THIẾT kế cầu dầm GIẢN đơn BTCT THƯỜNG

Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Chơng 1: Các kích thớc cơ bản của cầu
1.1 - Các yếu tố nhịp cầu:

-

- Chiều cao dầm:1,1m
- Chiều dày cánh dầm: 0,18m
- Chiều dài dầm: 18 m
- Chiều dài tính toán dầm: 17,4m
- Vút trên: 150x150mm
- Vút dới: 100x100m
- Rộng bầu dầm: 400mm
- Cao bầu dầm: 200mm
- Rộng sờn: 200mm
- Sau khi quy đổi vút trên và vút dới về sờn rộng sờn dầm: 279mm
- Rộng cánh dầm giữa là: 1.2m
- Rộng cánh dầm biên là: 1.8m
- Dầm ngang: 0.72x0.3m
- Bố trí 5 dầm dọc với khoảng cách các dầm là 1.8m; dầm ngang lần lợt đợc bố trí ở đầu
dầm, cuối dầm và ở vị trí giữa dầm dọc
Bố trí 5 dầm dọc với khoảng cách các dầm là 1.8m; dầm ngang lần lợt đợc bố trí ở đầu
dầm, cuối dầm và ở vị trí giữa dầm dọc
Cao độ mực nớc cao nhất(MNCN) là 6,5m,

-

Cao độ mực nớc thấp nhất(MNTN) là:1,0m.

-

Cao trình đỉnh bệ trụ là -0,5 m.

-

Chiều cao khổ gầm cầu Hkc=1m-chiều cao khổ gầm cầu: tính từ MNCN đến đáy kết cấu
nhịp.
cao độ của đáy kết cấu nhịp là: 6,5 + 1 = 7,1m.

-

Chiều cao của đá kê là 0,2m ,của gối kê là 0,1m

-

Chiều dày lớp phủ mặt cầu:0,14m

-

Cao độ mặt trên của bệ móng (đài cọc) =0,5m
=>Hkt=hdầm +chiều dày lớp phủ=1,1+0,14=1,24m
Trong đó:Hkt:là chiều cao kiến trúc-tính từ đáy dầm đến mặt đờng xe chạy.
=>Hc=Hkt+Hkc+(MNCN-MNTN)=1,24+1+(6,5-1,0)=7,74m
nhịp tính toán Lo:là khoảng cách của mép ngoài trụ đến mép ngoài mố tính theo mực nớc
cao nhất(MNCN)
dựa vào kích thớc hình học của cầu ta xác định đợc

SVTH: mai hữu phớc

lớp: XDD51-Đc1

Trang:1
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

bdake
0,5
ì2
ì2
=>Lo=Lnhịptinhtoan-(a.2+ 2
)+0,25=17,4-(0,2.2+ 2
)+0,25=16,75m

-

a:là khoảng cách mép ngoài đá kê đến mép ngoài của mũ trụ(mố) theo phơng dọc cầu
Các yếu tố nhịp cầu đợc thể hiện trên hình vẽ:

Hình 1:Mặt cắt dọc cầu
1-Kết cấu nhịp,2-Trụ cầu,3- Mố cầu,4 móng cầu

Hình2: Mặt cắt ngang cầu
1.2 cấu tạo lớp phủ mặt cầu
1.2.1 Mt cu ụtụ
Mt cu ụ tụ l b phn tip xỳc trc tip vi bỏnh xe ca hot ti nờn phi ỏp ng

SVTH: mai hữu phớc
Trang:2
lớp: XDD51-Đc1
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

cỏc yờu cu:
+ t b hao mũn, bng phng xe chy ờm thun, khụng gõy xung kớch.
+ Thoỏt nc nhanh.
+ Trng lng bn thõn nh gim tnh ti.
Mt cu cú lp ph bờ tụng asphalt

Hình 3 :Cấu tạo lớp phủ mặt cầu
Cu to:
Mt cu gm cú cỏc lp: Lp va m, lp cỏch nc, lp bờtụng bo h v lp
bờtụng asphalt.
- Lp va m bng va xi mng cp fc = 18 24 (MPa) dy 4 cm. Lp va
ny nhm to phng hoc to dc ngang cu,hn ch lc tp chung.
- Lp cỏch nc(lp phũng nc): Gm mt lp nha ng núng, mt lp vi thụ tm
nha, trờn ph tip mt lp nha núng dy 1 1,5 cm nhm bo v bn bờtụng mt cu
khi b ngm nc.
- Lp bờ tụng bo h :c t trờn lp cỏch nc trỏnh nhng lc tp trung nguy
him, cú chiu dy t 3 4 cm bng bờtụng cp fc=24 (MPa).
- Lp bờtụng asphalt c t trờn cựng, dy 4 5 cm.
u, nhc im:
+ Mt ng bờ tụng asphalt cú kh nng chng thm tt, thi cụng nhanh.

+ To ra mt ng ờm thun, hn ch lc xung kớch truyn xung bn mt cu v
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:3
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

hn ch ting n.
+ Giỏ thnh r hn mt ng bờ tụng xi mng.
+ Tui th thp (khong 10 ữ 20 nm) v nhanh b hao mũn, do ú tng chi phớ duy
tu bo dng.

Chơng 2: tính toán kết cấu nhịp
2.1 Tớnh toỏn bn mt cu
2.1.1 - Xác định nội lực trong bản mặt cầu:
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:4
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Để xác định nội lực bản mặt cầu ta cắt 1m dải bản theo chiều dọc cầu mô hình hóa
dải bản ta sử dụng phần mềm SAP2000vs14 để tím ra nội lực bản mặt cầu
- Tính toán bản mặt cầu (do đặc điểm thi công từng phần tại công trờng và sau đó lắp
ghép thành các phiến dầm nên có thể mô hình bản mặt cầu cánh dầm chữ T dới dạng
dầm và ngàm hai đầu
'
3
- Bê tông thi công = 24 KN / m , f c = 30 MPa ,

Khoảng cách dầm theo mặt cắt ngang S = 1,8m
- Ta mô hình bản mặt cầu là mặt cắt hình chữ nhật có kích thớc MCN 0,18x1m
- (Chiều sâu theo phơng dọc cầu là 1m) và ngàm 2 đầu v congsonvới tải trọng là:
+ DC: tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và các thiết bị phụ phi kết cấu
+ DW:Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng
+ TTlan:tải trọng của làn xe chạy
+ TT(trục bánh xe)
Với các hệ sốnh sau:
DC : n = 1,25
DW=3,2 KN/m : n = 1,5
TTlan=9,3KN/m: n = 1,75
TT(trục bánh xe)=72,5KN:n=1,75
a) Mô hìnhbảnmặtcầu theo dầm công xon(0,9x1m).

Hình 4: Sơ đồ tính bản mặt cầu
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:5
MSV:41331

Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình 5: Tải trọng DW

Hình6: Tải trọng lan can

Hình7: Biểu đồ bao momen TTSD

Hình8: Biểu đồ bao momen TTCD

Hình 9:Biểu đồ bao lực cắt TTSD

Hình 10:Biểu đồ bao lực cắt TTCD
b)Mô hình bản mặt cầu theo dầm 2 đầu ngàm.

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:6
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình11: Sơ đồ tính bản mặt cầu

Hình12:Tải trọng DW

Hình13:Tải trọng TTlan

Hình 14:Tải trọng TT(trục bánh xe)

Hình15:Biểu đồ bao mômen TTSD

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:7
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình 16:Biểu đồ bao momen TTCD

Hình 17:Biểu đồ bao lực cắt TTCD

Hình 18:Biểu đồ bao lực cắt TTSD
Từ bản nội lực của bản mặt cầu (phụ lục 2,3)ta xác định đợc hai giá trị mô men và lực cắt
lớn nhất ở dầm 2 đầu ngàm :
+Giá trị mômen âm nhỏ nhất ở mặt cầu: M-max = -33,87KN.m
+Giá trị lực cắt lớn nhất ở mặt cầu: Q max = 82,81 KN

2.1.2 -Tính toán cốt thép cho bản mặt cầu.(bn cánh dm ch T)
2.1.2.1 - Tính với mômen lớn nhất ở mặt cầu:
M+max= 3,39 T.m
Chiều cao của bản hb = 18 cm.
Chọn vật liệu bê tông B20 có Rb = 115 kg/cm2, Rbt = 9kg/cm2, cốt thép nhóm AII có Rs
= 2800kg/cm2.
Lớp bê tông bảo vệ a = 3cm, dự tính dùng cốt thép 16.

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:8
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

Chiều cao làm việc của bản:

ho = h a

gVHD: THS:ON PHM TUYN

d
2

Trong đó:
a: chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
d: đờng kính cốt thép chịu lực.
ho = 18 3 0,8 = 14,2 cm

m =

M
3,39.105
=
= 0,146 = 0,920
Rb .b.h02 115.100.14, 2 2

Diện tích cốt thép:

As =

M
3,39.105
=
= 9, 27cm 2
.ho .Rs 0,92.14, 2.2800

Chọn 516 có Fa = 10,05 cm2, a = 200.
-Kiểm tra
=

Rs As
2800.10, 05
=
= 0,172cm 2
Rb. .b.ho 115.100.14, 2

< R = 0, 623

Vậy sảy ra phá hoại dẻo
m = (1 0,5 ) = 0,172.(1 0,5.0,172) = 1,57cm

Mômen mà tiết diện chịu đợc:
M gh = m .Rb .b.h02 = 115.100.14, 2 2.0,157 = 3,64T .m

Nhận thấy M = 3,39T.m <

M gh

= 3,64T.m.

Vậy tiết diện cốt thép đã chọn thoả mãn điều kiện chịu lực.
2.1.2.2 - Tính toán kiểm tra lực cắt:
Điều kiện kiểm tra: Q Trong đó:
Với bản k1= 0,8
Q: Lực cắt có tính đến hệ số vợt tải và hệ số xung kích.
Rbt: cờng độ tính toán chịu kéo dọc trục của bê tông.
K1.Rbt.b.ho = 0,8.9.100.14,2 = 10224kg = 10,224 t
Qmax = 8,28 T< k1.Rbt.b.ho = 10,224 T
Vậy bê tông thoả mãn điều kiện về lực cắt.
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:9
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Cốt thép trong bản đợc bố trí dới dạng lới.
2.2 - Tính toán dầm chủ:
2.2.1 - Xác định nội lực trong dầm chủ:
Để xác định nội lực dầm chủ mô hình hóa dầm, ta sử dụng phần mềm
SAP2000vs14 để tím ra nội lực trên dầmcầu :tính toán theo tiêu chuẩn (22TCN272-05)
- Chọn dầm lắp ghép bê tông thờng, tiết diện chữ T.

MCN Dầm ngoài

MCN dầm trong

Hình 19: Mặt cắt ngang tiết diện dầm chủ
- Mặt cắt ngang của cầu có 5 hàng dầm
- Khổ cầu K = 8 m mặt cắt ngang cầu B = 9m
- Chiều dài nhịp dầm tính toán 17,4m ; chiều dài của dầm là 18 m.
Các tải trọng:
+ DC: tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và các thiết bị phụ phi kết cấu
+ DW:Tải trọng bản thân của lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng
+ TTlan:tải trọng của làn xe chạy
+ hoạt tảI HL93(trục bánh xe)
+ tải trọng lan can: 6,2KN/m
Với các hệ số nh sau:
DC : n = 1,25
DW=3,2 KN/m : n = 1,5
TTlan=9,3KN/m: n = 1,75
'
3

- Bê tông thi công = 24 KN / m , f c = 30 MPa .

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:10
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình20:Sơ đồ tính dầm cầu

Hình21:Tải trọng DW
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:11
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình22: Tải trọng TTlan

Hình23:Sơ đồ gán làn

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:12
MSV:41331


ThiÕt kÕ cÇu dÇm gi¶n ®¬nbtct thêng

gVHD: THS:ĐOÀN PHẠM TUYỂN

H×nh24: S¬ ®å biÕn d¹ng dÇm cÇu

H×nh25: BiÓu ®å bao momen TTSD

SVTH: mai h÷u phíc
líp: XDD51-§c1

Trang:13
MSV:41331


ThiÕt kÕ cÇu dÇm gi¶n ®¬nbtct thêng

gVHD: THS:ĐOÀN PHẠM TUYỂN

H×nh26: BiÓu ®å bao momen TTCD

H×nh27: BiÓu ®å bao lùc c¾t TTSD
SVTH: mai h÷u phíc

líp: XDD51-§c1

Trang:14
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hình28:Biểu đồ bao lực cắt TTCD

+Giá trị momen lớn nhất của dầm chủ: 887,02 KN.m
+Giá trị lực cắt lớn nhất của dầm chủ: 305,20 KN
2.2.2 - Tính toán thiết kế dầm chủ:
2.2.2.1 - Tính cốt thép
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:15
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN
2

Chọn vật liệu bê tông B20 có Rb = 115kg/cm , Rbt = 9 kg/cm2 cốt thép nhóm AII có Rs
= 2800kg/cm2.

Chọn a=5 cm
Chiều cao làm việc của tiết diện: ho = h a = 110-5 = 105 cm
Ta có :
h

18

M f = Rb b f .h f . ho f ữ = 115.120.18. 105 ữ = 238.105 kgcm = 238Tm
2
2



Nhận thấy : Mmax = 88,70 Tm < Mf = 238 Tm Trục trung hoà đi qua cánh dầm.
tính cố thép nh hình chữ nhật có tiết diện bf.h
M
88, 7.105
m =
=
= 0, 058 = 0,97
Rb .b.h02 115.120.1052

Diện tích cốt thép:

As =

M
88.7.105
=
= 31,1cm 2

.ho .Rs 0,97.105.2800

Chọn 425và 420 có As = 32,19cm2
2.2.2.2 - Kiểm tra chiều rộng sờn dầm:
Chiều rộng sờn dầm lấy gần đúng bằng:
b = 0,15.1,5 = 15,75 cm
Chiều rộng cần thiết lấy theo tiêu chuẩn về khoảng cách giữa các thanh và khoảng
cách tới măt bê tông :
b> 2.4,0 + n.d + co = 2.4+ 2.2,5+ 4 =17 cm
Nh vậy chiều rộng sờn dầm đã chọn b = 20 cm là thoả mãn điều kiện.
2.2.2.3 - Kiểm tra tiết diện diện của sờn dọc:
Do trục trung hoà đi qua cánh dầm nên tính toán tiết diện coi nh tiết diện chữ nhật
( bcxh = 1200x1100cm ).
=

Rs .Fs
2800.32,19
=
= 0, 0622
Rb .b f .h0 115.120.105

m = (1 0,5 ) = 0, 0622(1 0, 0622) = 0, 0603

Mômen phá hoại của tiết diện:

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:16
MSV:41331

Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng
M = m .Rb .b.h02 + Rn .(b 'f b).h'f (h0

h 'f
2

gVHD: THS:ON PHM TUYN

)

= 115.120.0, 0603.1052 + 115.(120 20).18.(105

18
)
2

= 29046344Kg .cm = 290, 05(T .m)

M = 88,7 Tm < MP= 290,05Tm Điều kiện bền đợc thoả mãn.
2.2.2.4 - Kiểm tra tiết diện bê tông tại gối:
Vì tiết diện ở gối có: k1.Rk.b.ho = 0,6.9.20.105 = 11340kg = 11,34T
k1.RK.b.ho = 11,34T< Qg = 30,52T
Do vậy trong dầm cần phải đặt cốt đai.
2.2.2.5 - Thiết kế cốt đai khi không đặt cốt xiên.
Các số liệu :vật liệu bê tông B20 có Rb = 115kg/cm2, Rbt = 9 kg/cm2
cốt thép nhóm AII có Rad = 2250kg/cm2:cờng độ chịu cắt của cốt thép
Giá trị lực cắt tại gối lớn nhất : Qg = 30520 kg=305,2 KN
Lực cắt cốt đai phải chịu:

Q2
305202
= 58, 67 kG
2
2
q d = 8Rbt .b.h0 = 8.9.20.105

Chọn đờng kính cốt đai 10 f d =0,785 cm
Khoảng cách tính toán cốt đai

Ut =

Rad .n. f d 2250.2.0, 785
= 60, 2cm
qd
58, 67
=

Khoảng cách cực đại của 2 cốt đai:
1,5.Rb .b.h02 1,5.9.20.1052
= 97,53cm
Q
umax =
= 30520

Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo
h \ 3 = 36, 67
u
mm = uct
300

khi h > 500mm

Chọn cốt đai thoả mãn đk:

utt
u umax
uct

Vậy chọn cốt đai 2 nhánh 10 a300.
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:17
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Khả năng chịu cắt của betong và cốt đai trên tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất là:
Qdb = 8 Rbt bho2 qd = 8.9.20.1052.58, 67 = 30520kG = 30,52T
Q = 30,52T = Qdb = 30,52T betong và cốt đai đủ khả năng chịu cắt, không phải

tính toán cốt xiên.
0

Cốt xiên sẽ do cốt dộc uốn lên với góc 60 .

Hình29: Cốt thép dầm chủ ngoài

Hình 30:Cốt thép dầm trong

2.3. Tớnh, v hỡnh bao vt liu
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:18
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

a. Tớnh kh nng chu lc
+Tớnh ti gia nhp , mụmen dng b trớ ct thộp 4 25+4 20, din tớch
As=32,19cm2.
Ly lp bờtụng bo v l 20mm,
a1 = 32,5mm, As1=19,64 cm2
a2 = 85mm, As2=6,28 cm2
a3 =135mm, As3=6,28 cm2
= > a=63mm
ho= h a =1100 - 63=1037(mm)
=

Rs As
Rbb f ho

2800.32,19
= 0,08
= 9.120.103,7

= 1 0,5 = 1- 0,5.0,08=0,96

Mtd=RsAs ho=280.3219.0,96.1037=897,28.106(N.mm) = 897,28(kN.m)
+Tớnh ti cnh nhp (tớnh toỏn tng t )vi As=26,33cm2
Kt qu tớnh toỏn kh nng chu lc ghi trong bng
Bng 1: Kh nng chu lc ca cỏc tit din
Tit din

S lng v din tớch ct thộp
(mm2)

ho
(mm)





Mtd
(kN.m)

Gia
nhp
Cnh
nhp

1037
0,08
0,96 897,28
4 25+4 20- As=3219
Ct2 20cũn 4 25 v 2
1037 0,066 0,967 739,29
20As=2633
Chn W=20 =400mm. im ct thc t cỏch gia nhp mt on =400+2360 =

2760(mm).

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:19
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Hỡnh 31: Hỡnh bao vt liu dm ch
7 .Kiểm tra tính chống nứt:
Bề rộng khe nứt của cấu kiện chịu uốn đợc tính toán theo công thức:
an = k .c.

a
(70 20 p ) 3 d
Ea

Trong đó:
k: hệ số lấy bằng 1 đối vơí cấu kiện chịu uốn
c: hệ số xét đến tính chất của tả trọng, bằng 1 với tải ngắn hạn và bằng 1,5 với
tải trọng dài hạn
:hệ số xét đến tính chất bề mặt của cốt thép, =1 với cốt có gờ
p = 100Fa/(b.h0) nhng không lớn hơn 2.
d: đờng kính cốt dọc chịu kéo
a: ứng suất trong cốt thép do tải trọng gây ra,
a =

Mc
Fa .Z1

Z1: cánh tay đòn nội ngẫu lực.
Mc: mômen tiêu chuẩn
x
1
= =
' . '+ 2
h0 1,8 + 1 + 5( L + T )
Z1 = 1
.h0
10à n
2( '+ ) với
L=

Mc
Rnc .bh02 trong đó R là cờng độ nén tiêu chuẩn
nc

Ea 2,1.10 6
2a '
'
n=
=
= 7, 78
T = '(1 ) ' =
Eb 2, 7.105
h0 ;
2 ;

'=

(bc' b)hc' + (n / ) Fa'
bh0

: hệ số đàn hồi của bêtông vùng nén,với tải ngắn hạn =0,45

với tải dài hạn =0,15

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:20
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

à=

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Fa
32,19
=
= 0, 0055 = 0,55 0 0
Fb (180.18 + 40.20 + 72.20 + 10.10 + 15.15)

() Tính an do tải trọng ngắn hạn gây ra, với c =1
M ngc = 88, 7(tm)
L=

Mc
8870000
=
= 0, 268
2
Rnc .bh0 150.20.1052

'=

(bc' b)hc' + (n / ) Fa' (180 20)18 + (7, 78 / 0, 45).4, 02
=
= 1, 405
bh0
20.105

'=

2a ' 2.5
=
= 0, 095
h0 105

T = 1, 405(1

=

0, 095
) = 1,34
2

x
1
=
= 0, 044
h0 1,8 + 1 + 5(0, 268 + 1,34)
10.0, 0055.7, 78

0, 095.1, 405 + 0, 0442
Z1 = 1
94 .105 = 100, 094cm
2(1, 405 + 0,044)


Mc
8870000
a =

=
= 2753Kg / cm 2
Fa .Z1 3192,.100,1

p = 100Fa/(b.h0)=100.32,19/(20.105)= 1,53
an.ng = k .c.

a
2753
(70 20 p) 3 d = 1.1.1.
(70 20.1,53) 3 25 = 0,15mm
6
Ea
2,1.10

() Tính an do tải trọng dài hạn gây ra, với c=1,5
M dc = 72,3(tm)
L=

Mc
7230000
=
= 0, 22
2
Rnc .bh0 150.20.1052

(bc' b)hc' + (n / ) Fa' (180 20)18 + (7, 78 / 0,15).4, 02
'=
=
= 1, 471

bh0
20.150

T = 1, 471(1

0, 095
) = 1, 401
2
;

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

=

x
1
=
= 0, 043
h0 1,8 + 1 + 5(0, 22 + 1, 401)
10.0, 0055.7, 78

Trang:21
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

0, 095.1, 471 + 0, 0432
Z1 = 1
.105 = 97,8cm
2(1, 471 + 0, 043)


a =

Mc
7230000
=
= 2296 Kg / cm 2
Fa .Z1 32,19.97,8

an.d = 1.1,5.1.

2296
(70 20.1,53) 3 25 = 0,13mm
6
2,1.10

() Bề rộng khe nứt toàn phần: an= an.ng + an.d = 0,13 + 0,15 = 0,28 mm
Bề rộng khe nứt với công trình ngoài trời và dùng thép AII là 0,30mm
Vậy việc thiết kế thoả mãn đk chịu nứt.

CHNGIII :TNH TON TR CU
I.cấu tạo và sơ bộ kích thớc trụ cầu.
1.cấu tạo.

Hình32:Các bộ phận của trụ

1 - Mũ trụ : là bộ phận trực tiếp chịu áp lực từ kết cấu nhịp truyền xuống nên đ ợc làm
bằng BTCT mác 300. Kết cấu nhịp tựa trên mũ trụ thông qua gối cầu. Tại vị trí kê gối
trên mũ trụ cấu tạo đá tảng bằng BT có chiều cao 20 cm và đặt các lới thép chịu lực cục
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:22
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

bộ đờng kính =8 với mắt lới là 6 cm . Mặt trên mũ trụ cấu tạo độ dốc thoát nớc là 1 :
10 và bề mặt đợc láng vữa ximăng.
2 -Thân trụ : có nhiệm vụ phân bố áp lực xuống móng đồng thời chịu các lực nằm
ngang theo phơng dọc cầu và ngang cầu. Thân trụ đợc xây bằng BT toàn khối, tiết diện
đặc. Hình dạng mặt cắt ngang trụ fải đảm bảo ít cản trở dòng chảy, tránh tạo thành các
dòng xoáy gần trụ và giảm mức độ xói lở đáy sông. Ngoài ra thân trụ còn phải chịu đợc
các lực va chạm của vật trôi hoặc tàu bè.Mặt cắt ngang trụ chọn là có dạng hình bán
nguyệt.
3 -Bệ trụ : có nhiệm vụ truyền tải trọng từ thân trụ xuống nền đất qua kết cấu móng, nó
đợc xây bằng vật liệu BT toàn khối .
Tính toán trụ đặc thân hẹp với các kích thớc sơ bộ nh sau:
2.kích thớc trụ cầu
+Chiều rộng tối thiểu của mũ trụ theo phơng dọc cầu:

Bmin

b0 b0'
= + b1 + b + + + 2.(15 ữ 20) + 2a
2 2
'
1

Trong đó:
- :là khe hở giữa hai đầu kết cấu nhịp,ở đây ta lấy =5cm (trên trụ đặt 2 gối cố định)
'

- b1 , b1 :là khoảng cách từ tim gối đến đầu mút kết cấu nhịp,nhịp trái và phải. lấy
b1 = b1' = 30cm
'
'
- b0 , b0 :kích thớc thớt dới của gối theo phơng dọc cầu.lấy b0 = b0 = 50cm
'
'
- a0 , a0 :kích thớc thớt dới của gối theo phơng ngang cầu.lấy a0 = a0 = 50cm

- (15 ữ 20 )cm :là khoảng cách từ mép thớt gối đến mép đá kê gối.lấy bằng 15 cm

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:23
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

- a:Là khoảng cách mép đá kê đến mép mũ trụ,a xác định theo quy trình,a min=(15 ữ 20

)cm.chọn a=20 cm

Hình33: Sơ dồ kích thớc bề rộng mũ trụ theo phơng dọc cầu
Bmin = 5 + 30 + 30 +

50 50
+ + 2.15 + 2.20 = 185cm
2 2

Vậy chọn bề rộng mũ trụ theo phơng dọc cầu là B=2m+Chiều dài tối thiểu của mũ
trụ theo phơng ngang cầu:
A = (n 1)a2 + a0 + 2.(15 ữ 20) + 2a1

Hình34: Sơ dồ kích thớc chiều dài mũ trụ theo phơng ngang cầu
Trong đó:
n:là số dầm chủ theo phơng ngang cầu n=5 dầm
a2 :khoảng cách các tim của dầm chủ theo phơng ngang cầu .a2=1,8 m
a1 :là khoảng cách từ mép đá kê đến mép mũ trụ,a 1=40 cm
SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:24
MSV:41331


Thiết kế cầu dầm giản đơnbtct thờng

gVHD: THS:ON PHM TUYN

Amin = (5-1).180+50+2.15+2.40 = 880cm
Vậy chon dài của mũ trụ theo phơng ngang cầu A=900cm=9m
Chọn chiều cao mũ trụ là Hmũtru= 1,5m
-

Cao độ mực nớc cao nhất là 6,1m,

-

Cao độ mực nớc thấp nhất là:0,6m.

-

Cao trình đỉnh bệ trụ là 0,5 m.

-

chiều cao khổ gầm cầu Hkc=1m-chiều cao khổ gầm cầu: tính từ MNCN đến đáy kết cấu
nhịp.
cao độ của đáy kết cấu nhịp là: 6,1 + 1 = 7,1m.

-

Chiều cao của đá kê là 0,2m ,của gối kê là 0,1m

-

Chiều dày lớp phủ mặt cầu:0,14m

-

Cao độ mặt trên của bệ móng (đài cọc) =0,5m
=>Hkt=hdầm +chiều dày lớp phủ=1,1+0,14=1,24m
Trong đó:Hkt:là chiều cao kiến trúc-tính từ đáy dầm đến mặt đờng xe chạy.
=>Hc=Hkt+Hkc+(MNCN-MNTN)=1,24+1+(6,1-0,6)=7,74m
-nhịp tính toán Lo:là khoảng cách của mép ngoài trụ đến mép ngoài mố tính theo mực nớc cao nhất(MNCN)
dựa vào kích thớc hình học của cầu ta xác định đợc
bdake
0,5
ì2
ì2
=>Lo=Lnhịptinhtoan-(a.2+ 2
)+0,25=11,4-(0,2.2+ 2
)+0,25=10,75m

Trụ cột đợc chọn có mũ trụ là dầm côngxôn vát cạnh ở hai bên.
-Chiều cao thân trụ
Có cao độ của đáy kết cấu nhịp là 7,1m
= >cao độ của mép dới xã mũ trụ=7,1-hđk-hgối-Hmũtru=7,1- 0,2 0,1 1,5=5,3m
Vậy chiều cao thân trụ =5,3 cao độ của đỉnh bệ= 5,3 0,5 =4,8m
Bệ trụ chọn 4x9x2m
Các kích thớc còn lại chọn theo công thức kinh nghiệm ta đc kích thớc của trụ nh sau:

SVTH: mai hữu phớc
lớp: XDD51-Đc1

Trang:25

MSV:41331