PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II DẦM LIÊN HỢP THÉP BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP

GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Chương II
PHƯƠNG ÁN SƠ BỘ II
DẦM LIÊN HỢP THÉP BẢN BÊ TƠNG CỐT THÉP
I.GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN :
1. Bố trí chung :
Kết cấu nhịp cầu được chia thành 3 nhịp liên tục theo sơ đồ : 43+58+43+33x3 m
Bán kính đường cong đứng R =3000m ,độ dốc ngang cầu 2%,độ dốc dọc 0%.Kết
cấu nhịp liên tục thi cơng theo phương pháp lao kéo dọc.
2. Kết cấu phần trên :
Kết cấu phần trên bằng thép liên hợp BTCT.
3. Kết cấu phần dưới :
Mố : loại mố U BTCT Mác 30
Trụ : trụ đặc thân hẹp BTCT Mác 30
II. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN :
2. Thiết kế kết cấu phần trên :
2.1. Số liệu thiết kế:
Tiêu chuẩn thiết kế
22 TCN 272 – 05
Khổ cầu
8+2x1,5
Tải trọng
HL93,người đi bộ 3kN/m2
Sơ đồ nhịp
43+58+42+3x33 m
Kết cấu nhịp dầm liên hợp thép -BTCT liên tục 3 nhịp
2.2 Mặt cắt ngang :
Mặt cắt nhòp chính

500

1500

250

250

8000

2%

1500

1500

2%

600

250

2110

2080

25

250
1250

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

4@2500

54

1250

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

2.3 Vt liu :
a - Bờ tụng : M400 Mpa
kN
m3

Trng lng riờng ca bờ tụng

:

c = 25

Cng chu nộn ca bờ tụng tui 28 ngy

:

f 'c = 40 MPa

Mụ un n hi ca bờ tụng

: Ec = 0.043 c1.5 f 'c = 33994 MPa
: f r = 0.63 f 'c = 3,98MPa

Cng chu kộo khi un

: =0,2
=1,08E-5

H s poision
H s dón n vỡ nhit
b.Ct thộp thng
Loi CT cú g
Cng ca thộp
Mụ un n hi
Gii hn chy
c .Thộp dm ch :
A 709 Grade 345

fr =300
Mpa
Ec=200000 MPa
fy =290 Mpa

s = 78,5

Trng lng riờn ca thộp
Cng ca thộp
Mụ un n hi ca thp
Gii hn chy ca thp

kN
m3

fs = 450Mpa
Es=200000 Mpa
fy =345 Mpa

2.4. Xỏc nh b rng bn cỏnh cú hiu :
a.i vi dm trong, b rng bn cỏnh cú hiu l :
Leff
4
beff = min
tr

12.ts +

=
btf
2

5800
=14500
4
= 12 x 250 +

S = 2500

600
= 3300
2

=> beff tr=2500
btf - b rng bn cỏnh trờn dm thộp

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

55

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

ts - chiu dy BMC
S - khong cỏch dm trờn mt ct ngang
Leff - chiu di nhp tớnh tn ca
b.i vi dm biờn, b rng bn cỏnh cú hiu l :
Leff

beffbien =

tr
eff

b

2

+ min

5800
= 7250
8
8
b
600
6.ts + tf = 6 x 250 +
= 1650
4
4
=

Sc = 2500

beff bien= 2500/2+1250=2500
2.5. Tớnh c trng hỡnh hc mt ct liờn hp do:
c trng mt ct khụng liờn hp
Mt ct dm thộp cha liờn hp

Yts

40

25

Ysb

2000

TTH

0

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

40

56

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Cỏc b
phn
Bn cỏnh trờn
600 x 40
Sn
2000 x 25
Bn cỏnh di

600 x 40
S

Ai
(mm2)

yi
(mm)

Ai.yi
(mm3)

yi-ysb
(mm)

Ai(yi-ysb)2
(mm4)

I0
(mm4)

24000

2060

4.94E+07

1020

2.50E+10

3.20E+06

50000

1040

5.20E+07

0

0.00E+00

1.67E+10

24000

20

4.80E+05

-1020

2.50E+10

3.20E+06

4.99E+10

1.67E+10

98000

1.02E+08


-Khong cỏch t TTH ti mộp di dm thộp : ysb =

Ai. yi

Ai

=

1, 02 E + 08
= 1040mm
98000

-Khong cỏch t TTH ti mộp trờn dm thộp : Yst =(40+200+40)-1040=1040
I dam = I 0 + Ai.( yi ysb ) 2

-Mụ men ca tit din dm thộp i vi TTH :

=1,67E+10+4,99E+10=6,66E+10 mm 4
+c trng mt ct liờn hp phm vi ngn (n=8)
Mt ct liờn hp

Yts-n

40

TTH

Ysb-n

2000

25

40

0

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

57

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Cỏc b
phn
Mt ct thộp
Bn bờ tụng
2500/8 x 250
S

Ai
(mm2)
98000

yi
(mm)
1040

Ai.yi
(mm3)
1.02E+08

yi-ysb-n
(mm)
-530

Ai(yi-ysb-n)2
(mm4)
2.75E+10

I0
(mm4)
1.67E+10

78125

2235

1.75E+08

665

3.45E+10

4.07E+08

6.21E+10

1.71E+10

176125
ysb n =

2.77E+08

Ai. yi = 2, 77 E + 08 = 1570mm
176125
Ai

Yst-n =(40+200+40)-1570=510 mm
I dam n = I 0 + Ai.( yi ysb )

=1,71E+10+6,21E+10=7,92E+10 mm4
+c trng mt ct liờn hp phm vi di (3n=24)
Cỏc b
phn
Mt ct thộp
Bn bờ tụng
2500/24 x 250

S

Ai
(mm2)
98000

yi
(mm)
1040

Ai.yi
(mm3)
1.02E+08

26041.7

2235

5.82E+07

124042

ysb 3 n =

yi-ysb-n Ai(yi-ysb-n)2
(mm)
(mm4)
-251 6168282443
944

1.60E+08

I0
(mm4)
1.67E+10

2.32E+10

1.36E+08

2.9381E+10

1.68E+10

Ai. yi = 1, 60 E + 08 = 1291mm
Ai 124041.67

Yst-3n =(40+200+40)-1291=789 mm
I dam 3n = I 0 + Ai.( yi ysb )

=1,68E+10+2,94E+10=4,62E+10 mm4
III.Tớnh tnh ti tỏc dng:
3.1. Tnh ti giai on 1:
-Trng lng bn thõn dm thộp
DCd=0.10775 ì 78.50 = 8.45 KN/m
- Trng lng neo liờn kt:
Dựng neo inh liờn kt cho nờn ta cú :

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

58

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

120

30

90

22

DCn =0,1 KN /m
- Trọng lượng hệ liên kết ngang:
-Dùng thép định hình I500 có chiều dài 2200mm ,trọng lượng trên một mét dài bằng 88,6
Kg/m.Bố trí khoảng cách giữa các liên kết ngang là 5m,như vậy tồn cầu sẽ có
144
4 x(
+ 1) = 100 , liên kết ngang
6

- Trọng lượng hệ liên kết ngang :
Dùng thép định hình I1500
+ Số lượng dầm ngang
+ Chiều dài một dầm ngang

+ Chiều cao dầm ngang
+ Chiều rộng bản cánh dầm ngang
+ Chiều dài bản cánh dầm ngang
+ Chiều dày sườn dầm ngang
+ Chiều cao sườn dầm ngang
+ Diện tích mặt cắt ngang
+ Trọng lượng các dầm ngang
+ Tĩnh tải rãi đều trên một dầm chủ là
- Sườn tăng cường đứng:

100
2200
1000
300
22
18
0,956
30408
525,15
0,6078

DÇm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm2
KN

KN/m

Bố trí đối xứng nhau qua sườn dầm chủ. Dùng thép tấm có kích thước 15 × 275 ×
2000 đặt cách nhau 3 m.Như vậy tồn cầu co 96 sườn
DCs =

78,5 x 2 x0, 015 x0, 275 x96
= =0.43KN/m
144

- Liên kết dọc dùng thép góc L 150 × 150 × 10 có trọng lượng trên một mét dài là
15,1 Kg/m, mỗi liên kết dài 6,5 m.
Tồn cầu có 96 liên kết .

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

59

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP
DClkd =

0.151x 6,5 x96
= 0,113 kN/m
144 x5

-Bn bờ tụng ct thộp
DCb= xFb ; Trong ú : =25 KN/m 3
F b=0.5 m 2 =0,25x12,5=3,125 m2
DCb=3,125x25/6=15,63 KN/m
- Trng lng mi ni dm ly DCm=10 Kg/m. =0.1 KN/m
-TRng lng phn vỏt :
-Din tớch vỏt:
(30x30)+600x30=18900 mm2 =0,0189 m2
DCd =0,189x25=0,473 kN/m
Tng cng tnh ti giai on I:
DC1=8.45+0,1+0,6078+0,43+0,113+15,63 +0.1+0,473 = 26 KN/m
3.2. Tnh ti giai on 2
- Lp ph mt cu = 2300kg/m , chiu dy trung bỡnh 5 cm
DCmc = 2300 ì 0,05 ì 12.40 ì 1/5 = 264,5 kg/m =2,65 KN/m
-Lp phũng nc 1 cm:
DCphn= 11,5x0,01x15x1/5=0,345 kN/m
-Lp va to dc 2cm
DCdoc =11,5x0,02x15x1/5=0,69 kN/m
- Lan can tay vn :
DClc=84.33 kg/m = 0.84 KN/m
- Tng cng :
DC2 = 4,23 KN/m
IV. Tớnh hot ti tỏc dng:
4.1. H s ln xe (m):
i vi ng 2 ln xe ly m =1
Khi xp ti 2 ln ly m =1

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

60

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi xếp tải 1 làn lấy m=1.2
4.2. Lực xung kích (IM%):
Hệ số xung kích dùng để TTGH mỏi và giòn : 15%
Hệ số xung kích dùng để các TTGH khác

: 25%

4.3. Hệ số phân bố ngang:
4.3.1. Hệ số phân bố mơmen:
-Loại tiết diện (a).Bảng 4.6.2.2.1.1
S: Khoảng cách giữa các dầm chủ; S=2500 mm.
ts:Chiều dày bản bê tơng; ts=250 mm
L: Chiều dài nhịp tính tốn; L=5800 mm
-Tham số độ cứng dọc, Kg, phải được lấy theo:
2

Kg = n(I + Ae e g )
Với:

n=

EB

=7
ED

trong đó:
EB
= mơđun đàn hồi của vật liệu dầm (MPa)
Ed
= mơ đun đàn hồi của vật liệu bản (MPa)
I
= mơ men qn tính của dầm (mm4)
eg
= khoảng cách giữa các trọng tâm của dầm cơ bản và bản mặt (m)
-Giả thiết cho thiết kế sơ bộ :
Kg
L.ts 3

=1

Tính cho dầm trong:
-Tải trọng thiết kế trên 1 làn xe
m1gmlan( dtr ) = 0, 06 + (
m1gmlan( dtr ) = 0, 06 + (

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

S 0,4 S 0,3
) x( ) x1, 00,1 = 0,373
4300
L

2500 0,4 2500 0,3
) x(
) x1, 00,1 = 0,373
4300
5800

61

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-Tải trọng thiết kế trên 2 làn xe:
2 lan
mgm
( dtr ) = 0, 075 + (

2 lan
mgm
( dtr ) = 0, 075 + (

2 lan

S 0,4 S 0,3
) x( ) x1, 00,1 = 0,563
2900
L

2500 0,4 2500 0,3
) x(
) x1, 00,1 = 0,563
2900
5800

2 lan

-Vậy mgm(dtr) =max( mgm ( dtr ) , mgm ( dtr ) )=0,563
Tính cho dầm ngồi :

Mặt cắt nhòp chính
500
500

1500
600

8000

1500

1800

0,5

0,5

2%

2%

2110

250

4@2500

1250

1450

2500
1650
750

1,3

1,06

1 0,7

0,34

-Tải trọng thiết kế trên 1 làn xe:
Ngun tắc đòn bẩy, chỉ tính một làn xe nên hệ số làn m =1,2
gm1lan =0,5x(1,06+0,34)=0,7
m.gm(db)1lan =1,2x0,7=0,84
-Hệ số mơ men tính cho người :

gpl = 0,5x(1,3+0,7)x1,2=1,72
-Tải trọng thiết kế 2 làn xe:
mg m(db)2lan = e.m.gm(dtr)2lan
e=0,77+de/2800=0,77+750/2800=1,038.

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

62

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Vậy:
mg m(db)2lan = e.mgm(dtr)2lan =1,038x0,563=0,584
-Hệ số mơ men tính cho người :
gpl 2lan = gpl .e =1,038 x1,72 =1.786

-Vậy mgm(db) =max(0,84:0,584)=0,84
-Kết luận hệ số phân bố mơ men dầm biên lớn hơn dầm trong và tính tốn cho dầm biên
4.3.2.Hệ số phân bố lực cắt:
Tính cho dầm trong:
- Tải trọng xếp 1 làn:
g v = 0.36 +

S
=0.60

7600

-Tải trọng xếp 2 làn:
2

 S   S 
g v = 0.2 + 
 −
 =0.793
 7600   10700 

Chọn gv=0.793
Tính cho dầm ngồi:
-Khi một làn thiết kế chịu tải :
Lấy giống như đối với mơmen :

gv(db)1lan = m.gm(db)1lan =1,2x0,7=0,84

-Khi hai làn thiết kế chịu tải:

gv(db)2lan =e.gv(dtr)2lan
e = 0, 6 +

de
750
= 0, 6 +
= 0,85
3000
3000

Vì e<1 nên ta lấy e=1 Khi đó :
gv(db)2lan =1x0,793=0,793
-Tính cho người : Khi một làn thiết kế chịu tải :
Lấy giống như đối với mơmen:
gpl =1,72
-Khi hai làn thiết kế chịu tải :
gpl =e. gpl 2lan =0,85x1,786=1,52
Kết luận: Hệ số phân bố hoạt tải tính tốn là:
Hệ số hân bố hoạt tải

Mơ men

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

Lực cắt

63

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Hot ti xe
Ngi

mgm =0,84
gpl =1.786

gv=0.793
gpl =1,72

4.4.Ni lc ti cỏc mt ct c trng:
-Trong phng ỏn s b ch tớnh cho ba mt ct l mt ct gia nhp chớnh, mt ct trờn
nh tr v mt ct gia nhp biờn.Tuy nhiờn ta ch tớnh cho mt ct nh tr v giỏ tr mt
ct ln nht ca hai mt ct gia nhp ng thi ch xột giai on khai thỏc c coi l
giai on bt li nht tớnh duyt .
S tớnh dm liờn tc

-ng nh hng mụ men mt ct gia nhp gia v v trớ xp hot ti Hl-93 bt li
nht
Xe 3 trc+ Ti trng ln

Xe 2 trc+ Ti trng ln

-ng nh hng mụ men mt ct gia nhp biờn v v trớ xp hot ti Hl-93 bt li
nht
Xe 3 trc+ Ti trng ln

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

64

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Xe 2 trc+ Ti trng ln

-ng nh hng mụ men mt ct gi v v trớ xp hot ti HL-93 bt li nht .
Xe 3 trc+ Ti trng ln

Xe 2 trc+ Ti trng ln

-S dng chng trỡnh MiDas cival ta tớnh c giỏ tr mụ men ti gi v gia nhp
do :Hot ti HL-93 gõy ra (ó xột n h s xung kớch )

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

65

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Biu bao mụ men do xe 3 trc+ti trng ln

Biu bao mụ men do xe 2 trc+ti trng ln
Bng giỏ tr mụ men ti cỏc mt ct sau :
Mt ct
Ti gi
Gia nhp

Gia nhp biờn

Mụ men xe 3 trc+ti trng ln Mụ men xe 2 trc+ti trng ln
(xột n h s xung kớch)
(xột n h s xung kớch)
Mg = -5744,6 kN
Mg = -5011,4 kN
Mgn =6725,8 kN
Mgn =5747,4 kN
Mgb =5981,0 kN
Mgb =5101,2 kN

-ng nh hng lc ct mt ct gi v v trớ xp xe HL-93 bt li nht
Xe 3 trc+ Ti trng ln

Xe 2 trc+ Ti trng ln

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

66

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

-ng nh hng lc ct mt ct gia nhp gia v v trớ xp xe Hl-93 bt li nht .
Xe 3 trc+ Ti trng ln

Xe 2 trc+ Ti trng ln

-ng nh hng lc ct mt ct gia nhp gia v v trớ xp xe Hl-93 bt li nht .
Xe 3 trc+ Ti trng ln

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

67

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Xe 2 trc+ Ti trng ln

-S dng chng trỡnh MiDas cival ta tớnh c giỏ tr lc ct ti gi v gia nhp
do :Hot ti HL-93 gõy ra (ó xột n h s xung kớch )

Biu bao lc ct do xe 3 trc +ti trng ln

Biu bao lc ct do xe 2 trc +ti trng ln
Bng giỏ tr lc ct ti cỏc mt ct sau :
Mt ct

Lc ct xe 3 trc+ti trng ln Lc ct xe 2 trc+ti trng ln
(xột n h s xung kớch)

(xột n h s xung kớch)
Ti gi
Vg = 814,8kN
Vg = 682,6 kN
Gia nhp
Vgn =311,7 kN
Vgn =262,1 kN
Gia nhp biờn Vgb =367,6 kN
Vgb =311,4 kN
-Giỏ tr mụ men v lc ct do tnh ti giai on 1(cha xột dn h s vt ti trng )

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

68

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Biu bao mụ men do tnh ti giai on 1

Biu bao lc ct do tnh ti giai on 1

Bng giỏ tr ni lc do tnh ti giai on 1
Mt ct

Mụ men do tnh ti giai Lc ct do tnh ti giai on

on I
I

Ti gi

Mg =-6844,5 kN

Vg =-754 kN

Nhp gia

Mmax nhip giua =4088,5 kN

Vgiua nhip giua =150,8 kN

Nhp biờn

Mmax nhip bien=3072,8 kN

Vgiua nhip bien=159,2kN

-Giỏ tr mụ men v lc ct do tnh ti giai on 2(cha xột dn h s vt ti trng )
Biu mụ men do tnh ti giai on 2

Biu lc ct do tnh ti giai on 2

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

69

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Bng giỏ tr ni lc do tnh ti giai on 2
Mt ct

Mụ men do tnh ti giai Lc ct do tnh ti giai on
on II
II

Ti gi

Mg =-1113,5 kN

Vg =122,7 kN

Nhp gia

Mmax nhip giua =665,2 kN

Vgiua nhip giua =49,1 kN

Nhp biờn

Mmax nhip bien=499,9 kN

Vgiua nhip bien=25,9kN

-Giỏ tr mụ men v lc ct do ngi i b (cha xột dn h s vt ti trng )
Biu bao mụ men do ngi i b

Biu bao lc ct do ngi i b

Bng giỏ tr ni lc do ngi i b .
Mt ct

Mụ men do ngi i b

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

70

Lc ct do nguiwf i b

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYEN THANH LONG

N TT NGHIP

Ti gi

Mg =-1579,4 kN

Vg =152,8 kN

Nhp gia

Mmax nhip giua =1263,2 kN

Vgiua nhip giua =65,5 kN

Nhp biờn

Mmax nhip bien=1050,9 kN

Vgiua nhip bien=58,3kN

T hp ni lc theo TTGHC I:
-Tớnh cho mụ men :
M i = (1,25 xDC1 + 1,5 xDC2 + mg m x1,75 x ( Max( M 3truc + Dw , M 2truc + Dw ) + 1,75 xmg MPL xM pl )

-Tớnh cho lc ct :
Qi = (1,25 xDC1 + 1,5 xDC2 + mgV x1,75 x ( Max( M 3truc + Dw , M 2truc + Dw ) + 1,75 xmg MPL xM pl )

-Bng t hp ni lc mụ men cho m ct nh tr v gia nhp :TTGHC1
Mt ct

Mụ men TTGHC1

Lc ct TTGHCD 1

Trờn nh tr

Mtr = -22426,51 (kN.m)

Vtr = 2717,22 (kN.m)

Gia nhp biờn

Mg = 18946.31 (kN.m)

Vg = 891,87 (kN.m)

Mb = 18946.31 (kN.m)

Vb = 923,47 (kN.m)

Nhp gia

T hp ni lc theo trng thỏi di hn s dng:
M i = ( DC1 + 1DC 2 + mg m x( Max( M 3truc + Dw , M 2truc + Dw ) + mg MPL xM pl )
Qi = ( DC1 + 1DC 2 + mg v x( Max( M 3truc + Dw , M 2truc + Dw ) + mg MPL xM pl )

Trong ú:


:

H s iu chnh ti trng.
= d x r xi 0,95 ,chn =0,95

mgM

: H s phõn b ngang tớnh cho mụ men

mgV

:H s phõn b ngang tớnh cho lc ct.

DC1

:Tnh ti giai on 1

DC2

:Tnh ti giai on 2

M3truc+Dw

: Mụ men do xe 3 trc+ti trng ln gõy ra ti mt ct th i

SVTH: HOAỉNG TIEN HệếU

71

LễP: CẹB K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

M2truc+Dw

:Mơ men do xe 2trục+ tải trọng làn gây ra tại mặt cắt thứ i

Mpl

:Mơ men do người đi bộ gây ra tại mặt cắt thứ i

Mặt cắt

Mơ men TTGHSD

Lực cắt TTGHSD

Trên đỉnh trụ

Mtr = 14824,06 (kN.m)

Vtr = 1785,65 (kN.m)

Nhịp giữa

Mg = 12026,47 (kN.m)

Vg = 559,74 (kN.m)

Nhịp biên

Mgb = 9949,97 (kN.m)

Vgb = 576,88 (kN.m)

V. Tính duyệt mơ men theo TTGH cường độ I :
Xét mặt cắt chịu uốn dương : (Mặt cắt giữa nhịp có mơ men lớn hơn nhịp biên ).
*Tính tốn mơmen chảy My
My = MD1 + MD2 + MAD
Trong đó:
MD1 : mơmen gây ra bởi tải trọng cố định có hệ số trên mặt cắt thép
MD1 =1,25x4088,5=5110,6 kN.m
MD2 : mơmen gây ra bởi tải trọng cố định chất thêm có hệ số lên mặt cắt liên
MD2 =1,25x665,2=831,5 kN.m
MAD - mơmen gây ra bởi hoạt tải cộng thêm có hệ số gây ra trạng thái giới hạn

M
M 
M AD = S n  Fy − D1 − D 2 
Ss
S3 n 


- Đối với bản cánh trên
MAD =0,155x(345000-5110,63/0,064-831,5/0,059=3,9 E+4 kN.m
-Đối với bản cánh dưới
MAD =0,05x(345000-5110,63/0,064-831,5/0,036=1,22E+4 kN.m
My=5110,625+831,5+12199,216=18141,34 kN.m
*Tính tốn mơmen dẻo Mp
Bỏ qua cốt thép bản mặt cầu
Xác định vị trí trục trung hồ dẻo PNA
Ps = 0,85.fc'.beff.ts =0,85x40x2500x250=21250 kN
Pc1 = Yb fc Fyc

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

72

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(

)

Pc 2 = Ac Fyc − Pc1 = tc − Y b fc Fyc

Pc = Pc1 + Pc2 = Afc.Fyc =600x40x350=8280 kN
Pt + Pw =25530Vị trí trục PNA nằm trong phạm vi sườn dầm (TH II, bảng 7.3)
Dcp =

=

D w Fyt At − Fyc Ac − 0.85 f 'c As
(
+ 1) =yNA
2
Fyw Aw

2000 8280 − 8280 − 21250

x(
+ 1) = −231,88mm
2
17250

-Vậy mơmen dẻo Mp là:
Mp = PsDs + PcDc + PtDt + Fwt w

Dcp 2
2

ds =

250
+ 30 − 231,88 + 40 = −37 mm
2

dc =

40
− 231,88 = −211,88mm
2

dt =

40
+ 2000 − (−231,88) = 2252mm
2

+ Fwt w

( Dw − Dcp ) 2
2

=> Mp = 37821,18 kN.m
*Tính tốn mơmen danh định Mn.
a.Kiểm tra độ cứng của mặt cắt dầm thép :
u cầu độ mảnh của sườn dầm
2 Dcp
tw

≤ 3.76

E
Fyc

Dcp =-231,9 mm
tw=25 mm
2 Dcp
tw

2 x −231,9
E
2 x105
=
= 18,55 ≤ 3, 76
= 3, 76 x
= 90,53 Đạt
25
Fyc

345

b. Kiểm tra u cầu về tính dẻo :
Dp
D'

≤5

-Mục đích của u cầu này là ngăn chặn việc nứt vỡ của bản bê tơng mặt
cầu khi mà mặt cắt liên hợp tiến gần đến khả năng mơmen dẻo.
Dp :chiều cao từ đỉnh của bản bê tơng mặt cầu đến trục PNA

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

73

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Dp =250+30-231,88+40=88,116 mm
2080 + 250 + 30)
 d + t s + th 
D' = β 
) = 220, 267mm
÷ = 0, 7 x(
7.5

 7.5 
=>

Dp
D

'

=

88,116
= 0, 4 < 5 ĐẠt
220, 267

c. Kiểm tra về giới hạn tỷ số mơmen qn tính :
Các cấu kiện uốn phải đạt u cầu sau
0,1 ≤

I yc
Iy

≤ 0,9

-Iyc và Iy - các mơmen qn tính của bản cánh chịu nén và dầm thép với trục
thẳng đứng trong mặt phẳng của sườn. Giới hạn này đảm bảo rằng cơng thức
tính tốn sự mất ổn định do xoắn ngang là có hiệu quả.

I yc =

40 x603

= 7, 2 E + 08mm 4
12

I y = 7, 2 E + 08 +

0,1 ≤

I yc
Iy

=

2000 x 253 40 x6003
+
= 1, 44 E + 09mm 4
12
12

7, 2 E + 08
= 0,5 ≤ 0,9 Đ ạt
1, 44 E + 0,9

d.Sức kháng uốn danh định Mn :
Mn = 1.3RhMy ≤ Mp
với hệ số giảm nhỏ ứng suất bản cánh Rh =1.0 đối với mặt cắt đồng nhất
Mn = 1.3x1x18141,341=23583,74 Mơmen tính tốn :
Mu =18946.31 < Mn=23584 kN.m ĐẠT
V.2.Mặt cắt đỉnh trụ(mặt cắt chịu mơmen âm)
Mặt cắt đỉnh trụ chịu tác dụng của mơ men âm,sức kháng uốn âm M n của mặt cắt liên

hợp được lấy giá trị nhỏ trong hai giá trị sau:
-Mn=Mp

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

74

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
 
 
 
0.7
- Mn= 1 − 1 −
   M p
  M
   y





 Q p − Qn 
M p
  Q p − 0.7 







Trong đó: +Qp=3.0 (Đối với mặt cắt đối xứng)
30.5

+Qn= 2 Dcp (Với
tw

bt
E
=7.5<0.382
=9.19
2t t
Fyc

V.2.1.Xác định mơmen dẻo Mp
+Khoảng cách từ đáy dầm đến trục trung hồ dẻo Dp
D

Dp=Dcp+tc= 2 A F (FytAt+FywAw-FycAc)+tc = = 1.26+0.04 =1.3(m)
w yw
Mơ men tĩnh phần tiết diện chịu kéo:
S t = At ( H th − D p −0.5t t ) +

tw
( H th − D p − t c ) 2 +As(Hth-Dp+as) =0.07848 m 3
2

Mơ men tĩnh phần tiết diện chịu nén:
Sc=AcDp+

tw
(Dp-tc) 2
2

Sc=0.067476 m 3
Trong đó as=0.23 (m):Khoảng cách từ trọng tâm cốt dọc bản đến mép trên dầm thép;các
kí hiệu khác như ở trên
⇒Mp=Fy(St+St)=50354.82 (KN.m)
V.2.2.Xác định mơmen chảy My
V.2.2.1.Trường hợp 1:
Tồn bộ cốt thép bản và mép tren bản chịu kéo xuất hiện giới hạn chảy Fy
Gọi y0là vị trí trọng tâm dầm thép so với bản đáy;y0=1.3965 (m)
+ứng suất mép trên của cánh chịu kéo:
ft=Fy

( y0 − tt )
=335.118x10 3 KN/m 2
y0

+ứng suất mép trên của cánh chịu nén:

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

75

LỚP: CĐB –K45

GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
( H th − y 0 )
3
2
y
0
fc=Fy
=396.139x10 KN/m

+ứng suất mép dưới cánh chịu nén:
( H th − y 0 − t c )
3
2
H
−
y
th
0
fc1=fc
=386.257 x10 KN/m

+Mơ men chảy của tiết diện My:
My=f s Aszb-0+

( Fy + f t )
2

1
6

At(Hth-y0-0.5tc)+ fttw(Hth-y0-tt) 2 +

1
(f + f )
fc1tw(y0-tc) 2 + c1 c Ac(y0-0.5tc)
6
2

⇒My =35496.74 KN.m
V.2.2.2.Trường hợp 2:
Tồn bộ cốt thép bản và mép dưới dầm thép đạt đến giới hạn chảy
+ứng suất cánh chịu kéo:
ft=F

y0
3
2
( H th − y 0 ) =300.46x10 KN/m (mép dưới)

ft1=ft

( y0 − tt )
=291.85x10 3 KN/m 2 (mép trên)
y0

+ứng suất mép dưới cánh chịu nén

:

( H th − y 0 − t c )
3
2
H
−
y
th
0
fc=Fy
=336.39x10 KN/m

+Mơ men chảy của tiết diện My:
My=f s Aszs-0+

1
( f t + f t1 )
Ac(Hth-y0-0.5tt)+ ft1tw(Hth-y0-tt) 2 +
6
2

( Fy + f c )
1
fctw(Hth-y0) 2 +
Ac(y0-0.5tc)
6
2

Trong đó zb-0 :Khoảng cách từ trọng tâm bê tơng đến trục trung hồdầm thép
zs-o Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép bản đến trục trung hồ dầm thép

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

76

LỚP: CĐB –K45


GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

zb-0=zs-0=1.8335 (m)
⇒My =35516.72 KN.m
Vậy My=35496.74 KN.m
V.2.3.Xác định sức kháng uốn dương của mặt cắt liên hợp
 
 
 
0 .7
Mn= 1 − 1 −
   M p
  M
   y






 Q p − Qn 
M p
  Q p − 0.7 






My=35496.74 (KN.m)
Mp= 50354.82 (KN.m)
Qp=3
Qn=2.718
⇒Mn=47218.067 (KN.m)
V.2.4.Kiểm tốn trạng thái giới hạn về cường độ
Mr= ϕfMn=47218.067 KN.m >Mtt=22426,51 KN.m ⇒Đạt
VI – TÍNH TỐN KẾT CẤU PHẦN DƯỚI
1.Tính tốn trụ cầu
a .Tính áp lực thẳng đứng tác dụng lên bệ cọc
- Tính áp lực thẳng đứng do trọng lượng bản thân trụ
- Cấu tạo trụ T3

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

77

LỚP: CĐB –K45

GVHD:NGUYỄN THANH LONG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
4@2500

1000

800

1000

3000
600 250

750 750

250

500
2500

7000

2000

500

2350

7500

150

1000

5000

1000

3000

1900

2000

1900

2500

3000

13000

-Thể tích xà mũ :
V1=12x0,75x3+2,35x0,75x3+7,3x0,75x3=48,713 m3 .
=> Trọng lượng xà mũ là :
P 1 = V1 x γ

bt

= 48,713x25=1217,813 kN

-Thể tích thân trụ :
V2 =7,5x7,0x2=105 m3
=> Trọng lượng thân trụ là :
P 2 = V2 x γ

bt

=105x25=2625 kN

-Thể tích bệ trụ là :
V3 =13x2,5x5,8=188,5 m3
=> Trọng lượng bệ trụ là :
P3 =V3 x γ

bt

=188,5x25=4712,5kN

-Tổng trọng lượng của đá kê gối:
P4 =5x(0,8x0,6x0,2+0,5x0,1x0,3)x25=13,88 kN
-Vậy trọng lượng trụ là :
P=P1 +P2+P3 +P4=1217,813+2625+4712,5+13,88=8569,2kN
- Tính áp lực nước đẩy nổi ứng với mực nước thấp nhất
- Để tính thiên về an tồn ta bỏ qua giá trị này.

SVTH: HOÀNG TIẾN HỮU

78

LỚP: CĐB –K45