LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA: THIẾT KẾ POLYGONE DI DỘNG SẢN XUẤT DẦM SUPER T VỚI CHIỀU DÀI 40M DÙNG XÂY DỰNG MONORAIL TRÊN KHÔNG Ở KÊNH NHIÊU LỘC (kèm bản vẽ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN VẬT LIỆU VÀ CẤU KIỆN XÂY DỰNG
…………………..o0o……………………

BK
TP HCM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ POLIGONE DI ĐỘNG SẢN XUẤT DẦM
SUPER T VỚI CHIỀU DÀI 40M DÙNG XÂY DỰNG
MONORAIL TRÊN KHÔNG Ở KÊNH NHIÊU LỘC
THỊ NGHÈ VỚI CÔNG SUẤT THIẾT KẾ LÀ
30.000M3 BÊ TÔNG/NĂM

GVHD
SVTH
MSSV

: TS LÊ ANH TUẤN
: GIANG HỮU TÂM
: 80602099

TP. HCM – THÁNG 06/2011


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

CHƯƠNG I
MỞ ĐẦU
I.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1

Tổng quan về thành phố Hồ Chí Minh

Lãnh thổ thành phố Hồ Chí Minh có tọa độ địa lý 10 độ 22’33’’ – 11 độ 22’ 17’’
vĩ độ bắc và 106 độ 01’25’’ – 107 độ 01’10’’ kinh độ đông với điểm cực bắc ở xã Phú
Mỹ (huyện Cần Giờ), điểm cực tây ở xã Thái Mỹ (Củ Chi) và điểm cực đông ở xã Tân
An (huyện Cần Giờ). Chiều dài của thành phố theo hường tây bắc đông nam là 150 km,
còn chiều tây đông là 75 km. Trung tâm thành phố cách bờ biển phía đông 59 km
đường chim bay. Thành phố có 12 km bờ biển cách thủ đô Hà Nội 1730km (đường bộ)
về phía Nam.
Diện tích toàn Thành Phố là 2056,5 km2 , trong đó nội thành là 140,3 km2 ,
ngoại thành là 1916,2 km2 .
Từ rất sớm thành phố Hồ Chí Minh trở thành trung tâm thương mại sầm uất,
giao lưu với nước ngoài rất nhộn nhịp . Hiện nay thành phố Hồ Chí minh đã trở thành
một trung tâm công nghiệp, văn hóa , khoa học kỹ thuật , một trung tâm giao dịch quốc
tế, một đầu mối giao thông quan trọng , một trung tâm du lịch và là 1 trong 3 thành phố
lớn của cả nước. Bản thân thành phố là một hải cảng quan trọng. Sông Sài Gòn với độ
sâu có thể tiếp nhận các tàu biển trọng tải trên 30.000 tấn , một ưu thế hiếm có trên thế
giới đối với một thành phố lớn ở sâu trong nội địa. Cảng Sài Gòn được thành lập từ
năm 1862.
Hiện nay thành phố Hồ Chí Minh có số dân đông nhất trong các tỉnh , thành của
cả nước. Năm 1994 , thành phố có mật độ trung bình 2282 người/km2. Thành phố Hồ
Chí Minh có tốc độ tăng dân số tự nhiên thuộc loại thấp nhất toàn quốc nhưng lại có sức

thu hút dân cư rất mạnh từ các nơi khác tới.

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Thành phố Hồ Chí Minh có 22 quận, huyện. Nội thành gồm các quận 1, 2, 3, 4,
5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, Phú Nhuận, Bình Thạnh, Gò Vấp, Tân Bình , Thủ Đức. Ngoại
thành gồm các huyện Hóc Môn, Củ Chi, Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ. Thành phố có
305 phường, xã, thị trấn.
Thành phố Hồ Chí Minh là đầu mối giao thông lớn của Nam Bộ và Nam Trung
Bộ. Tứ đây mạng lưới giao thông đường bộ tỏa đi khắp nơi : theo quốc lộ 22 đến tây
Ninh, theo quốc lộ 51 đến Vũng Tàu, theo quốc lộ 20 đi Đà Lạt, theo quốc lộ 1A đến
miền Tây và miền Trung nước ta. Thành phố có mạng lưới giao thông có tổng chiều dài
khoảng 1500km với 105 đường một chiều,1.020 giao lộ ( 457 ngã ba, 543 ngã tư , 10
ngã năm, 9 ngã sáu và 2 ngã bảy), 210 cầu với tổng chiều dài 11km. Thành phố có tổng
chiều dài tuyến đường sông là 2035km. Thành phố có các cảng chính : cảng Sài Gòn,
cảng Bến Nghé, cảng dầu Nhà Bè và Tân Cảng. Khách du lịch quốc tế đến thành phố
Hồ Chí Minh chủ yếu bằng đường hàng không. Tại thành phố hồ Chí Minh sân bay Tân
Sơn Nhất là sân bay lớn nhất ở các tỉnh phía Nam và là một trong hai sân bay lớn nhất
nước. Cùng với sự gia tăng về mật độ dân số thì tình hình phát triển các loại phương
tiện giao thông ngày càng ồ ạt. Với khung cảng đó rõ ràng cơ sở hạ tầng tại thành phố
Hồ Chí Minh chưa đáp ứng được yêu cầu. Vấn đề ùn tắc giao thông liên tục xảy ra. Để
giải quyết rốt ráo tình hình trên , các cơ quan chức năng đã đề xuất và và thực hiện
nhiều giải pháp nhằm giảm bớt sự gia tăng của các phương tiện. Bên cạnh đó chính

quyền thành phố cũng tiến hành cải tạo, nâng cấp, mở rộng thêm các con đường. Hàng
loạt vòng xoay, monorail dường ray trên không, cầu mới được xây dựng.
1.2

Giới thiệu về Monorail

Monorail có sức chuyên chở khoảng 90-125 hành khách (đứng và ngồi). Tốc độ
của monorail từ 80-90 km/h. Đây được xem là giải pháp tăng cường phương tiện vận
chuyển hành khách công cộng nhằm hạn chế tình trạng ùn tắc giao thông trên địa bàn
TP.HCM.

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

2


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Hình 1.1 Monorail

Giao thông tại các thành phố lớn đang quá tải trong khi việc xây dựng các tuyến
tàu điện ngầm mất quá nhiều thời gian thì tàu điện một ray (monorail) được kỳ vọng sẽ
là lời giải.
Ở các nước phát triển, tàu điện một ray đã được khai thác từ thế kỷ trước nhưng
ở Việt Nam chưa có loại phương tiện này.
Để giới thiệu với công chúng một loại hình giao thông mới, có thể sẽ xuất hiện ở
nước ta trong thời gian tới, Sở Giao thông Vận tải TPHCM vừa phối hợp cùng Tổng
công ty cổ phần xuất nhập khẩu và xây dựng (Vinaconex) tổ chức hội thảo “Tàu điện

một ray trong quy hoạch giao thông đô thị”.
Tại hội thảo, các chuyên gia giao thông cho biết, tàu điện một ray có những đặc
tính ưu việt hơn các loại phương tiện khác như có thể đi trên cao hoặc hạ ngầm, không
chịu tác động và cũng không ảnh hưởng đến các phương tiện giao thông khác.
Điểm quan trọng nhất của loại phương tiện này là chạy bằng bánh lốp trên đường
ray là dầm bê tông dự ứng lực nên không gây tiếng ồn; động cơ chạy bằng điện nên
không thải các chất độc hại ra môi trường. Nhờ vậy monorail được coi là phương tiện
giao thông có sức chở lớn nhưng thân thiện nhất với môi trường.
Hơn thế nữa, đường ray cho loại phương tiện này chiếm ít đất hơn tàu điện ngầm
hay xe buýt. Mỗi cột trụ có đường kính khoảng 1 mét, khoảng cách giữa các cột là 30
mét, tiết diện trên không là 3 mét chiều ngang, vì thế không làm ảnh hưởng đến hoạt
SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

3


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

động giao thông mà vẫn giữ được mảng xanh nếu đường ray được xây dựng ở các dải
phân cách.

Hình 1.2 Monorail trên không

Hiện nay, Vinaconex đã đề xuất xây dựng tuyến monorail Hòa Lạc- Hồ Tây tại
Hà Nội. Còn tại TPHCM có hai tuyến monorail là đã được quy hoạch là tuyến monorail
từ đường Nguyễn Văn Linh đến Khu đô thị mới Thủ Thiêm dài 12km và tuyến từ Ngã
sáu Gò Vấp chạy đến Công viên phần mềm Quang Trung với chiều dài 8km. Cả hai
tuyến monorail này vẫn đang trong quá trình tìm kiếm nhà đầu tư.

Dự án cầu trên cao chạy dọc theo kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè do phần lớn nằm
giữa khu dân cư nên công tác đền bù và tái định cư là rất lớn. Tuy nhiên Sở Quy hoạch
đô thị sẽ phối hợp với các quận thành lập kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đền bù
tái định cư nhằm bảo đảm việc làm đời sống cho các hộ dân phải di dời, xây dựng lại
các công trình công cộng. Phương án cầu vượt tại các nút giao thông trọng điểm nếu
thành công tốt đẹp sẽ giải quyết được tình trạng ùn tắc giao thông thường xuyên, giải
quyết thông thoáng giao thông trong toàn thành phố đồng thời làm tăng thêm vẻ đẹp
trong kiến trúc đô thị thành phố Hồ Chí Minh.
Theo dự kiến, tuyến monorail số 2 sẽ dài 13,75 km xuất phát từ đại lộ Đông
Tây (ngã tư đại lộ Đông Tây và trục đường Khu đô thị mới Thủ Thiêm - Q.2) vượt
sông Sài Gòn (tại vị trí cầu Thủ Thiêm) để băng qua đường Huỳnh Tấn Phát (Q.7).
Trước cổng Khu chế xuất Tân Thuận, tuyến số 2 sẽ chạy dọc theo dãy phân cách đường

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

4


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Nguyễn Văn Linh. Đến ngã tư giao với Quốc lộ 50, tuyến monorail sẽ chạy vào nhà ga
thuộc xã Bình Hưng, huyện Bình Chánh.
Tuyến số 3 dự kiến dài khoảng 6,65 km, điểm bắt đầu tại vòng xoay ngã 6 Gò
Vấp (Q.Gò Vấp). Tuyến này sẽ đi theo đường Quang Trung đến trước Công viên phần
mềm Quang Trung và rẽ vào nhà ga, dự kiến đặt tại khu vực Đài phát sóng Quán Tre
(Q.12).
Ngoài ra thành phố nên nghiên cứu xây dựng một hệ thống monorail phục vụ
khách đi và đến sân bay Tân Sơn Nhất.

Hình 1.3 Monorail trên không

Tuyến đường này có thể bắt đầu từ nhà ga trung tâm tại chợ Bến Thành và kết
thúc tại sân bay Tân Sơn Nhất. Tuyến đường có thể khởi hành từ nhà ga Tân Sơn Nhất
hoặc phía trước CT Plaza chạy dọc theo đường Trường Sơn, Nguyễn Văn Trỗi, NKKN,
vòng xuống Võ Thị Sáu hoặc Điện Biên Phủ để tới CMT8 ra Nguyễn Thái Học, CV 239, khu phố Phạm Ngũ Lão. Tùy theo tình hình, chúng ta có thể bố trí các trạm đón và
trả khách dọc theo toàn tuyến.
Qua đó, ta thấy rằng tiềm năng phát triển của dầm super T trên thị là rất to lớn.
chúng ta cần phải thiết kế những Poligone gần thành phố để cung ứng nhu cầu trên
SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

5


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Hình 1.4 Monorail

Tóm lại nhu cầu thiết thực phù hợp với công nghệ và hướng phát triển là phải:
“Thiết kế Poligone di động sản xuất dầm super T với chiều dài 40m dùng xây dựng
monorail trên không ở kênh Nhiêu Lộc Thị Nghè với công suất thiết kế là 30.000 m3 bê
tông 1 năm”.

II.

LUẬN CHỨNG VỀ ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG POLIGONE

Để xây dựng một công trình thì vấn đề đặt ra đầu tiên là các đặc điểm về địa hình
cũng như địa chất khu đất. Đó là vấn đề quan trọng cần phải khảo sát, nghiên cứu kỹ
lưỡng, vì nó có liên quan trực tiếp đến quá trình thiết kế, thi công, khả năng làm việc
cũng như tuổi thọ của công trình về sau này. Đồng thời cũng cần phải nắm rõ những vấn
đề về vị trí địa lý của khu đất để có thể khai thác được tối đa tiềm năng, tiềm lực của
nó, từ đó biện luận được tính hợp lý cũng như những thuận lợi, khó khăn trong quá trình
làm việc.
Qua nghiên cứu, khảo sát và tìm hiểu, nhà máy được dự định đặt tại Khu Công
nghiệp Nhơn Trạch, thuộc tỉnh Đồng Nai vì những điều kiện thuận lợi sau:

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

6


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Về mặt kinh tế - xã hội :
Tỉnh Đồng Nai có tổng diện tích 5 867,93 km2. Trên cơ sở quy hoạch tổng thể
kinh tế - xã hội của tỉnh đến năm 2010:
-

Năm 1999: gồm 17 khu công nghiệp với tổng diện tích 8367 ha, trong đó có

12 khu công nghiệp đã được phê duyệt của chính phủ với diện tích 7825 ha.
-

Trong trương lai tỉnh Đồng Nai dành tổng diện tích khoảng 13.500 ha cho

việc hình thành các khu công nghiệp rất đa dạng về quy mô, phương thức đầu tư, công
nghệ và sản phẩm.
Do đó, việc nhà máy xây dựng tại đây sẽ hoạt động lâu dài và ổn định.
Về vấn đề giao thông vận chuyển:
- Đường bộ : tỉnh Đồng Nai có 1 mạng lưới giao thông đường bộ khá hoàn
chỉnh. Với hệ thống đường quốc lộ 1, 20, 51 và nhiều đường liên tỉnh nối tỉnh Đồng Nai
với các tỉnh lân cận. Đặc biệt quốc lộ 51 hiện nay là đường đi biển quan trọng nhất của
vùng kinh tế trọng điểm phía nam. Xa lộ cao tốc nối thành phố Hồ Chí Minh - Đồng
Nai - Vũng Tàu sẽ làm cho Đồng Nai trở thành tỉnh có mạng lưới giao thông đường bộ
đặc biệt phát triển ở Việt Nam. Từ đó, tạo điều kiện cho việc vận chuyển nguồn nguyên
liệu từ Bình Dương, Đà Nẵng … cũng như tiêu thụ sản phẩm đến các thị trường lớn như
Tp Hồ Chí Minh, Bà Rịa – Vũng Tàu và các tỉnh khác.
- Đường thủy: hệ thống các cảng ở thành phố Hồ Chí Minh chỉ cách thành phố
Biên Hoà khoảng 25km. Phú Mỹ là cảng nước sâu chỉ cách ranh giới tỉnh Đồng Nai
khoảng 13km, tàu 40 tấn có thể ra vào dễ dàng. Tạo điều kiện vận chuyển hệ thống máy
móc thiết bị từ nước ngoài, cũng như xuất khẩu sản phẩm đi các nước khi có thể.
- Đường hàng không: năm 2000 có thêm một sân bay quốc tế được xây dựng tại
huyện Long Thành, làm tăng thêm tiềm năng cho các khu công nghiệp tại Đồng Nai.
Mở ra các quan hệ hợp tác làm ăn với nhiều nước trên Thế giới.

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

7


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Về điện nước:
- Tỉnh Đồng Nai có nhà máy thuỷ điện Trị An với công suất 420 MVA, dự kiến
xây dựng nhà máy điện Amata với công suất 160 MVA và nhà máy điện Nhơn Trạch
với công suất 1200 MVA. Các nhà máy thuỷ điện và nhiệt điện có đường dây tải 12KV
đi xuyên qua tỉnh Đồng Nai như thuỷ điện Đa Nhiêm công suất 160 MVA, nhiệt điện
Phú Mỹ công suất 300 MVA, nhiệt điện Bà Rịa công suất 360 MVA và trong tương lai
là nhà máy thuỷ điện Hàm Thuận - Đa Mi với công suất 475 MW và sản lượng bình
quân hàng năm là 1,6 tỉ kWh. Ngoài ra còn có các trạm phát điện với công suất > 1000
KVA phục vụ cho một số nhà máy công nghiệp.
- Nguồn nước sạch khá dồi dào của sông Đồng Nai, lưu lượng nước ở mức thấp
nhất là 18 triệu m3/ngày có thể cung cấp nước cho các hoạt động sản xuất trong tỉnh và
các khu vực lân cận.
Về nguồn nhân lực:
Có đội ngũ kỹ sư, công nhân lành nghề được đào tạo chính quy tại TP Hồ Chí
Minh. Ngoài ra, nguồn nhân lực tại chỗ cũng đáng kể. Dân số Đồng Nai khoảng 2 triệu
người, có trình độ văn hoá khá. Các trường trung học phổ thông dạy nghề, các lớp đào
tạo đại học, ngoại ngữ… phát triển khá nhanh sẵn sàng đáp ứng nguồn nhân lực có kiến
thức cơ bản phục vụ cho việc phát triển các ngành công nghiệp và dịch vụ. Đội ngũ dịch
vụ tư vấn đầu tư và xây dựng, tư vấn luật, dịch vụ vận tải, xuất nhập khẩu hiện tại đủ
đáp ứng nhu cầu cho sự phát triển của các ngành kinh tế - văn hoá - xã hội của tỉnh.
Về điều kiện địa chất thủy văn:
a)

Đặc điểm khí hậu:

- Nhiệt độ không khí :
Nhiệt độ trung bình năm : 270C.
Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C.

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

8


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm : 240C.
- Lượng mưa bình quân năm : 2200 mm.
Lượng mưa chủ yếu tập trung từ tháng 5 - 11 hàng năm.
- Độ ẩm tương đối dao động từ 62 - 84 %. trung bình là 79%.
- Gió :
- Số giờ nắng trong năm : 3 000 giờ/năm.
- Các thời tiết khác : tình hình thời tiết ở vùng này rất thuận lợi, ổn định và hầu
như không có giông lớn, bão lớn và ngập lụt.
b)

Đặc điểm địa hình và địa chất:

Địa hình phần lớn được nằm trên độ cao > 10m so với mực nước biển, đất có
cường độ từ 2 kg/cm2 nên việc đầu tư kết cấu cơ sở hạ tầng không cao.
Tóm lại, thiết kế Polygon di động được đặt tại Khu công nghiệp Nhơn Trạch
thuộc địa phận tỉnh Đồng Nai có thể nói là hợp lý về rất nhiều mặt như gần nguồn cung
cấp nguyên liệu sản xuất, gần nguồn tiêu thụ sản phẩm, thuận lợi trong giao thông vận
chuyển, thông tin liên lạc, là nơi có nguồn nhân lực dồi dào, cơ sở vật chất phát triển và
được sự ủng hộ của thời tiết.

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

9


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Hình 1.5

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

10


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

CHƢƠNG II
TÍNH TOÁN KẾT CẤU
I.

ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA DẦM SUPER – T

1.1

Kích thƣớc cấu tạo của dầm Super - T

Dầm Super – T là 1 dầm bê tông ứng suất trước rất đặc biệt, do nó có cấu trúc
rỗng bên trong nhưng làm việc tương tự như 1 dầm chữ T đặc. Dầm có kích thước :

+ Chiều dài dầm

: 40m

+ Chiều cao dầm

: 1,75m

+ Bề rộng cánh

: 2,14m

+ Bề rộng đáy

: 0,70m

+ Bề rộng vai dầm : 0,550m
+ Bề dày cánh dầm : 0,075m

2140
520

520

550

100 x 75
VAÙT GOÙC

395

300

75

550

306

12@ 50

60

210

226

260

560

1

3@ 50

1750

10

700

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

11


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1.2

1.3

DẦM SUPER – T

Các thông số kỹ thuật của dầm Super – T
: 500 KG/cm2.

+

Bê tông thiết kế mác

+

Khối lượng bê tông cho một dầm : V = 27,25 m3.

+

Trọng lượng dầm

+

Hoạt tải thiết kế

+

Độ võng của dầm sau 28 ngày là : 40mm

: M = 80 tấn.
: H30, XB80

Cơ sở lý thuyết để tính toán

Dầm bê tông cốt thép ứng lực dựa trên nguyên lý bê tông được nén trước khi
chịu tải trọng bên ngoài, do vậy ứng suất kéo trong bê tông được giảm bớt hoặc triệt
tiêu. Kết cấu bê tông dự ứng lực cải thiện điều kiện làm việc như giảm độ võng khi chịu
tải, tăng moment kháng nứt, sử dụng hiệu quả vật liệu cường độ cao, tăng cường độ
chống cắt và xoắn, tăng khả năng chịu mỏi và phục hồi độ võng sau khi nứt.
Do tăng được giới hạn khi sử dụng, kết cấu bê tông cốt thép ứng lực thường
thanh mảnh hơn kết cấu bê tông cốt thép thường và đặc biệt phù hợp với kết cấu có tỉ lệ
(trọng lượng bản thân / tải trọng tác dụng) lớn. Dầm Super – T sử dụng phương pháp
căng trước, đó là thép cường độ cao được căng trước khi đổ bê tông và lực căng truyền
vào bê tông qua sự dính bám. Cũng giống như cấu kiện bê tông cốt thép thường, cấu
kiện bê tông cốt thép ứng suất trước phải được tính toán theo hai nhóm trạng thái giới
hạn.
Khi tính toán cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước theo nhóm trạng thái giới
hạn thứ nhất ngoài việc tính theo cường độ, theo ổn định (nếu có khả năng mất ổn
định), theo độ mỏi (nếu chịu tải trọng động), còn cần phải tính kiểm tra khi cắt cốt thép
trong giai đoạn chế tạo và cường độ chịu nén cục bộ của bê tông dưới các thiết bị neo.
Khi tính theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai bao gồm tính toán kiểm tra khả
năng chống nứt và biến dạng của cấu kiện. Việc tính toán theo hai nhóm trạng thái giới
hạn đều có liên quan mật thiết đến trị số ứng suất trong cốt thép và bê tông, cũng như

hao tổn ứng suất trong quá trình chế tạo và sử dụng cấu kiện.
SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

12


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

II.

DẦM SUPER – T

TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG DẦM

2.1

Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

a)

Xác định tĩnh tải giai đoạn 1

Trọng lượng 1 m dài dầm dọc chủ:
q1 = S L   bt = 6049,6.10-4  1  2,5 =1,5124 T/m
Với

S : diện tích mặt cắt ngang của dầm. (m2)
L = 1 :chiều dài 1m của dầm. (m)

 bt = khối lượng riêng của bê tông. (T/m3)

b)

Xác định tĩnh tải giai đoạn II

Tĩnh tải giai đoạn II bao gồm :, trọng lượng lớp phủ (Pt)
+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu:
 Lớp bê tông Atphan dày 5cm : 0,05  2,3 = 0,115 T/m2
 Lớp bê tông bảo hộ dày 3cm : 0,03  2,4 = 0,072 T/m2
 Lớp phòng nước dày 1cm

: 0,01  1,5 = 0,015 T/m2

 Lớp mui luyện dày 1,03cm

: 0,0103  2,2 = 0,0226 T/m2

Tổng cộng

:

 Pt = 0,2246

Tính toán q2 :
q2 = Plc  ylc + Pg  yg + Png  ng + Pt  t
q2 = 0,12 + 0,1 + 0,09 + 0,3594 = 0,6694 T/m

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

13

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Với
Plc  ylc = 0,3  (0,761 – 0,361) = 0,12 T/m
Pg  yg = 0,25  (0,574 – 0,174) = 0,1 T/m
Png  ng = 0,15 [

(0,742  0,602) (0,202  0,342)
]1,5 = 0,09T/m

2
2

1
1
Pt  yt = 0,2246  (  0,574  6,14   0,174  1,86 )= 0,3594 T/m
2
2

Vậy tổng tỉnh tải tác dụng lên 1 dầm là :
q = q1 + q2 = 1,5124 + 0,6694 = 2,1529 T/m
2.2

Sơ đồ tải trọng tính toán cho dầm

Để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta xem như dầm làm việc độc lập, dầm
được xem như dầm giản đơn tựa trên 2 gối.

a)

Sơ đồ tĩnh tải tƣơng đƣơng của dầm

q = 2,1592 T/m

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

14


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
b)

DẦM SUPER – T

Sơ đồ hoạt tải tính toán của dầm

Hoạt tải tính toán bao gồm đoàn xe H30
6T

12T 12T

6T

12T 12T

Hoạt tải tính toán bao gồm đoàn xe XB80
20T 20T20T 20T

c)

Tổ hợp tải trọng tính toán của dầm

Tổ hợp tải trọng TH1 = Tỉnh tải + Đoàn xe H30
6T

12T 12T

6T

12T 12T

q = 2,1592 T/m

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

15


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Tổ hợp tải trọng TH2 =Tỉnh tải + Đoàn xe XB80
20T 20T 20T 20T

q = 2,1592 T/m

Quy đổi tiết diện dầm sang tiết diện đơn giản để tính toán:

Kích thước của tiết diện dầm Super – T được qui đổi về tiết diện hình chữ I quy
đổi như sau:
Chúng ta tiến hành chia nhỏ tiết diện như hình vẽ và tính như sau:

Chiều dầy cánh trên của dầm qui đổi :

hc =

1
1
 (2F1+ 2F2) =
 (2  48750 + 2  3750) = 80,8 cm
1300
bc

Với
F1= 650  75 = 48750 cm2

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

16


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
F2 =

DẦM SUPER – T

1
 100 75 = 3750 cm2

2

Chiều rộng cánh dưới của dầm qui đổi:

b1 =

b döôùi  b treân
700  745
=
= 722,5 cm
2
2

Chiều dầy cánh trên của dầm qui đổi:

h1 =

F3 177882,5

 246,2 cm
b1
722,5

F3 =

 Fi = 177882,5 cm2

Với

Bề rộng thân dầm qui đổi :

b = 2  105,25 = 210,5 cm
2.3

Tính toán nội lực trong dầm

Sử dụng chương trình SAP2000 để tính toán ta được kết quả nội lực trong dầm

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

17


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Biểu đồ Moment Mmax
Vậy theo kết quả tính SAP2000, ta biết được :
Mmax = 1473,810 ; Qmax = -112,181050 ;
BẢNG KẾT QUẢ NỘI LỰC CỦA DẦM SUPER – T
Bảng II - 1
Tọa độ

Moment (T.m)

Lực cắt (T)

(m)

Mmax

Mmin

Qmax

Qmin

1

0.0

0.000

0.000

-112.181050

-110.821050

2

1.0

110.376

103.016

-108.571998

-101.211998

3

2.0

217.143

202.423

-104.962945

-97.602945

4

3.0

320.302

298.222

-101.353893

-93.993893

5

4.0

419.851

390.411

-97.744840

-90.384840

6

5.0

515.792

478.992

-94.135787

-86.775788

7

6.0

608.123

563.963

-90.526735

-83.166735

8

7.0

696.845

633.325

-86.917682

-67.557683

9

8.0

781.958

694.278

-83.308630

-51.948630

10

9.0

863.462

744.422

-79.699577

-48.339577

11

10.0

941.357

790.957

-76.090525

-44.730525

STT

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

18


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

12

11.0

1015.644

833.883

-72.481472

-41.121472

13

12.0

1086.321

873.200

-68.872420

-37.512420

14

13.0

1153.389

908.908

-65.263367

-33.903367

15

14.0

1216.848

941.007

-61.654315

-30.294315

16

15.0

1276.697

969.497

-58.045262

-26.685262

17

16.0

1332.938

994.378

-54.436210

-23.076210

18

17.0

1385.570

1015.650

-50.827157

-19.467157

19

18.0

1434.592

1030.912

-47.218105

-9.858105

20

19.0

1464.006

1038.966

-23.609052

-6.249052

21

20.0

1473.810

1043.410

0.000000

-2.640000

22

21.0

1464.006

1044.246

23.609053

0.969053

23

22.0

1434.592

1041.472

47.218105

4.578105

24

23.0

1385.570

1035.090

50.827158

8.187158

25

24.0

1332.938

994.697

58.045263

27.405263

26

25.0

1216.848

955.887

61.654315

43.014315

27

26.0

1153.389

911.068

65.263368

46.623368

28

27.0

1086.321

862.640

68.872420

50.232420

29

28.0

1015.644

810.603

72.481473

53.841473

30

29.0

941.357

754.957

76.090525

57.450525

31

30.0

863.462

695.702

79.699578

61.059578

32

31.0

781.958

632.838

83.308630

64.668630

34

32.0

696.845

566.365

86.917683

68.277683

35

34.0

608.123

496.283

90.526735

71.886735

36

35.0

515.792

422.592

94.135788

75.495788

37

36.0

419.851

345.291

97.744840

79.104840

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

19


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

38

37.0

320.302

264.382

101.353893

82.713893

39

38.0

217.143

179.863

104.962945

86.322945

40

39.0

110.376

91.736

108.571998

89.931998

41

40.0

0.000

0.000

112.181050

93.5410

III.

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM

3.1 Số liệu tính toán
a)

Xác định chiều cao tính toán:

Chiều cao tính toán của tiết diện được tính như sau:

h0 =

1
M

bc  R u
  (1  0,5)

h0 =

1
1473,81.105

= 162,08 cm
214 305
0,1 (1  0,5.0,1)

< h – a = 175 – 11,42 =163,58cm.
Trong đó:
 = 0,09 vì đây là dầm giản đơn.
Ru = 305KG/cm2 tra bản theo mác bê tông 500 và điều kiện chế tạo tốt.
bc = 214 cm (bề rộng cánh của dầm)
M : moment dương tính toán lớn nhất tìm được, M= 1473,810 T.m

a=

 n i .y i  11 6  1311 10 16  2  21 = 11,42 cm
36
 ni

Vậy chiều cao của dầm là 175cm là thỏa.
SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

20


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
b)

DẦM SUPER – T

Xác định diện tích cốt thép ứng suất trƣớc:

Diện tích cốt thép ứng suất trước được xác định theo công thức sau:
FT  .b c .h 0 .

Ru
Rd2

FT  0,09  214 154,17 

305
 50,256cm 2

18019,64

Trong đó:
RT2 = 18019,64 KG/cm2 là cường độ tính toán của cốt thép ứng suất trước.
( Theo tiêu chuẩn ASTM A 416 Grade 270 ).
Ta chọn bó cáp cường độ cao loại bó 7sợi 15,2mm ( Theo tiêu chuẩn ASTM
A 416 Grade 270 ). Diện tích cáp mỗi tao: S =1,415cm2
Số bó cần dùng :

n=

FT 50,256
=35,52  36 sợi

F1bo 1,415

Vậy ta chọn 36 cáp 7 sợi 15,2 với diện tích cáp thực ta chọn là: Fd = 50,94 cm2
Ngoài ra chúng ta còn bố trí ta còn bố trí hai cáp 7 sợi 15,2mm ở hai cánh dầm để
tăng cường độ ổn định cho phần cánh, do đó ta có :
FT/ = 2  1,415 =2,83 cm2

SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

21


DẦM SUPER – T

60 3@50

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

6@50

6@50

Bố trí cốt thép ở mặt cắt như hình vẽ.
c)

Các đặt trƣng hình học của tiết diện quy đổi:

Diện tích tương đương :
Ftđ = b.h + (bc – b).hc + (b1 - b).h1 +nT(FT + F’T)
Ftđ = 21,05175+(130 - 21,05)8,08+ (72,25 - 21,05)24,62 + 4,8(50,256+2,83)
= 6079,4 cm2
Trong đó :

Tỉ số n T 

ET
 4,8
Eb

Moment quán tính của tiết diện quy đổi :Với aT, aT’ là khoảng cách từ trọng tâm
các cốt thép dự ứng lực đến hai đầu mép của tiết diện( aT =13cm. aT’=5cm)

b  b .h 2  n . F .a  F ' (h  a' )
h
b.h 2
Sx 

 b c  b.h c .( h  c )  1
T
1
T
T T
T
2
2
2



SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099



22


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

21,05.1752
8,08
Sx 
 130  21,05.8,08.(175 
)
2
2



72,25  21,05 .24,622  4,8.50,256.11,42  2,83(175  0,6)
2

= 493468,13 cm3
Khoảng cách từ trục quán tính chính đến hai mép đầu của tiết diện:
y Id 

Sx 493468,13

 81,2cm
Ftd
6079,4

ytI = h – ydI = 175- 81,2 = 93,8 cm

Moment quán tính của tiết diện quy đổi:
b.y It3 b.y Æd b c  b 3
h
b b 3
h
I td 


.h c  (b c  b).h c .(y It  c )2  1
.h1  (b1  b).h1 .( y Id  1 )2
3
3
12

2
12
2
I
2
'
I
' 2
 n T . FT (y d  a T )  FT (y t  a T )





21,05
130  21,05
8,08 2
. 8123  9383 
.8,083  (130  21,05).8,08.(938 
)
3
12
2
72,25  21,05
24,62 2

.24,623  (72,25  21,05).24,62.(812 
)
12
2

 4,8 50,17(812  11,42)2  2,83.(938  0,6)2



I td 





SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099



23


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

DẦM SUPER – T

Vậy moment quán tính : Itd = 1,116.1010 cm4
Khối lượng bê tông cần dùng cho 1 dầm:
V=  Si  L i
= 2  (0,80961  0,65) + 1,638  (2  1,2 + 2  0,15) + 3  (0,60496  12,0)
V= 27,25 m3

Kiểm tra cường độ của tiết diện thẳng góc với trục dầm theo moment tính toán
trong giai đoạn sử dụng:
Căn cứ vào trạng thái làm việc của tiết diện trong giai đoạn sử dụng, ta tiến hành

kiểm tra cường độ theo moment tính toán, tức là có tính cả hệ số vượt tải và hệ số xung
kích
Xét đến trạng thái làm việc của tiết diện, ta cần quan tâm đến vị trí của đường
trung hòa. Qui đổi tiết diện dầm về tiết diện chữ I :
SVTH: GIANG HỮU TÂM – 80602099

24