc trng hình học đợc tính trong
bảng sau:
+ Diện tích tiết diện: A=

A
i
(cm
2
)
+ Mô men tĩnh của tiết diện đối với trục x đi qua đáy dầm: S=

A
i

ì
y
x
(cm
3
)
+ Mô men quán tính đối với trục trung hoà: I
d
=I
x
-A
ì

Y
2
c
(cm
4
)
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
4
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1

cao(cm) rộng(cm) Ai(cm2) Yx(cm) Sx(cm3) Iox(cm4) Ix(cm4)
Gờ trên 4.00 38.00 152.00 163.00 24776.00 202.7 4038690.7
Cánh trên 12.00 50.00 600.00 155.00 93000.00 7200.0 14422200.0
Vút trên 12.00 15.00 180.00 145.00 26100.00 1440.0 3785940.0
Sờn 131.00 20.00 2620.00 83.50 218770.00 3746818.3 22014113.3
Vút dới 17.00 22.50 382.50 23.67 9052.50 6141.3 220383.8
Bầu 18.00 65.00 1170.00 9.00 10530.00 31590.0 126360.0
Tổng
165.00

5104.50

382228.50

44607687.8
Yc= 74.881 cm
Io= 15986152.59 cm4
c. Mặt cắt cách gối 0.72 H=0.72
ì
(1650+180)= 1317.6 mm

Trong đó H là chiều cao của mặt cắt đã qui đổi
- Tơng tự nh trên ta có bảng các đặc trng hình học mặt cắt 0.72 H nh sau:
+ Diện tích tiết diện: A=

A
i
(cm
2
)
+ Mô men tĩnh của tiết diện đối với trục x đi qua đáy dầm: S=

A
i

ì
y
x
(cm
3
)
+ Mô men quán tính đối với trục trung hoà: I
d
=I
x
-A
ì
Y
2
c
(cm

4
)

Cao
(cm)
Rộng
(cm)
A
i
cm2)
Y
x
(cm)
S
x
(cm3)
I
ox
(cm4)
I
x
(cm4)
Gờ trên 4.00 38.00 152.00 163.00 24776.00 202.7 4038690.7
Cánh trên 12.00 50.00 600.00 155.00 93000.00 7200.0 14422200.0
Vút trên 7.62 9.53 72.63 146.46 10636.78 234.4 1558088.6
Sờn 131.00 30.94 4053.66 83.50 338481 5797077 34060236.1
Vút dới 12.46 15.03 187.28 22.15 4149.06 1615.9 93534.4
Bỗu dầm 18.00 61.00 1098.00 9.00 9882.00 29646.0 118584.0
Tổng: 165.00

6163.57 480924.78

54291333.8
Yc= 78.027 cm
Io= 16766236.73 cm4
iii. Hệ số tải trọng:
1. Hệ số làn:
- Số làn thiết kế: n
lan
=[8/3.5]=2 làn
- Hệ số làn: m
lan
=1
2. Hệ số phân bố ngang cho hoạt tải đối với mô men trong
các dầm giữa:
- Tham số độ cứng dọc: K
g
=n (I
d
+A
ì
e
g
2
) mm
4
.
Trong đó:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
5

Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
n=
d
b
E
E
E
b
: Mô đun đàn hồi của vật liệu dầm
E
b
=0.043
MPaf
kg
m
cc
'
1
5.1
3









=0.043

ì
(2500)
1.5
40
=33994.485 MPa
E
d
: Mô đun đàn hồi của vật liệu bản mặt cầu
E
d
=0.043
MPaf
kg
m
cc
'
2
5.1
3









=0.043
ì

(2500)
1.5
35
=31798.929 MPa
Vậy n=1.069
I
d
=15986152.59 cm
4
: Mô men quán tính chống uốn của tiết diện dầm chủ ( không
tính bản mặt cầu) đối với trục trung hoà.
e
g
: Khoảng cách từ tâm của bê tông bản đến tâm của dầm chủ;
e
g
= 165 - 74.881+ 18/2=99.119cm

K
g
=n (I
d
+A
ì
e
g
2
)=1.069
ì
(15986152.59 +5104.50

ì
99.119
2
)= 70702370.54cm
4
.
- Kiểm tra phạm vi áp dụng:
+ 1100 mm<S=2200 mm<4900 mm
+ 110<t
s
=180<300 mm
+ 6000<L=33000<73000
+ N
b
=6>4
- Trờng hợp 1 làn chất tải:
g
mg1
=0.06+
1.0
3
3.0
4.0
4300

ì








ì






Stt
g
tt
tL
K
L
SS
Trong đó: S: khoảng cách giữa các dầm chủ; S=2200 mm
L
tt
=32200 mm
t

S
=180 mm
Vậy: g
mg1
=0.450
- Trờng hợp 2 làn chất tải:
g
mg2
=0.075+
1.0
3
2.0
6.0
2900








ì

ì






S
tt
g
tt
tL
K
L
SS
Vậy: g
mg2
=0.641
- Hệ số phân bố mô men thiết kế của các dầm giữa: g
mg
=max( g
mg1
, g
mg2
)=
0.641
3. Hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men của dầm biên:
- Một làn chất tải: Dùng phơng pháp đòn bẩy, sơ đồ tính nh hình vẽ:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45

6
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
+ Khi xếp tải 1 làn, hệ số làn là 1.2
+ Hệ số phân bố với xe thiết kế:
g
HL1
=1.2
ì
2
1
ì
y
4
=1.2
ì
2
1
ì
110
220
=0.30
+ Hệ số phân bố với tải trọng ngời đi:
g
PL1
=
3
2.1
B
ì
0.5

ì
B
3
ì
(y
1
+y
2
)
y
1
=
220 125 50
220
+
= 1.341
y
2
=
220 125 50 100
220
+
= 0.886
Trong đó B
3
là phần lề ngời đi.
Vậy: g
PL1
=1.2
ì

0.5
ì
(1.341+0.886)= 1.336
+ Với tải trọng làn: Thiên về an toàn, coi tải trọng làn theo phơng ngang cầu là
tải trọng tập trung:
g
Làn1
=
m3
2.1
ì
2
1
ì
y
3
ì
(S+S
k
-B4-B
3
-B
2
)
y
3
=
220 125 50 100 25
220
+

=0.773
Trong đó B
4
,B
3
,B
2
: bề rộng lan can, lề ngời đi, và gờ chắn.
g
Làn1
=
300
2.1
ì
2
1
ì
0.773
ì
(220+125-50-200-25)= 0.108
- Hai hoặc nhiều làn chất tải:
Khoảng cách từ tim dầm chủ ngoài cùng tới mép trong gờ chắn bánh:
d
e
=125-(50+100+25)= -50 cm=-500 mm
Vậy d
e
=-500 mm không nằm trong phạm vi áp dụng công thức: g
mb2
= e

ì
g
mg

Các hệ số phân bố đợc lấy nh sau:
+ g
mbHL
=g
HL1
=0.30
+ g
mbPL
=g
PL1
=1.336
+ g
mblàn
=g
Làn1
=0.108
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
7
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
4. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt trong các dầm dọc giữa:
- Kiểm tra phạm vi áp dụng:
+ Khoảng cách giữa các dầm chủ: 1100<S=2200<4900
+ Chiều dài dầm: 6 000<L=33000<73 000
+ Chiều dày bản mặt cầu: 110<t
S
=180<300

+ Hệ số độ cứng dọc: 4
ì
.10
9
<K
g
=7.070
ì
10
11
<3
ì
10
12
+ Số dầm chủ: N
b
=6>4
- Trờng hợp 1 làn chất tải:
g
vg1
=0.36+
7600
S
=0.36+
2200
7600
=0.649
- Trờng hợp 2 hoặc nhiều làn chất tải:
g
vg2

=0.2+
0.2
107007600







SS
=0.2+
2.0
2200 2200
7600 10700


ữ

=0.447
- Hệ số phân bố lực cắt thiết kế đối với dầm giữa:g
vg
=max(g
vg1
, g
vg2
)=0.649
5. Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với lực cắt trong các dầm dọc biên:
- Kiểm tra phạm vi áp dụng: d
e

=-500 mm không nằm trong phạm vi áp dụng
công thức: g
vb2
= e
ì
g
vg
. Sử dụng phơng pháp đòn bẩy để tính.
- Tơng tự nh tính hệ số phân bố hoạt tải đối với mô men trong dầm biên:
+ G
vbHL
=g
HL1
=0.30
+ G
vbPL
=g
PL1
=1.336
+ G
vblàn
=g
Làn1
=0.108
6. Hệ số điều chỉnh tải trọng:
- Hệ số dẻo
D

, đối với các bộ phận và liên kết thông thờng lấy
D

=1
- Hệ số độ d thừa
R

, đối với mức d thừa thông thờng lấy
R

=1
- Hệ số độ quan trọng
I

, đối với cầu thiết kế là quan trọng lấy
I

=1.05
Vậy hệ số điều chỉnh tải trọng:

=1
ì
1
ì
1.05=1.05>0.95.
iv. Xác định tải trọng
1. tĩnh tải bản mặt cầu:
- Dầm giữa và dầm biên có mặt cắt ngang giống nhau, và phần cánh hẫng có
chiều dài đúng bằng 1/2 khoảng cách tim các dầm chủ, nên tĩnh tải bản mặt cầu
tác dụng lên dầm giữa và dầm biên là nh nhau.
- Lấy diện tích tác dụng nh sau: A
bm

=A
bmg
= A
bmb
=S.h
f
Trong đó: h
f
: Chiều dày trung bình của bê tông bản, h
f
=18 cm
S: Khoảng cách giữa 2 dầm chủ; S=2200 mm=220 cm

A
bm
=220
ì
18=3960 cm
2
=0.396 m
2
.
- Trọng lợng bản mặt cầu: DC
bm
= A
bm
c

ì
=0.396

ì
2500=990 kg/m
2. Tĩnh tải dầm chủ:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
8
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Đoạn từ đầu dầm đến hết đoạn có mặt cắt thay đổi:(đơn vị cm)
+ Diện tích tiết diện đầu dầm: A
0
=8514.5025 (cm
2
)=0. 85145025 m
2
+ Diện tích tiết diện giữa dầm: A =5104.50 (cm
2
) =0. 510450 m
2
+ Trọng lợng hai đoạn đầu dầm:
DC
do
= 2
c
(A
0
ì
1.40+
ì
+
2
0

AA
0.5)
=2
ì
2500
ì
(0.85145025
ì
1.4+
0.85145025 0.510450
2
+
ì
0.5)=7662.434 kg
- Đoạn còn lại:
+ Diện tích tiết diện: A=0.510450 m
2
+ Trọng lợng đoạn dầm:
DC
d
=
c
ì
A
ì
(L
tt
-2
ì
1.5)=2500

ì
0.510450
ì
(32.2-2
ì
1.5)= 37262.85 kg
- Tĩnh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều trên suốt chiều dài dầm:
DC
dc
=
L
DCDC
dd
+
0
=
7662.434 37262.85
33
+
=1361.372 kg/m
3. Tĩnh tải ván khuôn lắp ghép:
- DC
vk
=
c
(S-b
4
)H
6
Trong đó: S=2200 mm

b
4
: Bề rộng gờ trên cùng; b
4
=38 cm
H
6
: chiều cao gờ trên cùng; H
6
=4 cm

DC
vk
=2500x(2.2-0.38)x0.04=182 kg/m
4. Tĩnh tải lan can có tay vịn:
- Phần thép: DC
t
=15 kg/m
Bó vỉa cao h
B4
=0.3 m
- Phần bê tông: DC
bt
=
c
B
4
h
B4
=2500x0.5x0.3= 375 kg/m (tính gần đúng)

- Tổng: DC
lc
= DC
t
+ DC
bt
=15+ 375 = 390 kg/m.
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
9
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Gờ chắn: DC
gc
=
c
B
2
h
B4
=2500x0.25x0.3=187.5 kg/m
5. Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng:
- Lớp bê tông atphalt: t
1
=0.07 m,
1
=2400 kg/m
3
- Lớp phòng nớc : t
2
=0.004 m,
2

=1800 kg/m
3
.
- Tổng cộng lớp phủ mặt cầu:
DW
lp
=( t
1

1
+ t
2

2
)S=(0.07x2400+0.004x1800)x2.200=385.44 kg/m
- Các tiện ích ( trang thiết bị trên cầu): DW
ti
=5 kg/m
DW= DW
lp
+ DW
ti
=385.44+5=390.44 kg/m.
- Dầm biên:
+ Tính tung độ đờng ảnh hởng: y
1b
=
S
B
SS

k
)
2
(
4
+
=
220 125 25
220
+
=1.455
+ Tĩnh tải do lan can tác dụng lên dầm biên:
DC
lcb
= DC
lc
. y
1b
=390x1.455 =567.273 kg/m
+ Tĩnh tải do lớp phủ mặt cầu tác dụng lên dầm biên:
DW
b
= DW
lp

S
S
BBS
k
2

24
+

+ DW
ti
= 385.44 x
1250 500 250 1100
2200
+
+5 = 285.32 kg/m
- Dầm giữa:
+ DC
lcg
=0
+ DW
g
=DW=390.44 kg/m
6. Tổng cộng tĩnh tải tác dụng lên dầm dọc chủ:
- Dầm giữa:
+ Cha liên hợp: DC
dc
=1361.372 kg/m
+ Giai đoạn khai thác:
DC
g
=DC
dc
+DC
bmg
+DC

dn
+DC
lcg
+DC
vk
=1361.372 +990+0+0+182
=2533.372 kg/m
DW
g
=DW=407.96 kg/m
- Dầm biên:
+ Giai đoạn cha liên hợp: DC
dc
=1335.2896 kg/m
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
10
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
+ Giai đoạn khai thác:
DC
b
=DC
dc
+DC
bmb
+DC
dn
+DC
lcb
+0.5DC
vk

+DC
gc
=1335.2896+1035+195.404 +
542.6 +0.5x192+187.5=3391.8021 kg/m=33.918021 kN/m
DW
b
= 390.44 kg/m
7. Hoạt tải HL 93:
- Xe tải thiết kế
- Xe hai trục thiết kế
- Hoạt tải xe thiết kế:
+ Xe tải thiết kế+tải trọng làn
+ Xe 2 trục thiết kế + tải trọng làn
8. Hoạt tải ngời đi bộ(PL): Pl=3x10
-3
MPa
v.Tính toán nội lực:
Mặt cắt đặc tr ng:
+ Mặt cắt gối: x=0
+ Mặt cắt cách gối x=0.72h=0.72x(1.65+0.18)= 1.3176 m ( Để tính lực cắt)
+ Mặt cắt thay đổi tiết diện: x=1.5 m
+ Mặt cắt L/4: x=32.2/4=8.05 m
+ Mặt cắt L/2: x=32.2/2=16.1 m
1. Tính toán nội lực dầm chủ do tĩnh tải
- Tải trọng tác dụng nên dầm chủ
+ Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+ DW)
+ Hoạt tải gồm cả lực xung kích(IL+IM) : Xe HL 93, tải trọng ngời đi bộ
+ Nội lực do căng cáp ứng suất trớc. Bỏ qua các tải trọng do co ngót, từ biến,
nhiệt độ, lún, gió, động đất.
- Để xác định nội lực, ta vẽ đờng ảnh hởng cho các mặt cắt cần tính rồi xếp tĩnh

tải lên đờng ảnh hởng. Nội lực đợc xác định theo công thức:
+ Mômen: M
u
= .
p
..g
+ Lực cắt: V
u
= .g(
p
.
+

p
.
-
)
Trong đó: : Diện tích đờng ảnh hởng mômen tại mặt cắt đang xét

+
: Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt dơng tại mặt cắt đang xét

+
: Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét
: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính d, và sự quan trọng trong khai thác
=1.05
a. Tính Mômen
- Đờng ảnh hởng mômen tại các mặt cắt đặc trng:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
11

Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Mô men tác dụng lên dầm biên do tĩnh tải:
+ Giai đoạn cha liên hợp:
M
DCdc
=DC
dc
.g.
M

Trong đó:
Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên : DC
dc
=13.614 KN/m
M

: Diện tích đờng ảnh hởng mô men của mặt cắt đang tính
Bảng tính:
x(m)
M

(m
2
) DC
dc
(KN/m) M
DC
dc
(KN.m)
0 0.000 13.614 0.000

1.3176 20.345 13.614 276.976
1.5 23.025 13.614 313.456
8.05 97.204 13.614 1323.305
16.1 129.605 13.614 1764.407
+ Giai đoạn khai thác: Mặt cắt đã liên hợp
M
DCb
=DC
b
.g.
M

M
DWb
=DW
b
.g.
M

Trong đó:
Tĩnh tải tác dụng lên dầm biên trong giai đoạn khai thác : DC
b
=32.646 kN/m.
Tĩnh tải lớp phủ mặt cầu : DW
b
=2.853 kN/m
Bảng tính:
X
M

(m
2
)
DC
b
DW
b
M
DCb
M
DWb
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
12
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
(m) (KN/m) (KN/m) (KN.m) (KN.m)
0 0.000 32.646 2.853 0.000 0.000
1.3176 20.345 32.646 2.853 664.203 58.049
1.5 23.025 32.646 2.853 751.685 65.695
8.05 97.204 32.646 2.853 3173.357 277.342
16.1 129.605 32.646 2.853 4231.143 369.789
- Mô men tác dụng lên dầm giữa do tĩnh tải:
+ Giai đoạn cha liên hợp: Giống dầm biên giai đoạn cha liên hợp
+ Giai đoạn khai thác:
M
DCg
=DC
g
.g.
M

M
DWg
=DW
b
.g.
M

DC
g
= 25.334 kN/m.
DW
b
= 3.904 kN/m.
Bảng tính:
X
(m)
M

(m
2
)
DC
g
(KN/m)
DW
g
(KN/m)
M
DCg
(KN.m)

M
DWg
(KN.m)
0 0.000 25.334 3.904 0.000 0.000
1.3176 20.345 25.334 3.904 515.423 79.436
1.5 23.025 25.334 3.904 583.309 89.899
8.05 97.204 25.334 3.904 2462.533 379.522
16.1 129.605 25.334 3.904 3283.377 506.030
b. Tính lực cắt do tĩnh tải
- Đờng ảnh hởng lực cắt:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
13
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
- Lực cắt của dầm biên do tĩnh tải:
+ Giai đoạn cha liên hợp: V
DCdc
=DC
dc
.g.
V

Trong đó:
V

: Diện tích đờng ảnh hởng lực cắt
DC
dc
= 13.614 KN/m
Bảng tính:
x(m)

V

+
(m
2
)
V


(m
2
)
V

(m
2
) DC
dc
(KN/m) V
DCdc
(KN.m)
0.000
16.100 0.000 16.100 13.614 219.181
1.318
14.809 0.027 14.782 13.614 201.243
1.500
14.635 0.035 14.600 13.614 198.760
8.050
9.056 1.006 8.050 13.614 109.590
16.100

4.025 4.025 0.000 13.614 0.000
+ Giai đoạn khai thác: V
DCb
=DC
b
.
.
g.
V

DC
b
=32.646 kN/m.
Lập bảng tính:
x(m)
V

+
V


m
2
V

(m
2
)
DC
b

(KN/m)
DW
b
(KN/m)
V
DCb
(KN.m)
V
DWb
(KN.m)
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
14
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
(m
2
)
0 16.100 0.000 16.100 32.646 2.853 525.608 45.937
1.3176
14.809 0.027 14.782 32.646 2.853 482.593 42.177
1.5 14.635 0.035 14.600 32.646 2.853 476.638 41.657
8.05 9.056 1.006 8.050 32.646 2.853 262.804 22.968
16.1 4.025 4.025 0.000 32.646 2.853 0.000 0.000
- Lực cắt của dầm giữa do tĩnh tải:
+ Giai đoạn cha liên hợp: Tơng tự cho kết quả giống dầm biên
+ Giai đoạn khai thác:
Bảng tính:
x(m)
V

+

(m
2
)
V


m
2
V

(m
2
)
DC
g
(KN/m)
DW
g
(KN/m)
V
DCg
(KN.m)
V
DWg
(KN.m)
0 16.100 0.000 16.100 25.334 3.904 407.873 62.861
1.318
14.809 0.027 14.782 25.334 3.904 374.493 57.716
1.5 14.635 0.035 14.600 25.334 3.904 369.872 57.004
8.05 9.056 1.006 8.050 25.334 3.904 203.936 31.430

16.1 4.025 4.025 0.000 25.334 3.904 0.000 0.000
2. Tính nội lực dầm chủ do hoạt tải:
Sơ đồ tính của dầm chủ là dầm giản đơn nên khoảng cách giữa hai trục 145 kN của
xe tải thiết kế Truck đều lấy là 4.3 m
a. Mô men do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt dầm:
- Tính tại các mặt cắt đặc trng:
+ Mặt cắt gối: x=0
+ Mặt cắt cách gối x=0.72h=0.72x(1.65+0.18)= 1.3176 m ( Để tính lực cắt)
+ Mặt cắt thay đổi tiết diện: x=1.5 m
+ Mặt cắt L/4: x=32.2/4=8.05 m
+ Mặt cắt L/2: x=32.2/2=16.1 m
- Khi đó xét 3 trờng hợp xếp tải bất lợi nhất sau:
Trờng hợp 1:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
15
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
Xe tải thiết kế (Truck)
Xe hai trục thiết kế (Tandem)
4,3m4,3m
1,2m
Đảh Mk
y1 y2
y3
y4
q làn
Truờng hợp 1
+ Công thức tính:
M
truck
= y

M1
.145+y
M2
.145+y
M3
.35 (kN)
M
tandem
= y
M4
.110+y
M5
.110 (kN)
M
xetk
=max(M
truck
,M
tandem
)
Trong đó: y
M
là tung độ đờng ảnh hởng mô men tại mặt cắt có toạ độ X tơng ứng.
+ Bảng tính mô men do xe thiết kế:
X
(m)
y
M1
y
M2

y
M3
M
truck1
(kNm)
y
M4
y
M5
M
tandem1
(kNm)
M
xetk
(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1.318 1.264 1.088 0.912 372.868 1.264 1.215 272.609 372.868
1.500 1.430 1.230 1.030 421.724 1.430 1.374 308.478 421.724
8.050 6.038 4.963 3.888 1731.063 6.038 5.738 1295.250 1731.063
16.100 8.050 5.900 3.750 2154.000 8.050 7.450 1705.000 2154.000
Trờng hợp 2:
y'1
Đảh Mk
1,2m
4,3m 4,3m
Xe hai trục thiết kế (Tandem)
Xe tải thiết kế (Truck)
y'5
y'2
y'3

y'4
q làn
Truờng hợp 2
+ Công thức tính:
M
truck
= y
M1
.145+y
M2
.145+y
M3
.35 (kN)
M
tandem
= y
M4
.110+y
M5
.110 (kN)
M
xetk
=max(M
truck
,M
tandem
)
Trong đó: y
M
là tung độ đờng ảnh hởng mô men tại mặt cắt có toạ độ X tơng ứng.

+ Bảng tính mô men do xe thiết kế trờng hợp 2:
X
(m)
y
M1
y
M2
y
M3
M
truck1
(kNm)
y
M4
y
M5
M
tandem1
(kNm)
M
xetk
(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
16
110 KN110 KN
1,2m
x=0,6m
Hợp lực
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1

1.318 1.088 1.264 0.000 340.955 1.239 0.688 212.011 340.955
1.500 1.230 1.430 0.000 385.691 1.402 0.858 248.627 385.691
8.050 4.963 6.038 2.813 1693.438 5.888 5.588 1262.250 1693.438
16.100 5.900 8.050 5.900 2229.250 7.750 7.750 1705.000 2229.250
Trờng hợp 3:
y'1
Đảh Mk
1,2m
4,3m 4,3m
Xe hai trục thiết kế (Tandem)
Xe tải thiết kế (Truck)
y'5
y'2
y'3
y'4
q làn
Truờng hợp 3
Truờng hợp 2
+ Xếp xe sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần nhất cách đều tung độ
lớn nhất của đờng ảnh hởng.
Với xe tải thiết kế (truck)
35(x+4,3)+145.x=145.(4,3-x)
=> x= 1,455 m
Với Tendom: x=0.6 m
+ Nội lực xe thiết kế sẽ đợc lấy bằng giá
trị lớn hơn trong các giá trị trên.
+ Công thức tính:
M
truck
= y

M1
.145+y
M2
.145+y
M3
.35 (kN)
M
tandem
= y
M4
.110+y
M5
.110 (kN)
M
xetk
=max(M
truck
,M
tandem
)
+ Bảng tính mô men do xe thiết kế trờng hợp 3:
X
(m)
y
M1
y
M2
y
M3
M

truck1
(kNm)
y
M4
y
M5
M
tandem1
(kNm)
M
xetk
(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1.318 1.118 0.566 0.000 244.101 1.227 0.976 242.310 244.101
1.500 1.264 0.737 0.000 290.032 1.388 1.144 278.553 290.032
8.050 5.144 5.492 2.267 1621.597 5.813 5.813 1278.750 1621.597
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
17
35 KN
4,3m
4,3m
145 KN 145 KN
x=1,455m
Hợp lực
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
16.100 6.264 7.686 5.536 2216.519 7.600 7.900 1705.000 2216.519
- So sánh các giá trị tính đợc trong 3 trờng hợp trên, chọn mô men do xe thiết
kế:
x Mxetk1(kNm) Mxetk2(kNm) Mxetk3(kNm) Mxetk(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

1.318 372.868 340.955 244.101 372.868
1.500 421.724 385.691 290.032 421.724
8.050 1731.063 1693.438 1621.597 1731.063
16.100 2154.000 2229.250 2216.519 2229.250
- Mô men gây ra do tải trọng làn: q
làn
=9.3 kN/m rải đều trên suốt chiều dài cầu
M
làn
=q
làn
.
M

Bảng tính:
x(m)
M

(m2) q
làn
(kN/m) M
lanx
(KN.m)
0.000 0.000 9.300 0.000
1.318 20.345 9.300 189.212
1.500 23.025 9.300 214.133
8.050 97.204 9.300 903.995
16.100 129.605 9.300 1205.327
- Mô men gây ra do tải trọng ngời đi: Coi nh chỉ gây ra nội lực trong dầm biên.
PL=300 Kg/m

2
=3 KN/m
2
.
M
PLx
=PL.B
3
.
M

Trong đó B
3
là chiều rộng vỉa hè.
Bảng tính:
x(m)
M

(m2) B3(m) PL(kN/m
2
) M
PLx
(KN.m)
0.000 0.000 2.000 3.000 0.000
1.318 20.345 2.000 3.000 122.072
1.500 23.025 2.000 3.000 138.150
8.050 97.204 2.000 3.000 583.223
16.100 129.605 2.000 3.000 777.630
- Tổ hợp mô men do hoạt tải:
+ Dầm biên: IM=25%

M
LLb
=g
mbHL
(1+IM)M
xetk
+g
mblàn
.M
lanx
+g
mbPL
.M
PLx
Bảng tính:
Hệ số xung kích IM=
0.250
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
18
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
Hệ số phân bố tải với xe tải thiêt kế g
mbHL
=
0.300
Hệ số phân bố tải với xe tải trọng làn g
mblàn
=
0.108
Hệ số phân bố tảI với tải trọng ngời đi bộ g
mbPL

=
1.336
x(m) M
xetk
(kNm) M
lanx
(kNm) M
PLx
(kNm) M
LLb
(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1.318 372.868 189.212 122.072 323.427
1.500 421.724 214.133 138.150 365.930
8.050 1731.063 903.995 583.223 1526.342
16.100 2229.250 1205.327 777.630 2005.560
+ Dầm giữa: IM=25%
M
LLg
=g
mg
(1+IM)M
xetk
+g
mg
M
lanx
Bảng tính:
Hệ số xung kích IM=
0.250

Hệ số phân bố mômen thiết kế của các dầm giữa g
mg
=
0.641
x(m) M
xetk
(kNm) M
lanx
(kNm) M
LLg
(kNm)
0.000 0.000 0.000 0.000
1.318 372.868 189.212 419.778
1.500 421.724 214.133 474.863
8.050 1731.063 903.995 1965.227
16.100 2229.250 1205.327 2557.177
b. Lực cắt do hoạt tải HL93 và PL tác dụng tại các mặt cắt dầm:
- Tính lực cắt tại 5 mặt cắt đặc trng trong 2 trờng hợp xếp xe bất lợi sau:
1,2m
4,3m 4,3m
Xe hai trục thiết kế (Tandem)
Xe tải thiết kế (Truck)
q làn
Xk
y1
y2 y3
y4
Đảh Qk
- Công thức tính lực cắt do xe tải thiết kế:
V

truck
=145.y
V1
+145y
V2
+35y
V3
- Công thức tính lực cắt do xe 2 trục thiết kế:
V
tandem
=110(y
V3
+y
V4
)
Trong đó, y
V1
là tung độ đờng ảnh hởng lực cắt tơng ứng tại các mặt cắt đặt các trục
xe tải thiết kế và xe 2 trục thiết kế nh hình vẽ
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
19
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
Bảng tính:
X
(m)
y
V1
(m)
y
V2

(m)
y
V3
(m)
y
V4
(m)
y
V5
(m)
Vtruck
(kNm)
Vtandem
(kNm)
Vxetk
(kNm)
0.000 1.000 0.866 0.733 1.000 0.963 296.289 215.901 296.289
1.318 0.959 0.826 0.692 0.959 0.922 282.990 206.898 282.990
1.500 0.953 0.820 0.686 0.953 0.916 281.149 205.652 281.149
8.050 0.750 0.616 0.483 0.750 0.713 215.039 160.901 215.039
16.100 0.500 0.366 0.233 0.500 0.463 133.789 105.901 133.789
- Lực cắt gây ra do tải trọng làn: Trờng hợp bất lợi với các mặt cắt trong khoảng
từ gối tới Ltt/2, chỉ đặt tải trên đờng ảnh hởng dơng.
V
lanx
=q
lan.
Vd

Trong đó

Vd

là diện tích phần đờng ảnh hởng dơng
Bảng tính:
x(m)
Vd

(m
2
)
q
lanx
(kN/m) V
lanx
(kN)
0.000 16.100 9.300 149.730
1.318 14.809 9.300 137.727
1.500 14.635 9.300 136.105
8.050 9.056 9.300 84.223
16.100 4.025 9.300 37.433
- Lực cắt do tải trọng ngời đi gây ra ở dầm biên:
Coi nh dầm biên chịu toàn bộ tải trọng ngời đi: PL=300kg/m
2
=3kN/m
2
.
V
PLx
=PL.B
3

.
Vd

(kN)
Bảng tính:
x(m)
Vd

(m
2
)
PL(kN/m
2
) B
3
(m) V
PLx
(kN)
0.000 16.100 3.000 2.000 96.600
1.318 14.809 3.000 2.000 88.856
1.500 14.635 3.000 2.000 87.810
8.050 9.056 3.000 2.000 54.338
16.100 4.025 3.000 2.000 24.150
- Tổ hợp lực cắt do hoạt tải:
+ Dầm biên: IM=0.25
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
20
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
V
LLb

=g
vbHL
(1+IM)V
xetk
+g
vblanx
V
lan
+g
vbPL
V
PLx
Bảng tính:
Hệ số xung kích IM=
0.250
Hệ số phân bố lực cắt với xe tải thiết kế gvbHL=
0.300
Hệ số phân bố lực cắt với tải trọng làn gvblàn=
0.108
Hệ số phân bố lực cắt với tải trọng ngời bộ hành gvbPL=
1.336
x(m) V
xetk
(kN) V
lanx
(kN) V
PLx
(kN) V
LLb
(kN)

0.000 296.289 149.730 96.600 256.399
1.318 282.990 137.727 88.856 239.765
1.500 281.149 136.105 87.810 237.501
8.050 215.039 84.223 54.338 162.366
16.100 133.789 37.433 24.150 86.494
+ Dầm giữa: IM=0.25
V
LLg
=g
vg
(1+IM)V
xetk
+g
vg
V
lanx
(kN)
Bảng tính:
Hệ số xung kích IM=
0.250
Hệ số phân bố lực cắt gvg=
0.649
x(m) V
xetk
(kN) V
lanx
(kN) V
LLg
(kN)
0.000 296.289 149.730 337.785

1.318 282.990 137.727 319.193
1.500 281.149 136.105 316.645
8.050 215.039 84.223 229.278
16.100 133.789 37.433 132.927
3. Tổ hợp tải trọng theo các trạng thái giới hạn(TTGH)
- Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trng:
+ Mặt cắt gối: x=0
+ Mặt cắt cách gối x=0.72h=0.72x(1.65+0.18)= 1.3176 m ( Để tính lực cắt)
+ Mặt cắt thay đổi tiết diện: x=1.5 m
+ Mặt cắt L/4: x=32.2/4=8.05 m
+ Mặt cắt L/2: x=32.2/2=16.1 m
a. Dầm giữa:
Trạng thái giới hạn cờng độ I: Tổ hợp tải trọng có liên quan đến việc sử dụng xe tiêu
chuẩn, và không xét tới ảnh hởng của gió .
- Mô men: M
uCD1g
=

(1.75 M
LLg
+1.25M
DCg
+1.5M
DWg
)
- Lực cắt: V
uCD1g
=

(1.75 V

LLg
+1.25V
DCg
+1.5V
DWg
)
Trạng thái giới hạn cờng độ II:
- Mô men: M
uCD2g
=

(0 M
LLg
+1.25M
DCg
+1.5M
DWg
)
- Lực cắt: V
uCD2g
=

(0 V
LLg
+1.25V
DCg
+1.5V
DWg
)
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45

21
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
Trạng thái giới hạn cờng độ III:
- Mô men: M
uCD3g
=

(1.35 M
LLg
+1.25M
DCg
+1.5M
DWg
)
- Lực cắt: V
uCD3g
=

(1.35 V
LLg
+1.25V
DCg
+1.5V
DWg
)
Trạng thái giới hạn sử dụng: Tổ hợp tải trọng liên quan đến việc khai thác bình thờng
của công trình cầu.
- Mô men: M
uSDlg
=

(1
ì
M
LLg
+1
ì
M
DCg
+1
ì
M
DWg
)
- Lực cắt: V
uSDlg
=

(1
ì
V
LLg
+1
ì
V
DCg
+1
ì
V
DWg

)
Trạng thái giới hạn đặc biệt:
- Mô men: M
uDBg
=

(0.5M
LLg
+1.25M
DCg
+1.5M
DWg
)
- Lực cắt: V
uDBg
=

(1.75 V
LLg
+1.25V
DCg
+1.5V
DWg
)
Kết quả tính toán đợc thống kê trong bảng1và 2 dới đây:
b.Dầm biên:
Trạng thái giới hạn cờng độ I: Tổ hợp tải trọng có liên quan đến việc sử dụng xe tiêu
chuẩn, và không xét tới ảnh hởng của gió (vận tốc gió <25m/s).
- Mô men: M
uCD1b

=

(1.75 M
LLb
+1.25M
DCb
+1.5M
DWb
)
- Lực cắt: V
uCD1b
=

(1.75 V
LLb
+1.25V
DCb
+1.5V
DWb
)
Trạng thái giới hạn cờng độ II:
- Mô men: M
uCD2b
=

(0 M
LLb
+1.25M
DCb
+1.5M

DWb
)
- Lực cắt: V
uCD2b
=

(0 V
LLb
+1.25V
DCb
+1.5V
DWb
)
Trạng thái giới hạn cờng độ III:
- Mô men: M
uCD3b
=

(1.35 M
LLb
+1.25M
DCb
+1.5M
DWb
)
- Lực cắt: V
uCD3b
=

(1.35 V

LLb
+1.25V
DCb
+1.5V
DWb
)
Trạng thái giới hạn sử dụng: Tổ hợp tải trọng liên quan đến việc khai thác bình thờng
của công trình cầu.
- Mô men: M
uSDlb
=

(1
ì
M
LLb
+1
ì
M
DCb
+1
ì
M
DWb
)
- Lực cắt: V
uSDlb
=

(1

ì
V
LLb
+1
ì
V
DCb
+1
ì
V
DWb
)
Trạng thái giới hạn đặc biệt:
- Mô men: M
uDBb
=

(0.5M
LLb
+1.25M
DCb
+1.5M
DWb
)
- Lực cắt: V
uDBb
=

(1.75 V
LLb

+1.25V
DCb
+1.5V
DWb
)
Kết quả tính toán đợc thống kê trong bảng sau:
Bảng nội lực ơ dầm giữa và dầm biên
max
VuCD1b
1233.344
kN.m max
MuCD1b
9821.009
kN.m
max
VuCD1g
1255.020
kN.m max
MuCD1g
9805.242
kN.m
max
VuDBb
896.820
kN.m max
MuDBb
7188.712
kN.m
max
VuDBg

811.676
kN.m max
MuDBg
6448.947
kN.m
max
VuSDb
869.341
kN.m max
MuSDb
4921.797
kN.m
max
VuSDg
848.945
kN.m max
MuSDg
6663.913
kN.m
Kết quả tính toán cho thấy dầm giữa là dầm bất lợi hơn, vì vậy chọn dầm biên là dầm tính
duyệt.
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
22
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
( )
1uCD b
Max M
=9821.009 KNm ;
( )
1uCD b

Max V
=1233.344 KN
vi. Tính toán và bố trí cốt thép:
1. Tính toán diện tích cốt thép:
- Cốt thép sử dụng:
+ Bó cáp gồm 7 tao, mỗi tao thép 7 sợi dự ứng lực không sơn phủ, đã khử ứng
suất d, đờng kính danh định 1tao là D
ps
=15.2 mm.
+ Tra bảng 5.4.4.1-1(TC22TCN272-01)có:
f
pu
= 1860 MPa, mác 270.
Giới hạn chảy f
py
=0.85xf
pu
=0.85x1860=1581 MPa.
+ Các giới hạn ứng suất cho các bó thép DUL (TCN 5.9.3-1): ứng suất bó thép
do dự ứng lực hoặc ở trạng thái giới hạn sử dụng với DUL căng sau không vợt
quá các giá trị:
Trớc khi đệm neo, dùng f
s
ngắn hạn: 0.9f
py
=0.9x1581=1422.9 MPa
Tại các neo và các bộ nối cáp ngay sau bộ neo: 0.7f
pu
=0.7x1860=1302
MPa.

ở cuối vùng mất mát ở tấm đệm neo ngay sau bộ neo: 0.7 f
pu
=1302 MPa
ở trạng thái giới hạn sử dụng sau toàn bộ mất mát: 0.8f
py
= 0.8x1581 =
1264.8 MPa
+ Diện tích 1 bó cáp: A
ps1
=1680 mm
2
+ Mô đun đàn hồi cáp: E
p
=197000 MPa
- Diện tích mặt cắt ngang cốt thép dự ứng lực cần thiết theo công thức kinh
nghiệm:
A
psg
=
Hf
M
pu
u
ìììì 9.085.0
Trong đó:
M
u
=max(M
uCD1g
,M

uCD1b
)= 9821.009 kNm: Mô men tính toán, lấy bằng mô
men tính toán lớn nhất theo TTGH cờng độ.

: Hệ số sức kháng, với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo DUL lấy =1.
H: Chiều cao dầm chủ, H=1650 mm=1.65 m
Vậy: A
psg
=
3
9821.009
1 0.85 1860 10 0.9 1.65ì ì ì ì ì
= 4.183
ì
10
-3
m
2
=4.183
ì
10
3
mm
2
.
- Số bó cáp dự ứng lực cần thiết : n
cg
=
1ps
psg

A
A
=
3
4.183 10
1680
ì
= 2.49 (bó)
Chọn n
c
=3 (bó).
- Diện tích thép DUL trong dầm: A
ps
=n
c
A
ps1
=3x1680=5040 mm
2
>A
psg
=4183
mm
2
: Đạt
2. Bố trí cốt thép dự ứng lực:
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
23
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
+ Bố trí trong mặt phẳng đứng, theo phơng dọc cầu:

Các bó cáp đợc bố trí trong mặt phẳng đứng, phơng dọc cầu theo hình parabal
Phơng trình quỹ đạo:
xxL
L
f
y
tt
tt
)(
4
2
=
Trong đó:
f- đờng tên
L
tt
- chiều dài nhịp tính toán của dầm
x- khoảng cách từ tim gối đến mặt cắt dầm cân xét.
+ Ta bố trí các bó cáp tại MC đầu dầm và mặt cắt giữa nhịp nh sau:
Từ đó xác định đợc các đờng tên và toạ độ các bó cáp tại các mặt cắt
+ Bảng toạ độ các bó cáp trên mặt phẳng đứng tính từ mép trên dầm.
mặt cát toạ độ x bó 1 bó 2 bó 3
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
24
Thiết kế môn học Cầu Bê Tông Cốt Thép F1
f y f y f y
L/2
1650.00
0 123.000 154.000 96.000 154.000 69.000 154.000
L/4 825.000 123.000 123.250 96.000 130.000 69.000 136.750

1.500 150.000 123.000 52.347 96.000 74.661 69.000 96.975
1.320 132.000 123.000 49.893 96.000 72.746 69.000 95.598
gối 40.000 123.000 36.891 96.000 62.598 69.000 88.305
dầu dầm 0.000 123.000 31.000 96.000 58.000 69.000 85.000
3. Xác định góc hợp bởi tiếp tuyến với bó cáp tại mặt cắt đang xét với phơng nằm
ngang()
+ Theo phơng đứng
Xét tại mặt cắt 1-1 bất kỳ, thì
d
chính là giá trị đợc tính bằng hiệu của
0
và
1.
. Với

0
,
1
là góc hợp bởi đờng tiếp tuyến với đờng cong cáp và phơng ngang tại mặt cắt đầu
dầm và mặt cắt 1 1 .
Từ phơng trình đờng cong parabol

xxL
L
f
y )(
4
2
=
=>tg

i
=
)2(
4
2
xL
L
f


=>
i
= arctg
)2(
4
2
xL
L
f

=
0
-
i
(Rad)
+ Theo phơng ngang:
Hoàn toàn tơng tự .
Tổng thay đổi góc 3 chiều đợc lấy bằng phép cộng véc tơ của tổng thay đổi góc
theo phơng đứng (
d

) và tổng thay đổi góc theo phơng ngang (
n
):
=
2 2
d n

+
(RAD). Vì
n
nhỏ, nên


d
+ Bảng đặc trng các góc :
Trong đó: h: khoảng cách từ bó cáp tới đáy dầm tơng ứng với mặt cắt đang xét.
a: khoảng cách từ điểm đặt neo tới đỉnh dầm
số hiệu bó Mặt cắt x (cm) L (cm) f (cm)
tg (rad) (độ) sin
y (cm)
bó 1
L/2
1650 3300 123 0.000 0.000 0.000 0.000 154.000
bó 2 1650 3300 96 0.000 0.000 0.000 0.000 154.000
bó 3 1650 3300 69 0.000 0.000 0.000 0.000 154.000
SV: Trần Ngọc Quang - Lớp: Đờng Bộ A -K45
25


1

1
1