THIẾT KẾ DẦM HỘP ỨNG SUẤT TRƯỚC THI CÔNG ĐÚC HẪNG

Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

MỤC LỤC
MỤC LỤC.........................................................................................................................................................1
CHƯƠNG I.
GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ KHU VỰC TUYẾN...........................................................................................2
I. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:......................................................................................................................................2
I.1. Đòa hình..........................................................................................................................................................2
I.2. Đòa chất :......................................................................................................................................................2
II. QUI MÔ, TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH :...................................................................................5
II.1. Quy mô công trình : Qui mô vónh cửu ................................................................................................5
CHƯƠNG II.
THIẾT KẾ LAN CAN.................................................................................................................................................11
I. TÍNH TOÁN THANH LAN CAN:.............................................................................................................................11
II. TÍNH TOÁN CỘT LAN CAN:..............................................................................................................................12
III. TÍNH TOÁN LIÊN KẾT BULÔNG GIỮA CỘT LAN CAN VÀ TRỤ BÊ TÔNG..........................................14
III.1. Về mặt cấu tạo.....................................................................................................................................14
III.2. Kiểm tra mối nối:.................................................................................................................................15
IV. TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA GỜ CHẮN XE...........................................................................16
IV.1. Khả năng chòu lực của gờ chắn khi có xe va:...............................................................................18
IV.2. Kiểm tra hàm lượng thép min:.............................................................................................................20
CHƯƠNG III.
TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU.............................................................................................................................23
I. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG :..................................................................................................................................24
I.1. Tỉnh tải :....................................................................................................................................................24
I.2. Hoạt tải :....................................................................................................................................................28
II. TỔNG HP NỘI LỰC CHO BMC :...................................................................................................................35
II.1. Hệ số điều chỉnh tải trọng :..............................................................................................................35
II.2. Tổ hợp tải trọng ở TTGH CĐ (Mu), TTGH SD (Ms):.........................................................................35

II.3. Chọn và bố trí cáp DUL :.....................................................................................................................37
II.4. Tính mất mát ứng suất :.......................................................................................................................40
II.5. Biểu đồ mômen và lực dọc do cáp dự ứng lực gây ra...............................................................43
III. KIỂM TOÁN THEO TTGH SỬ DỤNG :..........................................................................................................44
III.1. Giai đoạn truyền lực căng :.................................................................................................................44
III.2. Giai đoạn sử dụng :................................................................................................................................45
III.3. Kiểm toán ở trạng thái cường độ:.................................................................................................46
III.4. Kiểm tra hàm lượng cốt thép:...........................................................................................................47

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -1-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

CHƯƠNG I.

GIỚI THIỆU SƠ LƯC VỀ KHU VỰC TUYẾN
I. Điều kiện tự nhiên:
I.1. Đòa hình.
+ Đòa hình khu vực xây dựng cầu khá thấp và bằng phẳng, cao độ bình quân
khoảng từ +0.0 đến +1.0, bò chia cắt khá mạnh bởi hệ thống các ao hồ, kênh rạch
nhỏ và các vuông nuôi tôm.
+ Khu vực cầu bờ phía Cà Mau có một số nhà dân nằm gần bờ sông Ông Đốc và
đường hiện hữu, qui mô nhà chủ yếu là nhà tạm, cấp 4, có một vài nhà vừa xây
dựng.
+ Dọc bờ sông phía Cà Mau có đường bằng đất đắp vừa thi công năm 2003, chủ
yếu lấy từ đất đào cải tạo sông Đốc, chiều rộng đường khoảng 12m. Dọc theo
đường này còn có đường điện trung – hạ thế. Đường điện này cần di dời để xây

dựng cầu.
+ Tuyến sông Ông Đốc bắt đầu từ sông Cái Tàu, nối với sông Tắc Thủ ra cửa sông
Ông Đốc, đây là tuyến sông cấp II và III thuộc Trung ương quản lý. Thượng
nguồn bờ Tây sông Đốc là Cụm công nghiệp Khí – Điện – Đạm Cà Mau. Sông
Ông Đốc chỉ qua huyện U Minh và Thới Bình một đoạn ngắn, còn lại phần lớn
qua huyện Trần Văn Thời rồi ra biển Tây bằng cửa sông Đốc.
+ Chiều rộng mặt sông Đốc khu vực xây dựng cầu khoảng 110m; cao độ đáy sông
-5.0m. Đây là tuyến sông chính nên mật độ thông thuyền rất cao.
 Một số nhận xét có liên quan tới việc lựa chọn kết cấu và thi công công trình:
+ Cần lưu ý lựa chọn loại hình kết cấu nhòp, trụ cũng như biện pháp tổ chức thi
công gây ảnh hưởng bất lợi ít nhất cho giao thông đường thủy tại đây.
+ Có thể bố trí công trường trên bờ, 2 bên đầu cầu.
+ Việc vận chuyển vật tư, thiết bò thi công đến công trường thực hiện bằng đường
thủy.
I.2. Đòa chất :
Căn cứ vào kết quả khảo sát, đòa tầng phân bố như sau:
+ Lớp 1: Bùn sét màu xám xanh, xám đen, trạng thái chảy, dày khoảng 19m ÷
21m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.075 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
3052’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
1.56 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
68.1%.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :

1.89.
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -2-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

- Độ sệt B
:
1.39.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực yếu, tính nén lún cao.
+ Lớp 2a: Sét cát trạng thái dẻo cứng, dày khoảng 2.5m ÷ 5.3m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.27 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
17039’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
2.06 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
20.2%.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.59.
- Độ sệt B
:
0.41.
+ Lớp 2b: Sét trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, dày khoảng 3.1m ÷ 6.4m. Các chỉ

tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.54 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
13039’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
1.96 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
27.8%.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.78.
- Độ sệt B
:
0.23.
 Nhận xét: Đây là các lớp đất chòu lực tương đối tốt, tuy nhiên chiều dày lớp đất
mỏng không thích hợp cho việc đặt móng của kết cấu mố - trụ cầu.
+ Lớp 3: Cát sét, trạng thái dẻo, dày khoảng 2.1m ÷ 4.3m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ
yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.23 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
21001’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
1.92 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %

:
27.2%.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.79.
- Độ sệt B
:
0.5.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực yếu, không thích hợp cho việc đặt móng của kết
cấu mố - trụ cầu.
+ Lớp 4: Sét, trạng thái dẻo cứng - nửa cứng, dày khoảng 3.7m ÷ 10.5m. Các chỉ
tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.296 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
22054’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
2.02 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
22.9 %.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.65.
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -3-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

- Độ sệt B
:
0.22.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực khá tốt, có thể xét đặt móng của kết cấu mố - trụ
cầu.
+ Lớp 5: Sét kẹp cát, trạng thái dẻo mềm, dày khoảng 6.8m ÷ 25.6m. Các chỉ tiêu
cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.23 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
17027’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
1.83 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
33.6 %.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.97.
- Độ sệt B
:
0.68.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực trung bình, không thích hợp cho việc đặt móng
của kết cấu mố - trụ cầu.
+ Lớp 6: Cát hạt bụi, lẫn bột sét, kết cấu chặt vừa đến chặt, dày khoảng 3.4 ÷
9.9m. Các chỉ tiêu cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Tỷ trọng
:

2.67 g/cm3.
- Góc nghiêng ở trạng thái khô :
35000’.
- Góc nghiêng ở trạng thái ướt :
24000’.
- Hệ số rỗng lớn nhất
:
1.51.
- Hệ số rỗng nhỏ nhất
:
0.67.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực tốt, có thể xét đặt móng của kết cấu mố - trụ
cầu.
+ Lớp 7: Sét kẹp cát, trạng thái dẻo mềm, dày khoảng 4.0m ÷ 11.5m. Các chỉ tiêu
cơ - lý chủ yếu của lớp đất này như sau :
- Lực dính c
:
0.26 kG/cm2.
- Góc ma sát trong ϕ
:
20035’.
- Dung trọng tự nhiên γ :
1.83 g/cm3.
- Độ ẩm tự nhiên W %
:
33.6 %.
- Hệ số rỗng tự nhiên ε0 :
0.97.
- Độ sệt B
:

0.68.
 Nhận xét : Đây là lớp đất chòu lực trung bình, không thích hợp cho việc đặt móng
của kết cấu mố - trụ cầu.
 Kết luận
+ Với đặc điểm phân bố đòa tầng và các đặc trưng cơ - lý của các lớp đất như trên
có thể nêu một số kết luận sau:
+ Đối với kết cấu móng của mố trụ cầu và sàn giảm tải sau mố, chỉ có giải pháp
móng cọc là thích hợp.
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -4-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

+ Lớp cát số 4 có khả năng chòu tải khá tốt, tuy nhiên chiều dày lớp này không lớn
và biến động nhiều qua các lỗ khoan, nếu đặt cọc vào lớp này thì sức chòu tải của
cọc không đủ để chòu lực. Lớp số 5 và lớp số 7 có khả năng chòu lực trung bình
(SPT=10÷17), rong khi lớp số 6 có chiều dày không ổn đònh, do đó để tăng độ tin
cậy cho hệ móng mố – trụ cầu, mũi cọc móng mố trụ cần xuyên qua lớp số 5, 6,
7 để đặt vào lớp 8- cát chặt. Cao độ mũi cọc sâu hơn -66m.
+ Đối với nền đường đắp cao đầu cầu, cần có giải pháp xử lý nền ở phần đắp cao
khoảng từ 2.0-2.5m trở lên để đảm bảo ổn đònh và sớm triệt tiêu lún.

II. Qui Mô, Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Công Trình :
II.1. Quy mô công trình : Qui mô vónh cửu .
II.1.1. Tiêu chuẩn kỹ thuật :
+ Vận tốc thiết kế :
Vận tốc thiết kế 80Km/h.
+ Tải trọng :

- Tải trọng HL-93 theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
- Tải trọng va tàu : theo tiêu chuẩn phân cấp kỹ thuật đường thủy thì sông Ông
Đốc thuộc sông cấp III, lực va tàu tương ứng với sông cấp III như sau :
 Dọc theo tim cầu từ phía nhòp thông thuyền
:
55 Tấn
 Ngang tim cầu từ phía thượng lưu
:
70 Tấn
 Ngang tim cầu từ phía hạ lưu
:
55 Tấn.
+ Khổ cầu :
- Đường xe chạy (4 làn xe)
4 × 3.5m
= 14000mm
- Dải lan can 2 bên
2 × 1.9m
= 3800mm
- Tổng chiều rộng
= 17800mm
+ Tónh không thông thuyền: H =12m, tính từ mực nước +0.96 ứng với tần suất 5% .
+ Độ dốc dọc cầu: Độ dốc dọc lớn nhất 4%.
+ Hệ thống chiếu sáng: Trên cầu có bố trí hệ thống chiếu sáng với độ rọi trung
bình 20 Lux.
II.1.2. Giải Pháp Thiết Kế :
 Vò trí cầu :
+ Cầu Khánh An vượt sông Khánh An tại Km 8+720, tim cầu mới đi về phía bên
phải cầu hiện hữu (hướng Cà Mau – Tắc Thủ), cách cầu cũ khoảng 350m. Tim
cầu trùng với tim tuyến và xiên góc với dòng chảy khoảng 830.

 Phương án kết cấu cầu:
+ Do vò trí sông yêu cầu thông thuyền lớn, bề rộng sông và cao độ mực nước không
cho phép thiết kế với khẩu độ nhòp nhỏ nên kết cấu nhòp được lựa chọn như sau:
- Kết cấu nhòp :
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -5-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

Gồm 9 nhòp bố trí theo sơ đồ : 3x33m + [65m + 100m + 65m]+ 3x33m
Nhòp chính : Gồm 3 nhòp liên tục bố trí theo sơ đồ 65m+100m+65m bằng
BTCT M500 dự ứng lực hậu áp đổ tại chỗ, trong đó nhòp thông thuyền
rộng 100m. Mặt cắt ngang dạng 1 hộp 2 thành xiên và một thành giữa với
các thông số chính như sau :
° Chiều rộng hộp: 17.80m.
° Chiều cao hộp thay đổi từ H = 5.2m tại trụ T4, T5 đến H=2.2m tại
giữa nhòp và trụ T3, T6.
° Mặt trên hộp được căng cáp dự ứng lực ngang với khoảng cách
1.0m/1sợi. Cáp ngang dùng bó 4 tao 15.2mm, ống ghen dùng ống dẹt
kích thước 20x75mm.
 Sơ đồ phân đốt như sau : Khối đúc trên đà giáo tại đỉnh trụ: gồm K0 dài
12m, khối K1, K2 dài 2.5m mỗi bên. Các khối từ K3 – K12 dài 3m. Khối
K13, K14 dài 4m. Các khối hợp long dài 2m. Khối đúc trên đà giáo trong
bờ dài 14m, gồm 4m – 4m – 3m – 3m.
- Nhòp dẫn :
 Mặt cắt ngang gồm 6 phiến dầm BTCT M420 ứng suất trước căng sau đúc
sẵn, mặt cắt chữ “I” , cao 1.65m, khoảng cách giữa các dầm là 2.1m.
 Dầm ngang bằng BTCT M300 đổ tại chỗ.

 Bản mặt cầu bằng BTCT M300 đổ tại chỗ dầy 25cm. Khi thi công bản sẽ
dùng ván khuôn đáy bằng tấm panel BTCT M200 dày 8 cm đúc sẵn .Tấm
panel này sẽ được để lại cùng với kết cấu chính.
 Bề mặt lớp BTCT bản mặt cầu (phần trải bêtông nhựa) được phun 1 lớp
chống thấm.
 Lớp phủ mặt cầu là lớp BTN hạt mòn dày 5cm tạo, dốc ngang 2 mái 2%.
Trước khi thi công lớp BTN hạt mòn cần tưới 1 lớp nhựa dính bám tiêu
chuẩn 1.0 kg/m2.
- Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R=3000m.
- Mặt cầu có kết cấu liên tục nhiệt theo 3 liên :
 Liên 1 : gồm các nhòp 1, 2, 3 (nhòp giản đơn).
 Liên 2 : gồm các nhòp 4, 5, 6 (nhòp liên tục).
 Liên 3 : gồm các nhòp 7, 8, 9 (nhòp giản đơn).
 Bố trí khe liên tục nhiệt tại trụ T1,T2 và T7,T8.
 Khe hở giữa các liên tại trụ T3 và T6 được bố trí khe co giãn cao su. Khe
co giãn sử dụng loại khe co giãn cao su hoặc bằng thép, có thể tham khảo
các loại khe co giãn do hãng VSL chế tạo hay các loại khe co giãn khác có
tính năng kỹ thuật tương đương.



GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -6-


Đồ n Tốt Nghiệp:


Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

Gối cầu bằng cao su mua của nước ngoài, có thể tham khảo các loại gối

Standard K do hãng VSL chế tạo. Một số thông số kỹ thuật chủ yếu của
gối như sau:

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -7-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Vò trí đặt gối

- Mố M1, M2 : cố
đònh
- Trụ T3, T6
+ Di động song
hướng 22K0700
+ Di động hướng
dọc 21K0700

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.
Khả năng
chòu nén
tối thiểu
(KN)

Khả năng
dòch
chuyển tối
thiểu
(mm)
(dọc

cầu/ngang
cầu)

Kích thước
ngoài của
gối
(mm)

Chiều
dày
(mm)

Hình
dạng
tấm cao
su

1 000

0

250×500

50

CN

7 000

100/20

770x690

152

HT

7 000

100/0

770x690

148

HT

- Trụ T4:
+ Di động hướng
25 000
0/20
1320x1380 257
HT
ngang 31K2500
+ Cố đònh 2 hướng
25 000
0/0
1280x1280 235
HT
30K2500

- Trụ T5 :
+ Di động song
25 000
250/25
2140x1800 315
HT
hướng 22K2500
+ Di động hướng
25 000
0/250 –
2175x1880 315
HT
dọc 21K2500
250/0
- Các trụ còn lại :
1 000
25/0
250×500
50
CN
Di động

Ghi chú hình dạng tấm cao su:
° CN : tấm cao su hình chữ nhật.
° HT : tấm cao su hình trò
° Kích thước các gối cầu (trụ chính) của các hãng khác là khác nhau nên
khi quyết đònh chọn loại gối sử dụng cho công trình cần xem xét chi
tiết kích thước gối, đảm bảo đủ mặt bằng bố trí các gối kê tạm, các
liên kết tạm trên đỉnh trụ T4,T5.
- Hệ thống thoát nước mặt cầu gồm các ống gang Φ150 mm phân bố dọc theo

chiều dài cầu ở sát mép 2 bên lan can, khoảng cách giữa các ống khoảng 12m
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -8-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

theo phương dọc cầu. Nước được dẫn theo ống gang đổ vào hệ thống cống
thoát nước tại công trình.
- Chiếu sáng : cột đèn chiếu sáng bố trí cách khoảng 30m theo phương dọc cầu;
theo mặt cắt ngang bố trí 2 cột ở 2 bên lan can.
 Công tác căng cáp dự ứng lực
+ Sau khi kết thúc đổ bê tông cho đoạn dầm, chờ cho bê tông đạt 90% cường độ
thiết kế mới tiến hành căng kéo cáp dự ứng lực.
+ Khi căng cáp theo mặt cắt ngang dầm, cần tiến hành đối xứng để tránh hiện
tượng xoắn vặn dầm.
+ Việc căng kéo được thực hiện bằng hai kích đặt ở hai đầu đoạn dầm và được
thực hiện tuần tự trên từng đầu một, nghiêm cấm việc thực hiện căng kéo đồng
thời trên hai kích.
+ Đối với dầm hộp nhòp chính, để có thể căng được các bó cáp ở thớ dưới của hộp,
cần để sẵn một số lỗ ở trên mặt hộp với kích thước đủ để đưa người và thiết bò
căng cáp vào trong lòng hộp. Vò trí các lỗ được chọn đặt ở gần sát các trụ T3 và
T6. Các lỗ này, sau khi kết thúc các công việc trong lòng hộp, sẽ được bòt lại
bằng tấm đan bê tông với kết cấu phù hợp để có thể sử dụng lại được khi cần
kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa trong lòng hộp sau này.
+ Trước khi tiến hành căng kéo, cần làm vệ sinh các ống gen bằng cách bơm nước
rửa sạch ống, sau đó làm khô ống.
+ Trình tự căng kéo được tiến hành theo các bước cấp tải như sau:
- Bước 1 - Căng so dây: lực căng so dây là lực nhỏ thường không xác đònh được

rõ ràng nhưng dấu hiệu của việc đã so dây là kim đồng hồ hết dao động và bắt
đầu tăng đều. Đánh dấu để đo độ dãn dài của cáp.
- Bước 2: Căng cáp theo từng cấp 20%Ptk đến khi đạt 80%Ptk, dừng lại 5 phút
và đo độ dãn dài của cáp.
- Bước 3: Căng đến 100%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10
phút.
- Bước 4: Căng đến 105%Ptk, dừng lại 5 phút và đo độ dãn dài của cáp, nghỉ 10
phút để ứng suất căng kéo đạt tới ổn đònh mới đóng neo cáp, sau đó hồi kích
về 0. Việc hồi kích phải tiến hành từ từ, tránh tình trạng hồi kích nhanh gây
dãn cáp, dẫn đến mất mát ứng suất trong thép cường độ cao.
- (Ptk – lực căng theo thiết kế: 18.7 T/1 sợi 15.2sợi mm, 13.2 T/1 sợi 12.7sợi
mm)
- Số lượng sợi cáp bò đứt sợi, dòch trượt của mỗi bó sợi không quá 1 sợi và
không vượt quá 1% tổng số sợi của mặt cắt. Nếu vượt quá số cho phép thì phải
thay thế bằng sợi cáp khác.

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -9-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

 Công tác bơm vữa bảo vệ cáp dự ứng lực
+ Vữa bơm lấp lòng ống tạo lỗ gồm: xi măng và nước có kết hợp với phụ gia hóa
dẻo, phụ gia trương nở (có thể thàm khảo phụ gia INTRAPLAST “Z” của hãng
SIKA), không dùng phụ gia đông cứng nhanh. Vữa bơm không có các chất xâm
thực làm gỉ cốt thép, ít co ngót; độ linh động của vữa khoảng 13-15 giây. Cường
độ vữa R28= 500KG/cm2.
+ Việc bơm vữa phải tiến hành ngay sau khi căng kéo cáp để tránh gỉ cốt thép,

không được chậm quá 4 ngày.
+ Tiến hành bơm vữa từ đầu thấp lên đầu cao của một ống tạo lỗ với áp lực
khoảng 10KG/cm2, trường hợp cao độ hai đầu ống gen bằng nhau phải lắp ống
ven vữa vào phía đầu thoát khí và nâng cao độ miệng ống ven lên cao hơn cao
độ phía đầu lắp ống bơm vữa.
+ Lắp 2 van vào bản đệm neo ở hai đầu bó cáp. Van nối với ống dẫn vữa của máy
bơm gọi là cửa vào, van đầu bên kia gọi là cửa ra. Bơm liên tục vào ống cho đến
khi vữa đầy trong lỗ và thoát ra ở cửa ra thì khóa van cửa ra lại, giữ máy một thời
gian nhất đònh (tối thiểu 5 phút) với đồng hồ áp lực đạt (6-7kG/cm2), sau đó khóa
van cửa vào.
+ Trường hợp ống bơm vữa bò tắc, áp lực bơm vượt quá áp lực cho phép thì cần tiến
hành dừng bơm và xói rửa ống tạo lỗ bằng máy bơm nước áp lực cao từ phía
ngược chiều cho đến khi sạch vữa hoàn toàn mới tiến hành lại công tác bơm vữa.
+ Đổ bê tông bòt đầu đầu dầm
+ Sau khi bơm vữa và tháo van xong, làm vệ sinh và làm nhám mặt bêtông khu
vực hốc neo, lắp ván khuôn và tiến hành đổ bêtông bòt đầu neo.
+ Bêtông bòt đầu neo là dùng bêtông có phụ gia trương nở và cùng mác với bêtông
dầm. Việc bảo dưỡng tương tự như bê tông dầm.
+ Trong thi công tuyệt đối không được hàn cốt thép bòt đầu dầm vào neo.

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -10-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

CHƯƠNG II.

THIẾT KẾ LAN CAN

I. Tính toán thanh lan can:
+ Chọn khoảng cách giữa các cột lan can là: Llc = 1500mm. Thanh lan can bằng
ống thép đường kính ngoài D = 50mm, dầy 5mm. Lan can là lan can người đi bộ
nên tải trọng tác dụng vào lan can gồm:
- Tải trọng phân bố đều: w = 0.37 N/mm, theo cả hai phương đứng và ngang.
- Tải trọng tập trung Q = 890N.

Hình 1: Lực tác dụng vào lan can.
+ Tải trọng phân bố w sẽ gây uốn theo hai phương.
- Theo phương x, mômen tại giữa nhòp là:
wL2lc 0.37 × 15002
Mx =
=
= 208125 ( Nmm )
4
4
- Theo phương y, có cả mômen do lực Q tác dụng nên mômen tại giữa nhòp là:
D 2 − ( D − δ ) L2lc
QLlc
My = Mx +
+ γsπ
=
4
4
4
2

502 − ( 50 − 5 ) 1500
890 × 1500
−5

= 208125 +
+ 7.85 × 10 × 3.14 ×
=
4
4
4
= 558348 ( Nmm )
2

+ Mômen kháng uốn của thanh lan can:
  D − δ 4 
3
 50 − 5  
3 
πD 1 − 
÷  3.14 × 50 1 − 
÷
  D  
 50  


Wx =
=
= 4220 ( mm 3 )
32
32
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -11-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

+ Ứng suất theo phương y : σ y =

My
Wx

=

558348
= 132 ( Mpa )
4220

+ Cường độ chảy của thép: fy = 345 Mpa. Hệ số sức kháng uốn φf = 1 .
+ Theo kết quả tính ở trên ta thấy φf f y > σ y : vậy thanh lan can đủ khả năng chòu
lực.

II. Tính toán cột lan can:
+ Chọn các kích thước thanh lan can như hình vẽ:

Hình 2: Các kích thước của lan can.
+ Lực tác dụng vào lan can do từ thanh lan can truyền vào với giá trò và vò trí như
hình dưới. xét thanh lan can tại mặt cắt I-I.

Hình 3: Lực tác dụng vào cột lan can.
+ Khoảng cách từ thanh lan can trên cùng đến thanh dưới cùng: e = 550mm. Chiều
cao cột thép h = 750mm.

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -12-

Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

Hình 4: Diện tích chòu lực của cột lan can.
+ Chọn bề rộng cột lan can: b = 150mm. c = 8mm.
+ Diện tích chòu lực của cột tại mặt cắt I-I:
A = 2  bc − ( b − D ) c  = 2 150 × 8 − ( 150 − 50 ) 8  = 4000mm 2
+ Lực truyền vào lan can:

D2 − ( D − δ )
T = Q + wL lc + γ s π
L lc =
4
2

502 − ( 50 − 5 )
= 890 + 3.7 × 1500 + 7.85 × 10 × 3.14
1500 =
4
= 1489 ( N )
R = wL lc = 3.7 ×1500 = 555 (N)
2

−5

t = 1.5N/mm. (Tính gần đúng).
+ Xét tại mặt cắt I-I cách đỉnh cột đọan e1 = 575mm.

+ Tính lan can như cột chòu nén lệch tâm:
- Tải trọng nén dọc trục:
Pu = 2Tlc + t × e1 = 2 × 1489 + 1.5 × 575 = 3840 (N).
- Mômen:
M uz = R ( e1 − D ) + e  = 555 ( 575 − 50 ) + 550  = 596625 (N.mm)
+ Tính mômen quán tính của mặt cắt thép tại mặt cắt I-I:
2
2
 bc3
 b − D  3
b−D D b−D 
b c 
Jc = 2 
+ bc  + ÷  + 4 
c +
÷ c+
÷=
2
4  
 2 2  
2
 12
 2 
2
2
150 × 83
 150 − 50 3
150 − 50  50 150 − 50  
 150 8  
= 2

+ 150 × 8 
+ ÷  + 4 
8 +
÷ 8+
÷=
2  
2
2
4
 2

 2
 
 12

= 22991200mm 4
J
22991200
= 75.814mm
+ Bán kính quán tính: r = c =
A
4000
+ Hệ số chiều dài sử dụng:(4.6.2.5) K = 2
2
2
 Kh  f y  2 × 750  345
=
= 0.068
+ Độ mảnh của cột(6.9.4.3): λ = 
÷

÷
 rπ  E s  76 × 3.14  20000
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -13-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

+ Sức kháng danh đònh của cột:(6.4.2.5):
Pn = 0.66λ f y A = 0.660.068 × 345 × 4000 = 1341321Ν
+ Hê số sức kháng nén:(6.5.4.2) φc = 0.9 .
+ Sức kháng tính toán: Pr = φc Pn = 0.9 × 1341321 = 1207188 (N).

+ Sức kháng uốn tính toán(6.12.2.2.4b)
b−Db−D D
b+c
2c
+ ÷+ bc

2  4
2
2
y cp =
A
2
150 − 50  150 − 50 50 
150 + 8
2×8
+ ÷+ 150 × 8


2
4
2 
2

=
=
4000
2
= 67mm
+ Toạ độ trọng tâm của một nữa phần gạch chéo trên hình đối với trục trung hoà
của cả tiết diện:
A
4000
M p = 2 f y y cp = 2 ×
× 345 × 67 = 93012000Nmm = M rz
2
2
+ Theo 22TCN 272-05 Điều 6.9.2.2 ta có:
Pu
3840
P
M
3840
596625
=
= 0.003 < 0.2 → u + uz =
+
= 0.008 < 1

Pr 1207188
2Pr M rz 2 ×1207188 93012000
→ Vậy cột lan can đảm bảo chòu lực.

III. Tính toán liên kết bulông giữa cột lan can và trụ bê tông.

Hình 5: Bố trí bu lông trong lan can.
+ Sử dụng thép M270 cấp 250 cho bulông, có fu = 400Mpa.
III.1. Về mặt cấu tạo
+ Chọn các khoảng cách như hình vẽ, bu lông sử dụng có đường kính dbl = 16mm.
+ Tấm thép hàn dưới đáy dày δs = 20mm .

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -14-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

III.2. Kiểm tra mối nối:
+ Kiểm tra khả năng chòu cắt:
+ Diện tích bulông tương ứng với đường kính danh đònh:
πd 2 0.34 × 162
A b = bl =
= 201mm 2
4
4
+ Số lượng mặt chòu cắt Ns = 1.
+ Theo điều 6.13.2.7, sức kháng cắt:
R nc = 0.38A b f u N s = 0.38 × 201 × 400 × 1 = 30651 (N).

+ Khả năng chòu ép mặt của bu lông:(6.13.2.9)
+ Hệ số sức kháng ép mặt: φbb = 0.8
R ne = 2.4φbb d blδs f u = 2.4 × 0.8 × 16 × 20 × 400 = 245760N
+ Sức kháng kéo của bulông:(6.13.2.10):
Tn = 0.76A b f u = 0.76 × 201 × 400 = 61123(N)
+ Tải trọng tính toán: Xét tại mặt cắt đi qua thân bulông dưới cột:
- Lực cắt tác dụng: R tt = 3R = 1665(N)
- Mô men tác dụng:
M bl = R(525 + 775 + 1075) = 555 × (525 + 775 + 1075) = 1318125 (N.mm)
+ Mặt cắt tính toán là mặt cắt qua các bulông.
+ Mômen quán tính của các bulông đối với TTH của nó:
- Chọn vò trí của bulông như hình vẽ, khoảng cách đến mép tấm thép là: x bl =
30mm.
2
2
 πd 4bl πd 2bl  b
 3.14 × 16 4 3.14 × 16 2  150
 
 
I bl = 4 
+
+
− 30 ÷  =
 − x bl ÷  = 4 

4 2
64
4
 
 2

 
 64

= 1641470 ( mm 4 )

+ Ứng suất kéo trên bulông:
M b
1318125  150
 T
 1489
σk = bl  − x bl ÷− lc =
− 30 ÷−
= 28.73 ( Mpa )

Ibl  2
 A b 1641470  2
 201
+ Lực kéo trên bulông:
Ttt = σk A b = 28.73 × 201 = 5776.582 (N)
+ Kiểm tra sự làm việc của bulông: bulông làm việc an toàn khi tải trọng tác dụng
nhỏ hơn sức kháng của bulông.
- Chòu cắt và ép mặt:
min(R nc , R ne ) = min(30561, 245760) = 30561 > R tt = 1665 :
→ đủ khả năng chòu cắt và ép mặt.
- Chòu kéo: Tn = 61123 N > Ttt = 5776 → đủ khả năng chòu kéo.

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -15-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

IV. Tính toán khả năng chòu lực của gờ chắn xe.
+
+
+
+
+

+
+

+
+

Chiều cao tường bêtông: H = 200mm.
Thanh thép ngang và đứng chọn: φ = 12mm
Bề dày lớp bảo vệ:( tính đến mép thép ngang): dc = 25mm.
Cường độ chảy của thép: fy = 345Mpa.
Bê tông sử dụng có: fc = 30Mpa.
0.05
0.05
β = 0.85 −
( fc′ − 28 ) = 0.85 −
( 30 − 28 ) = 0.836
7
7
Thiết kế lan can theo trạng thái giới hạn đặc biệt. Lan can thuộc lan can cấp
Bó vỉa trong lề bộ hành là cấu kiện chòu va xe , ta thiết kế cốt thép theo TTGH

đặc biệt. Bó vỉa thiết kế theo cấp lan can L3. Theo tiêu chuẩn 22TCN272-05, lực
tác dụng gồm:
- Ngang Ft=240KN phân bố trên chiều dài Lt=1070mm.
- Dọc FL=240KN phân bố trên chiều dài LL=1070mm.
- Đứng FV=240KN phân bố trên chiều dài LV=1070mm.
Với bó vỉa ta chỉ cần xét lực ngang Ft=240KN phân bố trên chiều dài Lt=1070mm
Chọn cấu tạo hình học và cốt thép :
- Vật liệu : BT cấp 30 f`c=30 Mpa.
Thép AII fy=280 Mpa.
- Kích thước :200x200.
- Cốt thép : Phương dọc cầu: φ12a 200 .
Phương đứng : 6φ12 .

Ft
70
10
1

2

200

6Ø12

1

2

200

Hình 6: Cấu tạo bó vỉa

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -16-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

40
16
Ø12
Ø12

200

184

Hình 7: Khoảng cách từ tâm thép đứng và thép ngang đến mép BT .
+ Khả năng chòu lực của cốt thép đứng (Mc) :
- Xét 1 đơn vò chiều dài(mm) theo phương dọc cầu của bó vỉa:

16

As

1

Hình 8: Mặt cắt 1-1
- Diện tích cốt thép dọc trong phạm vi 1 đơn vò chiều dài:

As=A’s=

131
= 0,565 mm 2 / mm
200

- Các thông số khác : b=1 ; h = 200 ; ds=184 ; d’s=16
- Hệ số qui đổi hình khối US :
β1 = 0.85 −

0.05 '
0.05
( f c − 28) = 0.85 −
(30 − 28)
7
7

= 0.836

- Chiều cao chòu nén :
a=

As . f y

0,565.280
= 6,206 mm
0,85. f c '.b 0,85.30.1
a 6, 206
⇒ c=
=

= 7, 426mm
β1 0,836
=

- Kiểm tra dk phá hoại :
c 7, 426
=
= 0, 046 < 0, 45
ds
184

=> nằm trong vùng phá hoại dẻo
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -17-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

- Khả năng chòu lực của tiết diện :
a
6,206
M c =0,9.A s .f y .(d s - )=0,9.0,565.280.(184)
2
2
= 22346 Nmm /mm

+ Tính H.Mw : (khả năng của cốt thép ngang, tính cho toàn bộ thép ngang tham gia
chòu lực)

b=200

40

200

160

6Ø12

Hình 9: Mặt cắt 2-2
- Cốt thép vùng kéo có 3 thanh φ12 => As= A’s=339 mm2
b=200 ; h = 200 ; ds=160 ; d’s=40 mm
- Chiều cao vùng nén :
a=

As . f y

339.280
= 18,612 mm
0,85. f 'c .b 0,85.30.200
a 18, 612
=> c = β = 0,836 = 22, 27
1
=

- Kiểm tra điều kiện phá hoại :
c 22, 27
=
= 0,139 < 0,45 (nằm trong vùng phá hoại dẻo).

ds
160

- Khả năng chòu lực của tiết diện :
a
18, 612
M n = 0,9. As . f y .(d s − ) = 0,9.339.280.(160 −
)
2
2
= 12873497 Nmm

- Vậy H.Mw = Mn = 12873497 Nmm
IV.1. Khả năng chòu lực của gờ chắn khi có xe va:
IV.1.1. Trường hợp xe va giữa tường :
+ Chiều dài ảnh hưởng có hại nhất cho bó vỉa khi va xe :
2

2

L
 L  H.8.M w .H 1070 1070  200.8.12873497
Lc = t +  t  +
=
+ 
+
2
Mc
2
22346

 2 
2
=1634 mm

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -18-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

+ Khả năng chòu va của bó vỉa :
Rw min =



M .L 2 
2
2
22346.16342 
. 8.M w .H + c c  =
. 8.12873497 +

2 Lc − Lt 
H  2.1634 − 1070 
200


= 365162 (N)

+ Vì đang xét trên 1 đơn vò độ dài (mm) nên khả năng va xe là lực phân bố. Kiểm
tra điều kiện va xe :
Rw min = 365162 N/mm > Ft = 240000 N/mm
=> Rwmin > Ft => tường thoả điều kiện va xe.
IV.1.2. TH xe va đầu tường.
+ Bó vỉa làm việc như 1 côngsol khi có va xe :
+ Chiều dài ảnh hưởng có hại nhất cho bó vỉa khi va xe :
2

2

L
 L  H .M w H 1070
1070  200.12873497
Lc = t +  t  +
=
+ 
+
2
Mc
2
22346
 2 
2
= 1168 mm

+ Khả năng chòu va của bó vỉa :
Rw min =




M .L 2 
2
2
22346.11682 
.  M w .H + c c  =
. 12873497 +

2 Lc − Lt 
H  2.1168 − 1070 
200


= 261144 (N)

132

200

+ Vì đang xét trên 1 đơn vò độ dài (mm) nên khả năng va xe là lực phân bố. Kiểm
tra điều kiện va xe :
Rw min = 261144 N/mm > Ft = 240000 N/mm
=> Rwmin > Ft => tường thoả điều kiện va xe đầu tường .
+ Tính khả năng chống trượt của tường :

120
Ø12a200

Hình 10:Cốt thép chống trượt đá vóa .
+ Lực kéo đơn vò T do va chạm tiêu chuẩn được tính bởi :

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -19-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.
T=

F
240000
=
= 160,804 N / mm
Lc + 2 H 1229 + 2.200

+ Sức kháng cắt danh đònh Vn của mặt tiếp xúc :

Vn = c. Acv + µ.( Avf . f y + Pc )

+ Diện tích tiếp xúc chòu cắt, xét cho 1mm dài :
Acv=200x1=200 mm2 /mm
+ Diện tích cốt thép chòu cắt, trên 1m dài có 8 thanh φ12 tham gia chống trượt do
các thanh đều có đai kẹp => trên 1mm có diện tích là :
Avf =

8.113
= 0,904 mm 2 /mm
1000

+ Trọng lượng bản thân bó vỉa, tính luôn trọng lượng phần bản lề bộ hành truyền
xuống :

Hình 11: Trọng lượng bản thân lan can và gờ chắn bánh .

Pc =  Pb +


DC 3 × l 
100 ×1300 

−5
× γ c =  200 × 200 +

 × 2.5 ×10 = 2.625 N / mm
2 
2


+ Đối với BT đúc liền khối thì hệ số dính bám và hệ số ma sát lấy như sau : c=1 ;
µ = 1.4

+ Thay vào ta được :

Vn = c. Acv + µ .( Avf . f y + Pc ) = 1.200 + 1, 4.(0,904.280 + 2, 625)

= 557,518 N / mm

+ Ngoài ra Vn phải thoả các đìêu kiện cấu tạo, tức là nhỏ hơn 2 giá trò sau :
0, 2. f c′. Acv = 0, 2.30.200 = 1200

5,5. Ac = 1100

Vậy Vn=557,518 N/mm > T = 160,804 N/mm => thỏa điều kiện chống trượt .
IV.2. Kiểm tra hàm lượng thép min:
+ Diện tích tiết chốt (cốt thép chống trượt) tối thiểu trên 1mm dài trong mặt chòu
cắt là :
Avfmin = 0,35.

bv
fy

+ Trong đó:
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -20-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

- bv = 200 chiều rộng mặt tiếp xúc
- fy = 280 MPa : cường độ chảy của thép neo .
Avfmin = 0,35.

bv
200
= 0,35
= 0, 25 mm 2 / mm
fy
280

→ Với diện tích đã chọn Avf = 0.904 mm2/mm > Amin =0,25 mm2/mm => thỏa
vf

điều kiện hàm lượng thép chống trượt min .
IV.2.1. Tính chiều dài đoạn móc :
+ Đường kính thanh : dp=12 mm
lhb =

100.db 100.12
=
= 219mm
f 'c
30

+ Dùng hệ vsố 0.7 cho lớp phủ phù hợp và 1.2 cho thanh thép bọc êpốcxy, do đó
chiều dài ldh đổi thành:
lbh = lbh .0, 7.1, 2 = 219.0, 7.1, 2. = 184 mm

+ Và đoạn móc câu có chiều dài : 12.db=12.12=144 mm
+ Tính toán phần bản lề bộ hành :
- Bản lề bộ hành là 1 tấm BT kê lên 2 gờ chắn bánh. Tấm làm việc 1 phương do
chiều dài lớn hơn rất nhiều so với chiều rộng. Vì vậy ta cắt 1m dài theo
phương dọc cầu để tính toán cốt thép. Có sơ đồ tính như sau :
Ø10a400

30

TLBT DC3

100

PL=3N/mm

1300
1200

1000

Hình 12: Sơ đồ tính lề bộ hành
- Chọn bố trí thép như sau hình vẽ.
ds=35mm ; As=192 mm2.
h=100mm ; b=1000mm, l= 1300mm
- Bêtông cấp 30 . thép AII .
- Tính nội lực trong bản :
 Tải trọng người :
N
-3
PL= 3.10 MPa .1m = 3
mm
 Trọng lượng bản thân :
DC3 = h.b.γ bt = 100.1000.2,5.10-5 = 2.5

N
mm

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -21-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

Momen lớn nhất tại giữa nhòp :
l2
l2
13002
13002
M u = η .(γ DL .DC. + γ LL .PL. ) = 1,1025.(1, 25.2,5.
+1,75.3.
)
8
8
8
8
= 1950563 Nmm


- Khả năng chòu lực của tiết diện :
- Đặt cốt thép cho dầm như hình vẽ. Cốt thép theo phương ngang cầu giả đònh là
φ10a 400 => trong 1 m dài có 2 cây φ10 : As= 157mm2
- Đây là bài toán xác đònh khả năng chòu lực của tiết diện đặt cốt kép, nhưng để
đơn giản trong tính toán ta chỉ xét bài toán cốt đơn .
- Chiều cao vùng nén :
a=

As × f y

=

0.85 × f c′ × b

⇒c=

157 × 280
= 1.740mm
0.85 × 30 × 1000

a
1.74
=
= 2 mm
β1 0.836

- Kiểm tra điều kiện phá hoại :
c 2.063
=
= 0.029 ≤ 0.45 => dầm chỉ có thể phá hoại dẻo
ds
70
a
1.724
M n = A s × f y × (d s - ) = 157 × 280 × (70 )
2
2
= 3039306 Nmm
- Thay vào điều kiện cường độ :
φ Mu < Mn ⇔ 0.9 × 1.95 × 106 < 3.039 × 106 (đúng )

IV.2.2. Kiểm tra hàm lượng thép min:
Asmin = 0.03 ×

b×h

1000 × 100
= 0.03 ×
= 10.714 mm 2 < As = 157 mm2
fy
280

→ Thoả đk thép min. Theo phương dọc cầu ta đặt cấu tạo : φ 10a400.

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -22-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

CHƯƠNG III.

TÍNH TOÁN BẢN MẶT CẦU
+ Bản mặt cầu là phần bản nắp trên của dầm hộp đổ cùng lúc với dầm hộp. Làm
việc theo phương vuông góc với hướng xe chạy. Do đổ liền khối nên cần xem xét
ảnh hưởng độ cứng của vách dầm và các bản nắp khi chòu lực. Trong đồ án này
sẽ mô hình sự làm việc của bản mặt cầu là sơ đồ khung. Xét tại mặt cắt đỉnh trụ
vì tại đây chiều cao của các vách dầm là lớn nhất nên ảnh hưởng đến độ cứng
của kết cấu ít nhất. Theo dọc cầu, cắt một dải bản dài 1m để tính toán.
+ Trong tính toán, để đơn giản, tiến hành quy đổi tiết diện về dạng đơn giản hơn.
Trong đó bề dày của các phần sẽ lấy giá trò trung bình, sơ đồ quy đổi như hình
dưới.

Hình 13: Mặt cắt ngang.

Hình 14: Phần bản mặt cầu dùng để quy đổi.
+ Việc quy đổi chiều dày cánh dựa trên sự tương đương về diện tích mặt cắt, đồng
thời giữ nguyên bề rộng cánh, còn chiều dày quy đổi được tính theo công thức :
+ Chiều dày cánh quy đổi:
h=

S 5852988.8
=
= 329mm
L
17800

+ Chiều cao mặt cắt ngang quy đổi: 5200 – 329 = 4871(mm)
GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -23-


Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

+ Trong đó:
S = 5852988.8 là diện tích phần nắp như mô tả ở hình trên. (mm2)

Hình 15: Tiết diện sau khi quy đổi.
+ Chuyển về sơ đồ tính toán như sau :

Hình 16: Sơ đồ tính của bản mặt cầu.

I. Tải trọng tác dụng :
I.1. Tỉnh tải :

+ Trọng lượng bản thân kết cấu (DC):
+ Thực hiện mô hình hoá trên MiDas, gán tải trọng bản thân vào ta có biểu đồ mô
men và bảng tổng hợp mô men tại các nút như hình dưới
-43603860.5

-43603860.5
-23288653.8

-8944827.9

-20
315

.4

40108.1

478
335
-20

206
.6

-23268382.1

-8999620.3

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -24-

Đồ n Tốt Nghiệp:

Thiết Kế Dầm Hộp ng Suất Trước Thi Công Đúc Hẫng.

Hình 17: Biểu đồ mô men do trọng lượng bản thân.
Elem

Load

Part

Moment-y (N·mm)

1.0
1.0
2.0
2.0
3.0
3.0
4.0
4.0
5.0
5.0
6.0
6.0
7.0
7.0
8.0
8.0

9.0
9.0

ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan
ttbthan

I[1]
J[2]
I[2]
J[3]
I[3]
J[4]
I[4]
J[5]

I[2]
J[6]
I[3]
J[7]
I[4]
J[8]
I[6]
J[7]
I[7]
J[8]

0.0
-43603860.5
-23268382.1
-18514004.9
-18494658.6
-23288653.8
-43603860.5
0.0
-20335478.4
-8944827.9
-19346.4
40108.1
-20315206.7
-8999620.3
-8944827.9
-7215526.2
-7175418.0
-8999620.3

+ Tải trọng lớp phủ (DW):
- Lớp phủ BT nhựa dày trung bình 70mm, trọng lượng lớp phủ tác dụng lên
BMC dưới dạng lực phân bố:
DW = 70.1000.γ DW = 70.1000.2, 25.10 = 1, 575 N / mm
- Tải trọng này chỉ rải trong đoạn 14m của bản mặt cầu.
−5

GVHD: PGS-TS Lê Thò Bích Thủy - SVTH: Nguyễn Quốc Huy -Trang: -25-