Thiết Kế Cầu BTCT Liên Hợp Dầm Đơn Giản Dự Ứng Lực Căng Sau 1 Nhịp 42m, 4 Nhịp 29m (Kèm Bản Vẽ Cad, Sap, Excel)

PHẦN 1
THIẾT KẾ SƠ BỘ
M.1. Đặc điểm của khu vực xây dựng cầu:
M.1.1. Địa hình:
Khu vực ven sơng khá bằng phẳng, mặt cắt ngang sông gần như đối xứng.
M.1.2. Địa chất:
Địa chất lịng sơng tương đối tốt, số liệu khảo sát địa chất lịng sơng cho thấy có
3 lớp đất.
+ lớp 1: sét pha bùn dày 0,5 m
+ lớp 2: sét pha cát(B=0,5) dày 7m
+ lớp 3: cát hạt trung lẫn cuội sỏi (e = 0,3)
M.1.3. Thuỷ văn:
Số liệu khảo sát thuỷ văn cho thấy:
+ Mực nước cao nhất: + 6,15 m
+ Mực nước thông thuyền: + 1,29 m
+ Mực nước thấp nhất: + 0,00 m
M.1.4. Điều kiện cung cấp vật liệu, nhân công:
Nguồn nhân công lao động khá đầy đủ, lành nghề, đảm bảo thi công đúng tiến độ cơng
việc. Các vật liệu địa phương( đá, cát...) có thể tận dụng trong q trình thi cơng.
M.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật:
- Cầu vượt sơng cấp IV có u cầu khẩu độ thông thuyền là 40m
- Khẩu độ cầu: L0 = 150 m
- Khổ cầu: 10,5+ 2.1,25 (m)
- Tải trọng thiết kế: 0,65.HL93 + tải trọng đoàn người:4 kN/m2
M.3. Đề xuất các phương án vượt sông:
M.3.1. Giải pháp chung về kết cấu:
M.3.1.1. Kết cấu nhịp:
Do sông cấp IV yêu cầu khẩu độ thơng thuyền 40m, nên bố trí nhịp giữa tối thiểu
≥40m
M.3.1.2. Mố:
Chiều cao đất đắp sau mố tương đối nhỏ <6 m, do vậy ta chọn mố chữ U cải tiến

M.3.1.3. Trụ:
Chiều cao trụ không lớn lắm, ta dùng trụ đặc thân hẹp, không giật bậc.
Trang 1


M.3.1.4. Móng:
Điều kiện địa chất lịng sơng khá tốt nên đề xuất dùng móng cọc đóng ma sát
đài thấp hoặc đài cao.
M.3.2. Đề xuất các phương án vượt sông:
M.3.2.1. Phương án 1: Cầu dầm đơn giản BTCT dự ứng lực căng sau( một nhịp 42
m+ 4 nhịp 29 m)
Khẩu độ tính tốn: L0tt = 42+4.29+6.0,0.5-4.1,8-2.1,25 = 148,6 m
Kiểm tra điều kiện:

=

= 0,43% < 5% → Đạt

M.3.2.2. Phương án 2: Cầu BTCT liên hợp nhịp giản đơn( 3 nhịp 52 m)
Khẩu độ tính tốn: L0tt =3.52+4.0,05-2.1,2-2.1 = 151,8 m
Kiểm tra điều kiện:

=

= 1,2% < 5% → Đạt

M.3.2.3. Phương án 3: Cầu dàn thép giản đơn( 3 nhịp 52 m)
Khẩu độ tính toán: L0tt =3.52+4.0,1-2.1,8-2.1,05 = 150,7 m
Kiểm tra điều kiện:

=

= 0,46% < 5% → Đạt

CHƯƠNG 1:
Trang 2


CÁƯU DÁƯM ÂÅN GIN BÃTÄNG CÄÚT THẸP DỈÛ
ỈÏNG LỈÛC CÀNG SAU
(1 NHËP 42 m VAÌ 4 NHËP 29 m)
1.1. NHỊP GIỮA 42m :
1.1.2. Bản mặt cầu (Deck):
a. Vùng trong (Deck):
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm.
ở đây ta chọn 190 mm (chiều dày lớp chịu lực)
Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:
+ lớp phủ bề mặt chọn 15mm
+ lớp bêtông nhựa dày 75 mm ( qui định từ 50-75 mm)
Tuy nhiên, khi tính sức kháng thì lớp phủ bề mặt khơng tham gia chịu sức kháng nên
bề dày tính tốn trong trường hợp này là 190 mm.
Về việc nghiêng tạo độ dốc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến hành bằng
việc cho chênh gối của các dầm I kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay
trên bản mặt cầu.
b. Vùng bản hẫng (Overhang):
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu vùng này không được nhỏ hơn 200 mm. Vì
vùng cánh hẫng này cịn phải đỡ lan can ôtô, chịu lực va của ôtô vào lan can. Theo các
kinh nghiệm thiết kế cho thấy chiều dày vùng cánh hẫng này có thể lấy bằng cách tăng
chiều dày của vùng trong bản lên từ 19 mm đến 25 mm là hợp lý.
Trong đồ án này ta chọn chiều dày 230 mm.

Để phân cách phần lề người đi và làn xe chạy ta có thể dùng vạch sơn kẻ có bề dày
20cm đặt ở ngay trọng tâm đường phân cách và lấy một nữa bề rộng thuộc về mỗi bên.
Có thể minh hoạ cách bố trí này như sau:
PHÁƯ
N LÃƯNGÌI ÂI

PHÁƯ
N XE CHẢ
Y

c. Tính tốn các thơng số sơ bộ :
Dung trọng của bêtông ximăng là 2,4 T/m3
Dung trọng của bêtông nhựa là 2,25 T/m3
Dung trọng của cốt thép là 7,85 T/m3
Thể tích của lớp BT nhựa Vas=has.(B-2.Bp).L=40,95 m3
Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas.2,25 = 92,138 T
Thể tích của lớp bản mặt cầu thuộc vùng trong là Vd=0,205.42.
(2,35.5+1,08)=110,466 m3
Thể tích của lớp bản mặt cầu thuộc vùng ngồi: Voh=0,23.42.0,93=8,984 m3
Tính đoạn vút ở vùng tiếp giáp của bản mặt cầu đến dầm chủ :
Trang 3


Chiều cao đoạn vút này là: 50 mm
Suy ra thể tích tồn bộ đoạn vút này của 6 dầm chủ là :
V1 = 6.0,05.1,08.42 = 13,608 m3
Thể tích tồn bộ bản mặt cầu: Vtd=Voh+Vd + V1=133,058 m3
Hàm lượng cốt thép trong bản chiếm kd=3%
Thể tích cốt thép tổng cộng của bản mặt cầu:Vsd=kd.Vtd=3,992 m3
Khối lượng cốt thép:Gsd=Vsd.γsd= 31,335 T

Thể tích BT bản mặt cầu Vcd = 129,066 m3
Khối lượng BT : Gcd = Vcd.γc = 309,758 T
Khối lượng toàn bộ bản mặt cầu :
Gtd= Gas + Gsd + Gcd = 92,138+31,355+309,758 = 433,251 T
1.1.3. Lan can (parapet):
Chọn lan can kiểu L3 với các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ:
50

75

255

865

535

150

380
2

Với Ap = 197325 mm
Thể tích hai lan can hai bên là : Vp = 2.197325.42.10-6 = 16,575 m3
Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %
Ta có thể tích cốt thép trong lan can : Vsp = Vp.kp = 16,575.1,5% = 0,249 m3
Khối lượng cốt thép trong lan can là: Gsp = Vsp.γs = 0,249.7,85 = 1,955 T
Thể tích BT trong lan can: Vcp = Vp – Vsp = 16,575 – 0,249 = 16,326 m3
Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 16,326.2,4 = 39,183 T
Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 1,955 + 39,183 = 41,138 T
1.1.4. Dầm ngang (horizontal beam):

Dầm ngang được bố trí tại 5 vị trí : hai dầm ngang đầu dầm, hai dầm ở vị trí
1/4L và một dầm ngang ở chính giữa dầm.
1.1.4.1. Dầm ngang giữa nhịp:
Các thơng số của dầm ngang này:
Chiều cao dầm ngang: Hhbb = 1,6 m =1600 mm
Bề rộng dầm ngang: bhbb = 20 cm = 200 mm
Chiều dài dầm ngang: lhbb = S-200 = 2350 -200 = 2150 mm
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Ahbb = 2,801 m2
Trang 4


Thể tích một dầm: V1hbb = 5.0,2.2,801 = 2,801 m3
Thể tích tồn bộ 3 dầm ngang kiểu này là : Vthbb = 3.2,801 = 8,403 m3
1.1.4.2. Dầm ngang tại hai đầu nhịp:
Chiều cao dầm ngang: Hhbs = 1,8 m
Chiều rộng dầm ngang : Bhbs = 20 cm
Chiều dài dầm ngang: lhbs = 2150 mm
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Ahbs = 3,6 m2
Thể tích một dầm ngang: V1hbs = 5.0,2.3,6 = 3,6 m3
Thể tích 2 dầm ngang loại này: Vhbs = 2.3,6 = 7,2 m3
Tính tổng cộng dầm ngang:
Vậy, tổng thể tích 5 dầm ngang: Vhb = Vhbb + Vhbs = 8,403 + 7,2 = 15,603 m3
Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%
Suy ra : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 2%.15,603 = 0,312 m3
Khối lượng cốt thép trong dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,312.7,85 =2,449 T
thể tích BT trong dầm ngang : Vchb = Vhb – Vshb = 15,291 m3
Khối lượng BT trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 15,291.2,4 =36,698 T
Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Hshb + Gchb = 2,449 + 36,698 = 39,147 T
1.1.5. Dầm chủ (girder):
1.1.5.1. Cấu tạo dầm:

Đối với nhịp 42 m chọn dầm định hình theo tiêu chuẩn AASHTO, chọn dầm I
kiểu VI có diện tích Ag = 7000 cm2

1800

200

200

250

1045

100

130

1080

710

Nb =

=

= 6 dầm.

Thể tích một dầm I chưa kể đoạn vút đầu dầm : V1g = 0,7.42 = 29,4 m3
Tính tốn đoạn vút đầu dầm:
Chiều dài đoạn vút nguyên : Lbhgr = a + Hg = 0,4 +1,8 = 2,2 m

Diện tích đoạn vút nguyên hai bên dầm : Abhgr = 2.321500 mm2
Thể tích đoạn vút nguyên một dầm : Vbhgr = 2.Abh.Lbh = 2.(2.0,3215).2,2 =2,829 m3
Trang 5


Chiều dài đoạn vút xiên dầm : Lbhsk = Hg/2 = 1,8/2 = 0,9 m
Thể tích đoạn vút xiên : Vbhsk = 2.Lbhsk.(1,015 - 0,209)/2 = 0,725 m3
Thể tích tồn bộ đoạn vút của một dầm I: Vbh = Vbhgr + Vbhsk = 2,829 + 0,725 =3,554 m3
Thể tích tồn bộ một dầm I là: V1tg = V1g + Vbh = 3,554+29,4 = 32,954 m3
1.1.5.2. Tính khối lượng của dầm chủ:
Nguyên tắc tính: tính moment Mmax tại vị trí L/2 sau đó đi tính cốt thép, từ đó suy
ra khối lượng từng phần và khối lượng toàn dầm.
a. Các tải trọng tĩnh:
Trọng lượng BT : 2400.9,81.10-9 = 2,3544.10-5 N/mm3
 Dầm trong (Internal girder):
DC : tĩnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết.
Trọng lượng bản thân dầm: DCg = 2,3544.10-5.700000 = 16,48 N/mm.
Bản: DCd = 2,3544.10-5.205.2350 = 11,34 N/mm.
Dầm ngang: một cách gần đúng xem dầm ngang như tĩnh tải rải đều trên dầm chủ.
Trọng lượng dầm ngang: Phb = 24.0,2.

= 15,75 kN

Có 5 đoạn dầm ngang trong mỗi dầm ngang và có tổng cộng 5 dầm ngang. Suy ra
số đoạn dầm ngang tổng cộng là 5.5 = 25 dầm.
Tĩnh tải rải đều lên một dầm chủ do dầm ngang:
DChb =

= 1,91 N/mm.

Đoạn vút 50 mm : DCsk = 50.1080.2,3544.10-5 = 1,271 N/mm .
Tổng cộng DC = DCg + DCd + DChb +DCsk = 11,34 +16,48 +1,91 + 1,271 = 31
N/mm.
DW – tĩnh tải của các lớp mặt cầu.
DW = 2250.9,81.10-9.75.2350 = 3,89 N/mm.
 Dầm ngoài (External girder):
DC : tĩnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết.
Trọng lượng bản thân dầm: DCg = 2,3544.10-5.700000 = 16,48 N/mm.
Bản: DCd = 2,3544.10-5.205.(2350/2+1080/2+85+380) = 10,522 N/mm.
Dầm ngang: một cách gần đúng xem dầm ngang như tĩnh tải rải đều trên dầm chủ.
Trọng lượng dầm ngang: Phb = 24.0,2.

= 15,75 kN

Có 5 đoạn dầm ngang trong mỗi dầm ngang và có tổng cộng 5 dầm ngang. Suy ra
số đoạn dầm ngang tổng cộng là 5.5 = 25 dầm.
Tĩnh tải rải đều lên một dầm chủ do dầm ngang:

Trang 6


DChb =

= 1,91 N/mm.

Tĩnh tải của lan can: DCp = 2,3544.10-5.196075 = 4,616 N/mm.
Đoạn vút 50 mm : DCsk = 50.1080.2,3544.10-5 = 1,271 N/mm .
Tổng cộng DC = DCg + DCd +DCp + DChb +DCsk = 10,522 +16,48 +1,875 +4,616 =
34,799 N/mm.
DW – tĩnh tải của các lớp mặt cầu.

DW = 2250.9,81.10-9.75.(2350/2+1080/2+85) = 2,98 N/mm.
b. Tính hệ số phân bố ngang mg:
Dầm trong (Internal girder):
Một làn xe chất tải:
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo công thức sau:
mgmSI= 0,06 + (

)0,4( )0,3(

)0,1

Trong đó: S - khoảng cách giữa các cấu kiện đỡ; S = 2350 mm
L - chiều dài nhịp tính tốn; L = 41200 mm
Khi tính sơ bộ cho phép lấy : (

Suy ra: mgmSI= 0,06 + (

)=1

)0,4(

)0,3(1)0,1 = 0,393

Khi hai làn xe chất tải hoặc lớn hơn (ở đây là 3 làn xe chất tải):
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo công thức sau:

)0,6( )0,2(

mgmMI = 0,075 + (

= 0,075 + (

)0,6(

)0,1

)0,2(1)0,1

= 0,572 (đây là giá trị khống chế)
Dầm ngoài (External girder):
Khi một làn xe chất tải:
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo ngun tắc địn bẩy:
Theo đó lấy cân bằng môment đối với gối giả định ta được :

Trang 7


R= .

= 0,628P

Khi có một làn xe chất tải, hệ số làn xe là 1,2 như vậy hệ số phân bố là:
mgmSE = 0,628.1,2 =0,754 (khống chế)
Khi có hai hoặc nhiều làn xe chất tải(ở đây là 3 làn xe)
de - khoảng cách từ mút ngoài của cánh dầm ngoài đến mép trong của lan can
Ta có de = 625 mm
e = 0,77 +

= 0,77 +

= 0,993 < 1

Lấy e = 1
mgmME = e.mgmMI = 0,572.1 = 0,572

c. Tính moment tại vị trí giữa nhịp (M1/2)

 Trường hợp 1: xe 3 trục.

Trang 8

145 kN

145 kN

35 kN

 Đối với dầm trong: khi 3 làn chất tải là bất lợi, với các thông số tải trọng cho
như sau:
DC = 30,966 N/mm.
DW = 3,89 N/mm.
mgHL93 = mgmMI = 0,572
qL = 9,3 N/mm
Hệ số xung kích : IM = 0,25.
Ta có :
Mmax1/2 = (1,25DC + 1,5 DW)∑ω + 1,75.mgHL93[qL.ωh + (1+IM)∑pi.yi]
Tiến hành xếp tải lên đường ảnh hưởng để xem xét các trường hợp bất lợi:
Nguyên tắc xếp xe, xếp sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần nhất cách
đều tung độ của đah.
Theo nguyên tắc này ta có:

x
4300
4300
Với xe tải:
Ta có : 35(x+4,3) + 145x = 145.(4,3 – x)
Suy ra: x= 1,455 m.
Với xe hai trục thì nguyên tắc này được thấy
một cách rõ ràng mà không cần lý giải.


4300

145 kN

145 kN

35 kN

4300

9,3 kN/m

8,514

10,3

9,936

7,786

41200

Mmax1/2 = (1,25.31 + 1,5.3,89) .10,3.41,2.106 + 1,75.0,572.0,65.[9,3. .10,3.41,2.106
+ (1+0,25)(35.7,786 + 145.9,936 + 145.8,514).106] = 13,13.109 N.mm/mm .
 Trường hợp 2: xe hai trục.
110 kN

110 kN

1200

9,3 kN/m

10,15

9,85

10,3

41200

Mmax1/2 = (1,25.31 + 1,5.3,89) .10,3.41,2.106 + 1,75.0,572.0,65.[9,3. .10,3.41,2.106
+ (1+0,25)(110.9,85 + 110.10,15).106] = 12,52.109 N.mm/mm
 Đối với dầm ngoài: khi đó 1 làn chất tải là bất lợi, với các thông số tải trọng
cho như sau:
DC = 34,799 N/mm.
DW = 2,98 N/mm.
mgHL93 = mgmMI = 0,754
qL = 9,3 N/mm
Hệ số làn xe m đã kể vào trong hệ số phân bố ngang mg.

Hệ số xung kích : IM = 0,25.
Tải trọng người đi qp = 4 kN/m2 = 4.1,25 N/mm = 5 N/mm .
Ta có :
Mmax1/2 = (1,25DC + 1,5 DW)∑ω + 1,75.mgHL93[qL.ωh + (1+IM)∑pi.yi] +
1,75.qp.∑ω.
Trang 9


Tiến hành xếp tải lên đường ảnh hưởng để xem xét các trường hợp bất lợi:
 Trường hợp 1: xe 3 trục.
Mmax1/2 = (1,25.34,799 + 1,5.2,98) .10,3.41,2.106 + 1,75.0,754.0,65.[9,3.

.10,3.41,2.106 + (1+0,25)(35.7,786 + 145.9,936 + 145.8,514).106] + 1,75.5.
.10,3.41,2.106= 16,90.109 N.mm/mm
 Trường hợp 1: xe 2 trục.
Mmax1/2 = (1,25.34,799 + 1,5.2,98) .10,3.41,2.106 + 1,75.0,754.0,65.[9,3.

.10,3.41,2.106 + (1+0,25)(110.9,85 + 110.10,15).106] + 1,75.5. .10,3.41,2.106 =
16,09.109 N.mm/mm
Kết luận :
Dầm ngồi có Mmax1/2 lớn hơn nên bất lợi hơn. Khi tính cốt thép cho hệ thống dầm
trong việc chọn sơ bộ, ta lấy giá trị môment này để đi tính cốt thép dự ứng lực.

d. Tính sơ bộ cốt thép trong dầm:
Dầm là cấu kiện chịu uốn là chính, cho nên khi tính cốt thép ta tính theo cấu
kiện chịu uốn của các giáo trình Bêtơng cốt thép.
Lấy tổng moment đối với trọng tâm bêtông vùng nén ta suy ra cơng thức tính
mơment kháng uốn danh định sau đây:
Mn = Aps.fps.(dp - ) + As.fy(ds - ) + As’fy’( - ds’) + 0,85β1fc’(b – bw)hf(

)

Có thể tham khảo cách chứng minh chi tiết công thức này trong giáo trình: Kết
cấu bêtơng cốt thép theo qui phạm Hoa Kỳ- TS. Nguyễn Trung Hoà – NXB
Xây Dựng, 2003.
Ở đây, một cách gần đúng có thể giả thiết tại mặt cắt giữa nhịp này chỉ có cốt
thép dự ứng lực mà khơng có cốt thép thường. Khi đó, ta có thể xác định cốt
thép dự ứng lực theo công thức sau:
Aps ≥
Trong đó :

Mu – moment có hệ số trạng thái giới hạn cường độ I;
Mu = Mmax1/2 = 16,90.109 N.mm/mm
h - chiều cao toàn phần của tiết diện liên hợp; h = 205+1800 = 2005 mm
Trang 10


fpu - cường độ của cốt thép dự ứng lực; fpu = 1860 MPa.
= 5297 mm2

Suy ra : Aps ≥

Chọn 55 thanh 12,7 mm cấp 270. Suy ra: Aps = 55.98,7 = 5428,5 mm2
Hàm lượng cốt thép DƯL theo thể tích:

.100% = 0,7%

Thể tích cốt thép DƯL : 5428,5.42000.10-6 = 0,228 m3
Theo thống kê từ bản vẽ dầm DƯL của “Dự án đường cao tốc TP Hồ Chí Minh
- Trung Lương” của cơng ty tư vấn XDCTGT 533, thì hàm lượng cốt thép thường là

211 kg/m3.
Từ đó suy ra lượng cốt thép thường trong dầm là : 211.32,954.10-3 = 6,953 T
Do đó, thể tích cốt thép thường trong dầm : 6,953/7,85 = 0,886 m3
Tổng thể tích cốt thép trong dầm : Vsg = 0,228 + 0,886 = 1,114 m3
Thể tích BT còn lại là : Vcg = 32,954 – 1,114 = 31,84 m3
Khối lượng cốt thép trong dầm: Gsg = 1,114.7,85 = 8,745 T
Khối lượng BT dầm: Gcg = 31,84.2,4 = 75,416 T
Tổng khối lượng toàn dầm : Gg = Gsg + Gcg = 75,416+8,745 = 85,161 T
Bảng tổng kết khối lượng vật liệu cho kết cấu phần trên của nhịp 42m:
STT
Hạng mục
Số lượng
KL một CK
Tổng khối lượng
(T)
(T)
1
Lan can
2
20,569
41,138
2
Lớp BT nhựa
1
92,138
92,138
3
Bản mặt cầu
1
433,251

433,251
4
Dầm ngang
5
39,147
5
Dầm chủ
6
85,161
510,966
Tổng cộng
1116,64
******************************
2.1. CÁC NHỊP BIÊN 29m :
Vì các nhịp biên giống nhau, nên ta chỉ tính cho một nhịp rồi suy ra cho các
nhịp còn lại.
2.1.2. Bản mặt cầu (Deck):
a. Vùng trong (Deck):
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm.
ở đây ta chọn 190 mm (chiều dày lớp chịu lực)
Chiều dày các lớp còn lại chọn như sau:
+ lớp phủ bề mặt chọn 15mm
+ lớp bêtông nhựa dày 75 mm ( qui định từ 50-75 mm)
Tuy nhiên, khi tính sức kháng thì lớp phủ bề mặt khơng tham gia chịu sức
kháng nên bề dày tính tốn trong trường hợp này là 190 mm.
Trang 11


Về việc nghiêng tạo độ dốc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến
hành bằng việc cho chênh gối của các dầm I kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ

chênh ngay trên bản mặt cầu.
b. Vùng bản hẫng (Overhang):
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu vùng này khơng được nhỏ hơn 200 mm.
Vì vùng cánh hẫng này cịn phải đỡ lan can ơtơ, chịu lực va của ôtô vào lan can. Theo
các kinh nghiệm thiết kế cho thấy chiều dày vùng cánh hẫng này có thể lấy bằng cách
tăng chiều dày của vùng trong bản lên từ 19 mm đến 25 mm là hợp lý.
Trong đồ án này ta chọn chiều dày 230 mm.
c. Tính tốn các thơng số sơ bộ :
Dung trọng của bêtơng ximăng là 2,4 T/m3
Dung trọng của bêtông nhựa là 2,25 T/m3
Dung trọng của cốt thép là 7,75 T/m3
Thể tích của lớp BT nhựa Vas=has.(B-2.Bp).L= 28,275 m3
Khối lượng lớp BT nhựa Gas=Vas.2,25 = 63,619 T
Thể tích của lớp bản mặt cầu thuộc vùng trong là :
Vd = 0,205.29.(2,35.5+1,08)=76,274 m3
Thể tích của lớp bản mặt cầu thuộc vùng ngồi: Voh=0,23.29.0,93= 6,203 m3
Tính đoạn vút ở vùng tiếp giáp của bản mặt cầu đến dầm chủ :
Chiều cao đoạn vút này là: 50 mm
Suy ra thể tích tồn bộ đoạn vút này của 6 dầm chủ là :
V1 = 6.0,05.1,08.29 = 9,396 m3
Thể tích tồn bộ bản mặt cầu: Vtd=Voh+Vd + V1=91,873 m3
Hàm lượng cốt thép trong bản chiếm kd=3%
Thể tích cốt thép tổng cộng của bản mặt cầu:
Vsd=kd.Vtd=2,756 m3
Khối lượng cốt thép:
Gsd=Vsd.γsd= 21,636 T
Thể tích BT bản mặt cầu Vcd = 89,117 m3
Khối lượng BT : Gcd = Vcd.γc = 213,881 T
Khối lượng toàn bộ bản mặt cầu :
Gtd= Gas + Gsd + Gcd = 63,619+21,636+213,881 = 299,136 T

2.1.3. Lan can (parapet):
Chọn lan can kiểu L3 với các thông số kỹ thuật cho như trên hình vẽ:

Trang 12


50

75

255

865

535

150

380
2

Với Ap = 197325 mm
Thể tích hai lan can hai bên là : Vp = 2.197325.29.1e-6 = 11,445 m3
Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %
Ta có thể tích cốt thép trong lan can : Vsp = Vp.kp = 11,445.1,5% = 0,172 m3
Khối lượng cốt thép trong lan can là: Gsp = Vsp.γs = 0,172.7,85 = 1,35 T
Thể tích BT trong lan can: Vcp = Vp – Vsp = 11,445 – 0,172 = 11,273 m3
Khối lượng BT trong lan can: Gcp = Vcp.γc = 11,273.2,4 = 27,055 T
Vậy, khối lượng toàn bộ lan can là: Gp = Gsp + Gcp = 1,35 + 27,055 = 28,405 T
2.1.4. Dầm ngang (horizontal beam):

Dầm ngang được bố trí tại 3 vị trí : hai dầm ngang đầu dầm và một dầm ngang
ở chính giữa dầm.
1.1.4.1. Dầm ngang giữa nhịp:
Các thông số của dầm ngang này:
Chiều cao dầm ngang: Hhbb = 1,4 m =1400 mm
Bề rộng dầm ngang: bhbb = 20 cm = 200 mm
Chiều dài dầm ngang: lhbb = S - 200 = 2350 - 200 = 2150 mm
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Ahbb = 2,37 m2
Thể tích một dầm: V1hbb = 5.0,2.2,37 = 2,37 m3
Thể tích tồn bộ dầm ngang kiểu này là : Vhbb = 1.2,37 = 2,37 m3
2.1.4.2. Dầm ngang tại hai đầu nhịp:
Chiều cao dầm ngang: Hhbs = 1,6 m
Chiều rộng dầm ngang : Bhbs = 20 cm
Chiều dài dầm ngang: lhbs = 2150 mm
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Ahbs = 3,17 m2
Thể tích một dầm ngang: V1hbs = 5.0,2.3,17 = 3,17 m3
Thể tích 2 dầm ngang loại này: Vhbs = 2.3,17 = 6,34 m3
Tính tổng cộng dầm ngang:
Vậy, tổng thể tích 3 dầm ngang: Vhb = Vhbb + Vhbs = 2,37 + 6,34 = 8,71 m3
Hàm lượng cốt thép theo thể tích trong dầm ngang là khb = 2%
Suy ra : thể tích cốt thép : Vshb = khb.Vhb = 2%.8,71 = 0,174 m3
Trang 13


Khối lượng cốt thép trong dầm ngang: Gshb = Vshb.γs=0,174.7,85 =1,366 T
Thể tích BT trong dầm ngang : Vchb = Vhb – Vshb = 8,536 m3
Khối lượng BT trong dầm ngang : Gchb = Vchb.γc= 8,536.2,4 = 20,486 T
Khối lượng toàn bộ dầm ngang là: Ghb = Gshb + Gchb = 1,366 + 20,486 = 21,852 T
2.1.5. Dầm chủ (girder):
2.1.5.1. Cấu tạo dầm:

Đối với nhịp 42 m chọn dầm định hình theo tiêu chuẩn AASHTO, chọn dầm I
kiểu VI có diện tích Ag = 6536 cm2

75
130

1080

200 250

1600

100

255

710

Nb =

=

= 6 dầm.

Thể tích một dầm I chưa kể đoạn vút đầu dầm : V1g = 0,6536.29 = 18,954 m3
Tính tốn đoạn vút đầu dầm:
Chiều dài đoạn vút nguyên : Lbhgr = a + Hg = 0,4 +1,6 = 2,0 m
Diện tích đoạn vút nguyên hai bên dầm : Abhgr = 2.270500 mm2
Thể tích đoạn vút nguyên một dầm : Vbhgr = 2.Abh.Lbh = 2.(2.0,2705).2,0 =2,164 m3
Chiều dài đoạn vút xiên dầm : Lbhsk = Hg/2 = 1,6/2 = 0,8 m

Thể tích đoạn vút xiên : Vbhsk = 2.Lbhsk.(0,872726-0,169000)/2 = 0,563 m3
Thể tích toàn bộ đoạn vút của một dầm I: Vbh = Vbhgr + Vbhsk = 2,164 + 0,563 =2,727 m3
Thể tích toàn bộ một dầm I là: V1tg = V1g + Vbh = 2,727 +18,954 = 21,681 m3
2.1.5.2. Tính khối lượng của dầm chủ:
Nguyên tắc tính: tính moment Mmax tại vị trí L/2 sau đó đi tính cốt thép, từ đó suy ra
khối lượng từng phần và khối lượng toàn dầm.
a. Các tải trọng tĩnh:
Trọng lượng BT : 2400.9,81.10-9 = 2,3544.10-5 N/mm3
 Dầm trong (Internal girder):
DC : tĩnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết.
Trọng lượng bản thân dầm: DCg = 2,3544.10-5.653600 = 15,388 N/mm.
Bản: DCd = 2,3544.10-5.205.2350 = 11,34 N/mm.
Dầm ngang: một cách gần đúng xem dầm ngang như tĩnh tải rải đều trên dầm chủ.

Trang 14


Trọng lượng dầm ngang: Phb = 24.0,2.

= 13,936 kN

Có 5 đoạn dầm ngang trong mỗi dầm ngang và có tổng cộng 3 dầm ngang. Suy ra
số đoạn dầm ngang tổng cộng là 5.3 = 15 dầm.
Tĩnh tải rải đều lên một dầm chủ do dầm ngang:
DChb =

= 2,47 N/mm.

Đoạn vút 50 mm : DCsk = 50.1080.2,3544.10-5 = 1,271 N/mm .
Tổng cộng DC = DCg + DCd + DChb +DCsk = 15,388 +11,34 +2,47 + 1,271 =

30,469 N/mm.
DW – tĩnh tải của các lớp mặt cầu.
DW = 2250.9,81.10-9.75.2350 = 3,89 N/mm.
 Dầm ngoài (External girder):
DC : tĩnh tải của các bộ phận kết cấu và liên kết.
Trọng lượng bản thân dầm: DCg = 2,3544.10-5.653600 = 15,388 N/mm.
Bản: DCd = 2,3544.10-5.205.(2350/2+1080/2+85+380) = 10,522 N/mm.
Dầm ngang: một cách gần đúng xem dầm ngang như tĩnh tải rải đều trên dầm chủ.
Trọng lượng dầm ngang: Phb = 24.0,2.

= 13,936 kN

Có 5 đoạn dầm ngang trong mỗi dầm ngang và có tổng cộng 3 dầm ngang. Suy ra
số đoạn dầm ngang tổng cộng là 5.3 = 15 dầm.
Tĩnh tải rải đều lên một dầm chủ do dầm ngang:
DChb =

= 2,47 N/mm.

Tĩnh tải của lan can: DCp = 2,3544.10-5.196075 = 4,616 N/mm.
Đoạn vút 50 mm : DCsk = 50.1080.2,3544.10-5 = 1,271 N/mm .
Tổng cộng DC = DCg + DCd +DCp + DChb +DCsk = 15,388 +10,522 +2,47 +4,616 =
32,996 N/mm.
DW – tĩnh tải của các lớp mặt cầu.
DW = 2250.9,81.10-9.75.(2350/2+1080/2+85) = 2,98 N/mm.
b. Tính hệ số phân bố ngang mg:
 Dầm trong (Internal girder):
 Một làn xe chất tải:
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo công thức sau:
mgmSI= 0,06 + (

)0,4( )0,3(

)0,1

Trang 15


Trong đó: S - khoảng cách giữa các cấu kiện đỡ; S = 2350 mm
L - chiều dài nhịp tính tốn; L = 28200 mm
Khi tính sơ bộ cho phép lấy : (

Suy ra: mgmSI= 0,06 + (

)=1

)0,4(

)0,3(1)0,1 = 0,433

 Khi hai làn xe chất tải hoặc lớn hơn (ở đây là 3 làn xe chất tải):
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo công thức sau:

)0,6( )0,2(

mgmMI = 0,075 + (

= 0,075 + (

)0,6(

)0,1

)0,2(1)0,1

= 0,611 (đây là giá trị khống chế)
 Dầm ngoài (External girder):
 Khi một làn xe chất tải:
Hệ số phân bố ngang mg được xác định theo ngun tắc địn bẩy:
Theo đó lấy cân bằng môment đối với gối giả định ta được :
R= .

= 0,628P

Khi có một làn xe chất tải, hệ số làn xe là 1,2 như vậy hệ số phân bố là:
mgmSE = 0,628.1,2 =0,754 (khống chế)
 Khi có hai hoặc nhiều làn xe chất tải(ở đây là 3 làn xe)
de - khoảng cách từ mút ngoài của cánh dầm ngoài đến mép trong của lan can
Ta có de = 625 mm
e = 0,77 +

= 0,77 +

= 0,993 < 1

Lấy e = 1
mgmME = e.mgmMI = 0,572.1 = 0,572

c. Tính moment tại vị trí giữa nhịp (M1/2)
 Đối với dầm trong: khi 3 làn chất tải là bất lợi, với các thông số tải trọng cho

như sau:
DC = 30,469 N/mm.
DW = 3,89 N/mm.
mgHL93 = mgmMI = 0,611
Trang 16


qL = 9,3 N/mm
Hệ số làn xe m = 0,85.
Hệ số xung kích : IM = 0,25.
Ta có :
Mmax1/2 = (1,25DC + 1,5 DW)∑ω + 1,75.mgHL93[qL.ωh + (1+IM)∑pi.yi]
Tiến hành xếp tải lên đường ảnh hưởng để xem xét các trường hợp bất lợi:
 Trường hợp 1: xe 3 trục.
4300

145 kN

35 kN

145 kN

4300

9,3 kN/m

5,264

7,05

6,686

4,536

28200

Mmax1/2 = (1,25.30,469 + 1,5.3,89) .7,05.28,2.106 + 1,75.0,611.0,65.[9,3.
.7,05.28,2.106 + (1+0,25)(35.4,536 + 145.6,686 + 145.5,264).106] = 6,65.109
N.mm/mm .
 Trường hợp 2: xe hai trục.
110 kN

110 kN

1200

6,6
7,05
6,9

28200

Trang 17

9,3 kN/m


Mmax1/2 = (1,25.30,469 + 1,5.3,89) .7,05.28,2.106 + 1,75.0,611.0,65.[9,3.
.7,05.28,2.106 + (1+0,25)(110.6,6 + 110.6,9).106] = 6,3.109 N.mm/mm

 Đối với dầm ngoài: khi đó 1 làn chất tải là bất lợi, với các thông số tải trọng
cho như sau:
DC = 32,996 N/mm.
DW = 2,98 N/mm.
mgHL93 = mgmMI = 0,754
qL = 9,3 N/mm
Hệ số làn xe m đã kể vào trong hệ số phân bố ngang mg.
Hệ số xung kích : IM = 0,25.
Tải trọng người đi qp = 4 kN/m2 = 4.1,25 N/mm = 5 N/mm .
Ta có :
Mmax1/2 = (1,25DC + 1,5 DW)∑ω + 1,75.m.mgHL93[qL.ωh + (1+IM)∑pi.yi] +
1,75.qp.∑ω.
Tiến hành xếp tải lên đường ảnh hưởng để xem xét các trường hợp bất lợi:
 Trường hợp 1: xe 3 trục.
Mmax1/2 = (1,25.32,996 + 1,5.2,98) .7,05.28,2.106 + 1,75.0,754.0,65.[9,3.

.7,05.28,2.106 + (1+0,25)(35.4,536 + 145.6,686 + 145.5,264).106] + 1,75.5.
.7,05.28,2.106= 8,24.109 N.mm/mm
 Trường hợp 1: xe 2 trục.
Mmax1/2 = (1,25.32,996 + 1,5.2,98) .7,05.28,2.106 + 1,75.0,754.0,65.[9,3.

.7,05.28,2.106 + (1+0,25)(110.6,6 + 110.6,9).106] + 1,75.5. .7,05.28,2.106 = 7,8.109
N.mm/mm
Kết luận :
Dầm ngồi có Mmax1/2 lớn hơn nên bất lợi hơn. Khi tính cốt thép cho hệ thống dầm
trong việc chọn sơ bộ, ta lấy giá trị mơment này để đi tính cốt thép dự ứng lực.

d. Tính sơ bộ cốt thép trong dầm:
Trang 18

Dầm là cấu kiện chịu uốn là chính, cho nên khi tính cốt thép ta tính theo cấu
kiện chịu uốn của các giáo trình Bêtơng cốt thép.
Lấy tổng moment đối với trọng tâm bêtông vùng nén ta suy ra công thức tính
mơment kháng uốn danh định sau đây:
Mn = Aps.fps.(dp - ) + As.fy(ds - ) + As’fy’( - ds’) + 0,85β1fc’(b – bw)hf(

)

Có thể tham khảo cách chứng minh chi tiết cơng thức này trong giáo trình: Kết
cấu bêtơng cốt thép theo qui phạm Hoa Kỳ- TS. Nguyễn Trung Hoà – NXB
Xây Dựng, 2003.
Ở đây, một cách gần đúng có thể giả thiết tại mặt cắt giữa nhịp này chỉ có cốt
thép dự ứng lực mà khơng có cốt thép thường. Khi đó, ta có thể xác định cốt
thép dự ứng lực theo cơng thức sau:
Aps ≥
Trong đó :

Mu – moment có hệ số trạng thái giới hạn cường độ I;
Mu = Mmax1/2 = 8,24.109 N.mm/mm
h - chiều cao toàn phần của tiết diện liên hợp; h = 205+1600 = 1805 mm
fpu - cường độ của cốt thép dự ứng lực; fpu = 1860 MPa.
= 2870 mm2

Suy ra : Aps ≥

Chọn 32 thanh 12,7 mm cấp 270. Suy ra: Aps = 32.98,7 = 3158 mm2
Hàm lượng cốt thép DƯL theo thể tích:

.100% = 0,422%

Thể tích cốt thép DƯL : 3158.29000.10-9 = 0,092 m3
Theo thống kê từ bản vẽ dầm DƯL của “Dự án đường cao tốc TP Hồ Chí Minh
- Trung Lương” của công ty tư vấn XDCTGT 533, thì hàm lượng cốt thép thường là
211 kg/m3.
Từ đó suy ra lượng cốt thép thường trong dầm là : 211.21,681.10-3 = 4,575 T
Do đó, thể tích cốt thép thường trong dầm : 4,575/7,85 = 0,583 m3
Tổng thể tích cốt thép trong dầm : Vsg = 0,092 + 0,583 = 0,675 m3
Thể tích BT cịn lại là : Vcg = 21,681 – 0,675 = 21,006 m3
Khối lượng cốt thép trong dầm: Gsg = 0,675.7,85 = 5,3 T
Khối lượng BT dầm: Gcg = 21,006.2,4 = 50,414 T
Tổng khối lượng toàn dầm : Gg = Gsg + Gcg = 50,414+5,3 = 55,714 T
Bảng tổng kết khối lượng vật liệu cho kết cấu phần trên của 1 nhịp 29 m:
STT
Hạng mục
Số lượng
KL một CK
Tổng khối lượng
(T)
(T)
Trang 19


1
2
3
4
5

Lan can

2
14,203
28,405
Lớp BT nhựa
1
63,619
63,619
Bản mặt cầu
1
299,136
299,136
Dầm ngang
3
21,852
Dầm chủ
6
55,714
334,286
Tổng cộng
747,268
2.2. Mố và trụ cầu:
2.2.1. Mố (Abutment):
Ta có chiều cao đất đắp của mố là 4,5 m. chọn mố chữ U có các kích thước cho
như trên hình vẽ sau:

350

500 3100

1:

1

300

1000

1500

1500

1500

3000
500

1500

1800

3000

100

850

300
268

800

1000

300

1800
250

2200

4500

4000

Tính khối lượng mố như sau:
Chú ý rằng các số liệu diện tích bề mặt được đo trên phần mềm AutoCAD mà
khơng tính chi tiết ở đây.
Phần bệ mố :V1 = 7,375.13,76 = 101,48 m3
Phần thân mố:V2 = 4,65.13,76 = 63,984 m3
Phần tường đỉnh:V3 = 0,77175.13,76 = 10,62 m3
Phần nhô của bản kê bản giảm tải:V4 = 0,13027.(13,76-0,15.2) = 1,753 m3
Phần bản giảm tải :V5 = 0,3.(13,76-0,15.2) = 4,038 m3
Phần tường cánh:V6 = 18,256649.0,15.2 = 5,477 m3
Phần tường tai:V7 = 1,8.0,15.2 = 0,54 m3
Phần đá kê gối:V8 = 0,2125.1.6 = 1,275 m3
Tổng thể tích tồn bộ mố:Vab = ∑Vi = 189,167 m3
Theo thống kê từ bản vẽ của cơng trình “Cầu sơng Gia- Hiệp Đức- Quảng
Nam” thì hàm lượng cốt thép trong mố chiếm kab = 0,9% thể tích.
Từ đó ta có:
Thể tích cốt thép trong mố:Vsab = Vab.kab = 1.7 m3
Khối lượng cốt thép trong mố:Gsab = Vsab.γs = 13,36 T

Thể tích BT trong mố:Vcab = Vab-Vsab = 187,467 m3
Khối lượng BT trong mố:Gcab = Vcab.γc = 449,92 T
Trang 20


Khối lượng tổng cộng mố:Gab = Gcab + Gsab = 463,28 T
2.2.2. Trụ cầu (Pier):
Chọn loại trụ thân hẹp, chiều cao trụ dài nhất là 5,95 m, nên thân trụ ta khơng
cần phải giật bậc.
Có 4 trụ giống nhau đơi một, nên ta chỉ cần tính cho 2 trụ cịn hai trụ còn lại là
tương tự .
Các số liệu diện tích và kích thước ở đây cũng được đo trên phần mềm ACAD.
2.2.2.1. Trụ giữa( trụ nối giữa nhịp 42m và nhịp 29 m):
Tính cho một trụ giữa:
Phần đáy trụ:V1 = 5,4.9 = 48,6 m3
Phần thân trụ:V2 = 11,90469.5,95 = 70,833 m3
Phần đỉnh trụ:V3 = 18,105.2.2 = 39,831 m3
Phần đá kê gối:V4 = 0,5755.1.6 = 3,465 m3
Phần tường tai:V5 = 0,27.2,2 = 0,594 m3
Tổng cộng thể tích trụ:Vp1 = ∑Vi = 163,323 m3
Thể tích cốt thép chiếm kp = 1 %
Suy ra : thể tích cốt thép:Vsp = Vp1.kp = 1,63 m3
Khối lượng cốt thép trong trụ:Gsp = Vsp.γs = 12,8 T
Thể tích BT trong trụ:Vcp = Vp1-Vsp = 161,7 m3
Khối lượng BT trong trụ:Gcp = Vcp.γc = 388,06 T
Tổng khối lượng trụ:Gp1 = Gcp + Gsp = 400,9 T
2.2.2.2.
Trụ biên( trụ nối giữa nhịp 29m và nhịp 29 m):
Tính cho một trụ biên:
Phần đáy trụ:V1 = 5,4.9 = 48,6 m3

Phần thân trụ:V2 = 11,90469.4,7 = 55,95 m3
Phần đỉnh trụ:V3 = 18,105.2.2 = 39,831 m3
Phần đá kê gối:V4 = 0,4125.1.6 = 2,475 m3
Phần tường tai:V5 = 0,27.2,2 = 0,594 m3
Tổng cộng thể tích trụ:Vp1 = ∑Vi = 147,45 m3
Thể tích cốt thép chiếm kp = 1 %
Suy ra : thể tích cốt thép:Vsp = Vp1.kp = 1,47 m3
Khối lượng cốt thép trong trụ:Gsp = Vsp.γs = 11,5 T
Thể tích bêtơng trong trụ:Vcp = Vp1-Vsp = 145,98 m3
Khối lượng bêtông trong trụ:Gcp = Vcp.γc = 350,352 T
Tổng khối lượng trụ:Gp2 = Gcp + Gsp = 361,852 T
Bảng tổng kết khối lượng của kết cấu phần dưới (substructure):
Hạng mục
Khối lượng (T)
Mố(Abutment)
463,28
Trụ giữa (Pier 1)
400,9
Trụ biên (Pier 2)
361,852
2.3. Tính tốn số lượng cọc trong mố và trụ cầu:
2.3.1. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố và trụ cầu:
2.3.1.1. Xét mố cầu:
Trang 21


ở đây hai mố ở hai đầu cầu có chiều cao và tải trọng tác động như nhau, nên ta
chỉ tính cho một mố cịn mố kia tương tự.
Các tải trọng tác dụng lên mố:
Rap = DCf+Rf

Trong đó : DCf - trọng lượng bản thân của mố.
DCf = 1,25.463,28 = 579,1 T = 5681 kN.
Rf – tĩnh tải và hoạt tải ở kết cấu phần trên tác dụng lên mố.
Rf = (1,25DC + 1,5DW).∑ω + n h.n.m.0,65.[(1+IM) ΣPiyi + qlΣω]+ nh. 2.T.QL.Σω
Trong đó: DC - tĩnh tải của kết cấu phần trên( hệ thống dầm chủ và dầm ngang).
DC = 12,94 T/m = 126,94 kN/m
DW – tĩnh tải giai đoạn 2( bao gồm hệ thống bản mặt cầu, lan can, và các lớp phủ)
DW = 11,67 T/m = 114,48 kN/m
nh : hệ số vượt tải; nh = 1,75.
IM: hệ số xung kích; (1+IM) =1,25
n : số làn xe; n = 3.
m: hệ số làn xe; m= 0,85
Pi : tải trọng trục bánh xe.
yi : tung độ đường ảnh hưởng tương ứng .
2 : số làn người đi.
T : bề rộng đường người đi; T = 1,25 m.
QL : tải trọng đồn người , QL = 4 KN/m2.
Σω: Tổng diện tích đah áp lực lên mố (trụ).
q1= 9,3 KN/m: Tải trọng làn thiết kế.
 Xét xe tải thiết kế ( xe 3 trục):
4300

35 kN

145 kN

145 kN

4300

0,695

0,848

1

28200

Rf = (1,25.126,94 + 1,5.114,48). .1.28,2+

Trang 22

9,3 kN/m


1,75.3.0,85.0,65.[(1+0,25)(145.1+145.0,848+35.0,695) + 9,3. .1.28,2]+ 1,75.

2.1,25.4. .1.28,2 = 6345,3 kN.

110 kN

110 kN

 Xét xe tandem:

9,3 kN/m

1
0,957

28200

Rf = (1,25.126,94 + 1,5.114,48). .1.28,2+

1,75.3.0,85.0,65.[(1+0,25)(110.1+110.0,96) + 9,3. .1.28,2]+ 1,75. 2.1,25.4. .1.28,2
= 6067,3 kN.
Như vậy, ta chọn xe tải thiết kế để tính tốn.
Ta có : Rap = DCf + Rf = 5681 + 6345,3 = 12026,3 kN.
2.3.1.2. Xét trụ cầu (pier):
Ở đây có 4 trụ, trong đó có hai trụ giống nhau từng đơi một có chiều cao và tải
trọng tác động như nhau, nên ta chỉ tính cho hai trụ cịn hai trụ kia tương tự.
Các tải trọng tác dụng lên trụ:
Rp = DCf+Rf
Trong đó : DCf - trọng lượng bản thân của trụ.
Trụ 1( trụ giữa)
DCfp1 = 1,25.400,9 = 501,125 T = 4961,04 kN.
Trụ 1( trụ biên)
DCfp2 = 1,25.361,852 = 452,315 T = 4437,21 kN.
Rf – tĩnh tải và hoạt tải ở kết cấu phần trên tác dụng lên trụ.
Rf = (1,25DC + 1,5DW).∑ω + nh.n.m.0,65.[(1+IM) ΣPiyi + qlΣω]+ nh. 2.T.QL.Σω
Trong đó: DC - tĩnh tải của kết cấu phần trên( hệ thống dầm chủ và dầm ngang).
Trang 23


DW – tĩnh tải giai đoạn 2( bao gồm hệ thống bản mặt cầu, lan can, và các lớp phủ)
nh : hệ số vượt tải; nh = 1,75.
IM: hệ số xung kích; (1+IM) =1,25
n : số làn xe; n = 3.
m: hệ số làn xe; m= 0,85
Pi : tải trọng trục bánh xe.

yi : tung độ đường ảnh hưởng tương ứng .
2 : số làn người đi.
T : bề rộng đường người đi; T = 1,25 m.
QL : tải trọng đồn người , QL = 4 KN/m2.
Σω: Tổng diện tích đah áp lực lên mố (trụ).
q1= 9,3 KN/m: Tải trọng làn thiết kế.
Cần chú ý rằng: trong trường hợp này, việc xếp xe sẽ được tiến hành đối với
từng trụ một, đối với từng loại xe một để xét trường hợp bất lợi. Hơn nữa, để tính phản
lực gối phải tổ hợp xe theo một cách thứ hai nữa như sau:
“ Lấy 90% hiệu ứng của hai xe tải thiết kế có khoảng cách trục bánh trước xe
này cách bánh sau xe kia là 15000 mm tổ hợp với 90% hiệu ứng của tải trọng làn thiết
kế, khoảng cách giữa các trục 145 kN vủa mỗi xe tải phải lấy bằng 4300mm”( mục
3.6.1.3.1 qui trình 22TCN272-05)
Hình vẽ xếp xe và các kết quả tính tốn được cho ở bên dưới:
Hình vẽ xếp xe trụ biên:
145 kN

4300

145 kN

35 kN

4300

28200

28200

9,3 kN/m

0,875

0,975

0,824

ÂAH Rp

110 kN

28200

9,3 kN/m
ÂAH Rp

0,99
0,969

28200

110 kN

1200

Trang 24


4300

28200

35 kN

145 kN

35 kN

145 kN

4300

9,3 kN/m

28200

0,85

1

0,7

ÂAH Rp

0,476

0,326

145 kN
0,176

4300
145 kN

4300

Hình vẽ xếp xe trụ giữa:
4300
35 kN

145 kN

145 kN

4300

41200

28200

9,3 kN/m

0,824

0,975

1

0,914

ÂAH Rp

41200

110 kN

110 kN

1200

28200

9,3 kN/m

0,993
0,969

ÂAH Rp

4300

4300
35 kN

145 kN

35 kN

145 kN

4300
145 kN

145 kN

4300

41200

28200

9,3 kN/m

0,7

0,85

1

0,64

0,536

0,433

ÂAH Rp

Kết quả tính tốn được cho trong bảng sau đây:
Tên trụ

Trụ
biên
Trụ
giữa

Các
TH xếp
tải
TH 1
TH 2
TH 3
TH 1
TH 2

DC
(kN)

DW
(kN)

∑ω
(m)

∑Piyi
(kN)

253,9
nt
nt
323,05

nt

278,87
nt
nt
341,38
nt

28,2
nt
nt
34,7
nt

291,48
215,49
382,2
302,745
215,82

Trang 25

Rf
(kN)

DCf
(kN)

Rp
(kN)

23057 4437,21 27467,64
22782
nt
27192,11
23172
nt
27582
34422 4961,04 39383,2
34107
nt
39068