Giáo trình kết cấu cầu bê tông cốt thép - Chương 4

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

Chương 4:

Thiết Kế Bản Mặt Cầu
Thiết Kế Bản Mặt Cầu

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

GVHD: ThS. Nguyễn Văn Sơn
Bộ Môn: Kỹ Thuật Xây Dựng .

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Bản Mặt Cầu

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

2

Thiết Kế Bản Mặt Cầu

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
3

1/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Thiết Kế Bản Mặt Cầu

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

4

Thiết Kế Bản Mặt Cầu

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

5

Thiết Kế Bản Mặt Cầu

………………………………………...
………………………………………...

Phương Pháp Thiết Kế:
Phá Thiế

………………………………………...

- Thiết kế theo kinh nghiệm.
- Thiết kế theo truyền thống.

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
6

2/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh Nghiệm

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

1. Chiều dài hữu hiệu của BMC:
Chiề
hiệ
Đối với BMC đặt trên dầm thép thì chiều dài hữu hiệu được xác định như
sau:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

bf = 300

Se = 2822

………………………………………...
………………………………………...

Se = S – bf/2
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

7

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

………………………………………...
………………………………………...

1. Chiều dài hữu hiệu của BMC:
Chiề
hiệ
Đối với BMC đặt trên dầm BTCT tiết diện chữ I thì chiều dài hữu hiệu được
xác định như sau:

………………………………………...
………………………………………...

bf = 300

Se = 2140

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Se = S – 2bf/3
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

8

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh

Nghiệm

………………………………………...
………………………………………...

1. Chiều dài hữu hiệu của BMC:
Chiề
hiệ
Đối với BMC đặt trên dầm BTCT tiết diện chữ T thì chiều dài hữu hiệu
được xác định như sau:

………………………………………...
………………………………………...

Se = 2200

………………………………………...
bw = 200

………………………………………...
………………………………………...
Se = S – bw
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...

9

3/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

2. Điều kiện để sử dụng PP thiết kế BMC theo kinh nghiệm:
Điề kiệ
thiế
nghiệ
Chỉ nên dùng phương pháp thiết kế này đối với BMC bê tông cốt thép khi
thoả mãn các điều kiện sau đây:
- Sử dụng các khung ngang, dầm ngang và các vách ngăn trên tồn bộ mặt
cắt ngang ở tại các vị trí gối.
- Đối với các mặt cắt ngang được gắn vào các bộ phận cứng chịu xoắn như
trong các mặt cắt dầm hình hộp tách riêng từng hộp với nhau, hoặc là trong
các mặt cắt dầm nhiều hộp có các vách ngang trung gian giữa các hộp với
khoảng cách không quá 8000 mm.
- Có các cấu kiện đỡ bằng thép và/hay bê tông.
- Bản mặt cầu phải được đổ tại chỗ hoàn toàn và được bảo dưỡng bằng nước
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

10

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

………………………………………...
………………………………………...

2. Điều kiện để sử dụng PP thiết kế BMC theo kinh nghiệm:
Điề kiệ
thiế
nghiệ
- Bản mặt cầu phải có chiều dày khơng đổi, trừ ở chỗ nách tại các bản cánh
dầm và những chỗ tăng dày cục bộ khác (dùng để đặt cáp và căng cáp dự
ứng lực trong kết cấu dầm BTCT dự ứng lực).
- Tỷ lệ giữa chiều dài hữu hiệu và chiều dày thiết kế không vượt quá 18.0 và
không được nhỏ hơn 6.0
- Chiều dày phần lõi của bản không được nhỏ hơn 100 mm.
- Chiều dài hữu hiệu không được vượt quá 4100 mm.
- Chiều dày tối thiểu của bản là 175 mm, khơng tính lớp mặt chịu tổn thất do
mài mịn (nếu có).

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

11

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

………………………………………...
………………………………………...

2. Điều kiện để sử dụng PP thiết kế BMC theo kinh nghiệm:
Điề kiệ
thiế
nghiệ
- Chiều dài phần hẫng không được nhỏ hơn 5 lần chiều dày bản măt cầu.
Khi sử dụng lan can dạng tường thì chiều dài tối thiểu của phần bản hẫng
bằng 3 lần chiều dày bản.
- Cường độ nén của BT BMC ở 28 ngày tuổi không được nhỏ hơn 28MPa
- Đối với dầm thép: phải làm ít nhất 2 neo chống cắt với cự ly tim đến tim là
600mm trong vùng moment âm của kết cấu phần trên liên tục bằng thép.
Đồng thời cũng phải thoả mãn bản mặt cầu liên hợp với kết cấu thép đỡ, tức
là neo chống cắt phải đảm bảo BMC cùng làm việc với dầm thép như một
tiết diện đồng nhất.
- Đối với dầm BTCT: các cốt đai kéo dài vào trong bản mặt cầu cũng phải
thỏa mãn như quy định đối với dầm thép.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

12

4/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

3. Các yêu cầu về cốt thép:
thé
Khi thiết kế bản theo kinh nghiệm cần:

………………………………………...

- Phải đặt 4 lớp cốt thép đẳng hướng trong bản, 2 lớp ở trên và 2 lớp ở dưới.
Lớp ngoài cùng đặt theo phương của chiều dài hữu hiệu.

………………………………………...

- Cốt thép phải đặt càng gần các mặt ngoài càng tốt, nhưng phải thoả mãn về
lớp bảo vệ cho cốt thép.
- Số lượng thép tối thiểu bằng 0.57 mm2/mm thép cho mỗi lớp đáy và
0.38mm2/mm thép cho mỗi lớp đỉnh. Cự ly cốt thép không được quá 450
mm.
- Cốt thép sử dụng phải từ cấp 400 trở lên.
- Toàn bộ cốt thép là thẳng chỉ trừ các móc ở các chỗ có yêu cầu.
- Chỉ dùng mối nối chập đầu.
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

13

Phương Pháp Thiết Kế Theo Kinh
Nghiệm

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
14

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống

………………………………………...
………………………………………...

Các bước tính tốn, thiết kế BMC:
bướ
tố thiế
1. Chọn sơ bộ chiều dày BMC.
2. Xác định bề rộng dải tương đương của BMC.
3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC.
4. Xếp tải lên BMC.
5. Tính tốn nội lực trong BMC và tổ hợp nội lực.
6. Thiết kế và kiểm toán phần BMC ở nhịp giữa.
7. Thiết kế và kiểm tốn phần bản hẫng.
8. Tính tốn và bố trí thép trong BMC.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

15

5/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

1. Chọn sơ bộ chiều dày BMC:
Chọ
chiề
- Chiều dày tối thiểu của bản là 175 mm, khơng tính lớp mặt chịu tổn thất do
mài mịn (nếu có).
- Chiều dày của phần bản hẫng phải thoả mãn thêm đi ều kiện chống cắt do
lực tác dụng của lan can gây ra. Chiều dày nhỏ nhất của bản hẫng mặt cầu
bê tông cốt thép phải lấy như sau:

+ Đối với các phần hẫng mặt cầu bê tông đỡ hệ thống nhô cao: 200mm.
+ Đối với hệ thống cột nhô cao ở cạnh biên: 300mm.
+ Đối với các phần hẫng mặt bê tơng cầu đỡ tường phịng hộ hoặc các rào
chắn bằng bê tông: 200mm.

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

16

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

2. Xác định bề rộng bản tương đương:
đương:
- Một phần tử tuyến tính nhân tạo được tách ra từ mặt cầu để phân tích,
trong đó hiệu ứng của lực cực trị tính cho một đường của tải trọng bánh xe,
theo phương ngang hoặc dọc, sẽ bằng các tải trọng này xuất hiện thật trên
BMC.

………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...

X: khoảng
cách từ tải
trọng đến
tim dầm
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

17

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

X: khoảng
cách từ tải
trọng đến
tim dầm
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

18

6/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ
- Xác định tải trọng do tĩnh tải tác dụng lên toàn bản mặt cầu như:

………………………………………...

+ Lớp phủ mặt cầu (bao gồm lớp BTN, lớp mui luyện (nếu có)).
+ Trọng lượng bản thân bản mặt cầu.
+ Lan can, rào chắn.

………………………………………...
………………………………………...

+ Lề bộ hành

………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
19

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ
- Xác định tải trọng do hoạt tải tác dụng lên toàn bản mặt cầu như:

………………………………………...

+ Xe tải hoặc xe 2 trục.

………………………………………...

+ Tải trọng làn.
+ Tải trọng người

………………………………………...

+ Lực xung kích.
+ Tải trọng do xe va vào lan can khi tính tốn bản hẫng.

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
20

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ

………………………………………...
Chú ý:
- Tuỳ theo chiều dài của bản hẫng mà ta chọn tải trọng bánh xe cho hợp lý.
Ví dụ: Nếu ta có thể bố trí hẳn cả một vệt tiếp xúc của bánh xe để tính tốn
bản hẫng thì ta không cần phải quy đổi tải trọng bánh xe thành tải trọng vệt.
- Khi thiết kế theo phương pháp dải gần đúng thì tùy theo dải cơ bản là
ngang hay dọc, nhịp của các dải tương đương mà ta chọn tải trọng tính tốn

cho hợp lý.

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
21

7/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ
Chú ý:

………………………………………...

- Khi thiết kế BMC theo phương pháp dải gần đúng thì tải trọng thiết kế cho
BMC ở giữa nhịp được lấy như sau:.

………………………………………...

+ Khi các dải cơ bản là ngang và nhịp ko vượt quá 4600mm thì các dải
ngang sẽ được thiết kế theo các bánh xe của trục 145000N.
+ Khi các dải cơ bản là ngang và nhịp vượt quá 4600mm thì các dải ngang
sẽ được thiết kế theo các bánh xe của trục 145000N và tải trọng làn.
+ Khi các dải cơ bản là dọc thì các dải dọc sẽ được thiết kế theo tải trọng
của bánh xe tải hoặc xe hai trục và tải trọng làn.

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

22

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
23

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
24

8/35

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ

………………………………………...

Chú ý:
- Tải trọng thiết kế cho BMC ở phần hẫng được lấy như sau:.
+ Khi thiết kế bản hẫng có chiều dài hẫng khơng q 1800mm tính từ trục
tim của dầm ngoài cùng đến mặt lan can bằng bê tông liên tục về kết cấu,
tải trọng của bánh xe dãy ngồi cùng có thể được thay bằng một tải trọng
tuyến phân bố đều với cường độ 14.6N/mm cách bề mặt lan can 300mm.
+ Phải xét đến tải trọng ngang trên bản hẫng do lực va của xe vào lan can

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

25

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
26

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
3. Xác định tải trọng tác dụng lên BMC:
trọ
+ Phải xét đến tải trọng ngang trên bản hẫng do lực va của xe vào lan can

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
27

9/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
- Tải trọng do lực va xe vào lan can tác dụng lên phần bản hẫng:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

28

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
- Các mặt cắt cần xác định tải trọng do lực va xe vào lan can tác dụng lên phần
bản hẫng:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

B C

B C
A

A

B C

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

A

………………………………………...
1/4bf từ tim dầm

1/3bf từ tim dầm

Thiết Kế Cầu BTCT

Tại mép bản bụng dầm

………………………………………...

29

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
- Hoạt tải do xe va chạm vào lan can truyền lên bản hẫng:
+ Moment do lực va xe tác dụng lên bản hẫng:

M s = min(Rw ,1.2 Ft ).H

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

+ Lực kéo, T, tác dụng lên bản hẫng :

………………………………………...

T = min (Rw ,1.2 Ft )

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
30

10/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:
a. Phần BMC ở giữa nhịp:
Phầ
giữ nhị
- Tĩnh tải lan can, BMC, bản hẫng, lớp phủ,…được chất đầy lên BMC như
hình vẽ dưới đây:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
31

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:
a. Phần BMC ở giữa nhịp:
Phầ
giữ nhị
Hoạt tải:
- Ta phải xếp xe lên bản mặt cầu sao cho gây ra ứng lực lớn nhất. Phải xét
tất cả trường hợp khi có thể xếp 1, 2, 3, ... làn xe.

………………………………………...
………………………………………...

- Phải chú ý khoảng cách tối thiểu giữa 2 bánh xe khi xếp xe theo phương
ngang cầu.

………………………………………...

- Bề rộng diện truyền tải của bánh xe lên phần BMC bằng 510 + ts

………………………………………...

- Khi tính tốn ta nên xem toàn bộ bản mặt cầu là dầm liên tục đặt trên các
gối tựa và có thể sử dụng phần mềm SAP 2000 hay MIDAS để tính nội lực.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
32

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
33

11/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
34

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
35

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
36

12/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

4. Xếp tải lên BMC:
b. Phần bản hẫng:
Phầ
ng:
Hoạt tải:
- Khi xếp 1 làn xe sẽ gây ra moment lớn nhất trong phần bản hẫng.

………………………………………...
………………………………………...

- Phải chú ý đến khoảng cách tối thiểu giữa tim bánh xe tải đến bề mặt lan
can (hay lề bộ hành) khi tính tốn bản hẫng (300mm).

………………………………………...

- Bề rộng diện truyền tải của bánh xe lên phần bản hẫng bằng 510 + tbh

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
37

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Xác định moment do tải trọng bánh xe gây ra ở tiết diện B
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...

38

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

5. Xác định nội lực trong BMC:
- Dùng phần mềm SAP2000 hoặc MIDAS để tính tốn nội lực cho riêng 2
trường hợp tĩnh tải và hoạt tải, xác định các mặt cắt có nội lực gây ra do tĩnh
tải và hoạt tải đều lớn.
- Tổ hợp nội lực theo các TTGH Cường độ I và TTGH Sử dụng.
- Có thể bỏ quan phần kiểm toán BMC ở TTGH Mỏi.
- Riêng đối với phần bản hẫng cần phải kiểm tra ở TTGH đặc biệt, do đó
cần tổ hợp nội lực ở TTGH đặc biệt.

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
39

13/35

Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
a. Nội lực trong BMC ở phần trong:
phầ trong:
- Moment trong BMC do tĩnh tải (chưa nhân hệ số tải trọng)

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...

Moment
trong
phần bản
hẫng do
tĩnh tải
có
thể
tính tốn
trong giai
đoạn này
hoặc sẽ
được tính
tốn khi
thiết kế

bản hẫng

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

40

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
- Moment trong BMC do hoạt tải gây ra:
(đã xét hệ số làn xe, chưa xét lực xung kích)

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
41

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền

Thống
- Xác định moment trong BMC do hoạt tải gây ra bằng cách tra bảng:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
42

14/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

Các lưu ý khi sử dụng bảng tra ở trên:
trên:
- Giá trị moment trong bảng được xác định bằng dải tương đương, áp dụng
cho BMC bằng BTCT và đặt trên các dầm đỡ song song (dầm BTCT hoặc
thép). Khi tính tốn cốt thép khơng được chia cho bề rộng dải tương đương.
- Số dầm chủ tối thiểu là 3 dầm và khoảng cách tối thiểu từ tim đến tim của
2 dầm biên không được nhỏ hơn 4200mm

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

- Các giá trị trong bảng đã xét đến hệ số làn xe, m, và lực xung kích (IM).
Khi sử dụng ở theo tiêu chuẩn 22TCN – 272 – 05 thì phải nhân với hệ số:

………………………………………...

0.94 (= 1.25/1.33)

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

43

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

Các lưu ý khi sử dụng bảng tra ở trên:
trên:
- Nếu kh/cách giữa 2 dầm đỡ BMC kơ có trong bảng tra thì, các giá trị

………………………………………...

moment có thể nội suy tuỳ theo khoảng cách giữa 2 dầm chính.
- Chiều dài tối thiểu của bản hẫng là: 530 mm kể từ tim dầm ngoài cùng.
- Chiều dài tối đa của bản hẫng phải nhỏ hơn 0.625 lần kh/cách giữa 2 dầm
đỡ và không vượt quá 1800 mm.
- Bề rộng của lan can sử dụng là: 530 mm (có thể sử dụng giá trị xấp xỉ)

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

- Khơng sử dụng các giá trị trong bảng khi tính tốn bản hẫng và các phần

………………………………………...

bản ở các nhịp trong, mà có xét đến lực va của xe cộ.

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

44

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
- Moment trong BMC do tĩnh tải gây ra: (chưa nhân hệ số tải trọng)
Tại mặt cắt A và B, xác định bình thường, riêng mặt cắt C xác định dựa
vào phần tính tốn nội lực trong phần BMC ở giữa nhịp

B C

B C
A

A

B C

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

A

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

………………………………………...
45

15/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
- Moment trong BMC do hoạt tải gây ra: (chưa nhân hệ số tải trọng)
Tại mặt cắt B, xác định bình thường, riêng mặt cắt C xác định dựa vào
phần tính tốn nội lực trong phần BMC ở giữa nhịp.

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
46

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
- Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số
tải trọng)
Tại mặt cắt A, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định
như sau:

M sA =

Ms
min (Rw ,1.2 Ft ).H
=
Lc + 2 H w
Lc + 2 H w

Ms
min (Rw ,1.2 Ft ).H
=
Lc + 2 H w + 2 L
Lc + 2 H w + 2 L

T

min (Rw ,1.2 Ft )
=
Lc + 2 H w + 2 L Lc + 2 H w + 2 L

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...

………………………………………...

Tại mặt cắt B, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định
như sau:

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

47

b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
- Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số
tải trọng)

TB =

………………………………………...

………………………………………...

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

M sB =

………………………………………...

………………………………………...

T
min (Rw ,1.2 Ft )
TA =
=
Lc + 2 H w
Lc + 2 H w

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

48

16/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
- Moment và lực kéo trong BMC do lực va xe vào lan can: (chưa nhân hệ số
tải trọng)
Tại mặt cắt C, moment và lực kéo do lực va xe vào lan can được xác định
như sau:

TC =

T
min (Rw ,1.2 Ft )
=
Lc + 2 H w + 2 L Lc + 2 H w + 2 L

Do lực kéo trong BMC Tc này khá nhỏ và lực kéo
này được giữ lại bởi hệ liên kết ngang nên có
thể khơng cần tính tốn lực kéo Tc này

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

49

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
b. Nội lực trong phần bản hẫng:
phầ
ng:
Tại mặt cắt C, moment do lực va xe vào lan can được xác định như sau:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Moment do lực
va xe vào lan can

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Moment do tĩnh
tải lan can
Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
c. Tổ hợp nội lực:
- Tổ hợp nội lực trong BMC chịu moment dương:
+ ở TTGH Cường độ I:
M cd ,tong

⎫
⎧
M
⎪
⎪
= η ⎨γ LL ,cd (1 + IM / 100) LL + γ pDC ,max (M BMC + M bh + M lc ) + γ pDW ,max M DW ⎬
Wduong
⎪
⎪
⎭
⎩

+ ở TTGH Sử dụng:
M sd ,tong

M
= (1 + IM / 100 ) LL + (M BMC + M bh + M lc + M DW )
Wduong

- Tổ hợp nội lực trong BMC chịu moment âm:
+ ở TTGH Cường độ I:

⎫
⎧
M
M cd ,tong = η ⎨γ LL ,cd (1 + IM / 100) LL + γ pDC ,max (M BMC + M bh + M lc ) + γ pDW ,max M DW ⎬
Wam
⎭
⎩

+ ở TTGH Sử dụng:

M sd ,tong = (1 + IM / 100)

………………………………………...

50

M LL
+ (M BMC + M bh + M lc + M DW )
Wam

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

51

17/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống
c. Tổ hợp nội lực:
- Tổ hợp nội lực trong phần bản hẫng:
+ ở TTGH Cường độ I:
M cd ,tong

⎡
⎤
M
= η ⎢γ LL ,cd (1 + IM / 100) LL + γ pDC ,max (M bh + M lc ) + γ pDW , max M DW ⎥
Wbh
⎣
⎦

+ ở TTGH Sử dụng:

M sd ,tong

M
= (1 + IM / 100 ) LL + (M bh + M lc + M DW )
Wbh

+ ở TTGH Đặc biệt:
M db ,tong = M va xe + γ pDC ,max (M BMC + M bh + M lc ) + γ pDW ,max M DW

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
52

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp:

Thiế
kiể toá phầ
giữ nhị
a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
53

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp:
Thiế
kiể toá phầ
giữ nhị
a. Thiết kế bản chịu moment dương:

Thiế
chị
dương:
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:
+ Lựa chọn đường kính cốt thép chịu moment dương (Φ10, 12, 14, 16 hoặc
M10, M13, M16 có đường kính tương ứng 9.5, 12.7, 15.9 mm)

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

+ Xác định chiều cao hữu hiệu, de:
de = ts – a0 - Φ/2
+ Xác định diện tích thép tối thiểu như sau:

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
54

18/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:

………………………………………...

+ Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng như sau:

………………………………………...

Cách 1: Bài toán thuận:
- Xác định hàm lượng thép yêu cầu:

Rn =
ρ=

………………………………………...

M cd ,tong

φ f bd e2

⎛ f ' ⎞⎡
As
2 Rn
= 0.85⎜ c ⎟ ⎢1.0 − 1.0 −
⎜ f ⎟⎢
de
0.85 f c'
y ⎠⎣
⎝

………………………………………...

⎤
⎥
⎥
⎦

- Xác định khoảng cách giữa các thanh cốt thép (dtích thép/1mm bề rộng)
A
K/c cơt thép = thanh
As

………………………………………...

→ Kh/cách bố trí nên lấy nhỏ hơn giá trị tính
tốn bên trên và nên chọn chẵn để dễ thi công
55
(200mm, 150mm, 100mm).

………………………………………...

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:

………………………………………...

+ Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng như sau:
Cách 2: Bài toán nghịch:

………………………………………...

+ Lựa chọn khoảng cách giữa các thanh cốt thép (diện tích thép phân bố
trong 1mm bề rộng tính tốn) → As

………………………………………...

+ Tính tốn khả năng chịu lực của BMC: (S5.7.3.2.3)

M r = φ f M n = φ f As f y (d e − a / 2 )
+ Kiểm tra điều kiện:

M r ≥ M cd ,tong

a = β1c =

As f y
0.85 f c'b

; b = 1mm

β1 lấy bằng 0.85 đối với BT có cường độ ≤ 28MPa

Với BT có cường độ > 28 MPa, hệ số β1 giảm đi theo
tỷ lệ 0.05 cho từng 7 MPa vượt quá 28 MPa, nhưng
không nhỏ hơn trị số 0.65

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

56

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...

………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
- Tính toán cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:

………………………………………...

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối đa như sau: (S5.7.3.3.1)

………………………………………...

c / d e ≤ 0.42
c=

As f y

………………………………………...

0.85 f c' bβ1

………………………………………...
………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...

57

19/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH cường độ I:

………………………………………...

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu như sau: (S5.7.3.3.2)

………………………………………...

As ≥ As ,min
As min = 0.03Ftd f c' / f y

………………………………………...

Ftd = t s b
b = 1mm

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

58

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
* Kiểm tra cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Sử dụng: cốt thép bố trí
trong BMC chịu moment dương cần phải kiểm tra để đảm bảo BMC không bị
nứt trong giai đoạn sử dụng, (S5.7.3.4)
- Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt
+ Thông số bề rộng vết nứt (trong môi trường khắc nghiệt): Z = 23000 N/mm
+ Chiều cao phần BT tính từ thớ chịu kéo ngồi cùng đến tâm của thanh cốt
thép đặt gần nhất:

Vì mục đích kiểm tra, giá trị
d c = a0 + Φ / 2
a0 ≤ 50mm
+ Diện tích vùng bê tơng có cùng trọng tâm với cốt thép chính chịu kéo:

Ac = 2(d c )d thanh

dthanh: khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

59

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:

+ Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt: (S5.7.3.4)
f sa

Z
⎧
1/ 3
⎪
= min ⎨ (d c Ac )
⎪0.6 f
y
⎩

………………………………………...

- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:
+ Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
Tỷ số Modul đàn hồi giữa cốt thép và BT BMC: (S5.7.1)
n=

Es
Ec

………………………………………...

E s = 200000 MPa

E c = 0.043γ
f
Hàm lượng cốt thép chịu moment dương:
1.5

c

A
ρ= s
bd e
Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

'
c

Tỷ số modul đàn hồi
được làm trịn xuống
đến số ngun và
khơng nhỏ hơn 6.0

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

60

20/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền

Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:
Thiế
chị
dương:
- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:
+ Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
Khoảng cách từ đỉnh BMC đến TTH của tiết diện chuyển đổi:
⎛
kd e = ⎜
⎝

(ρn )

2

⎞
+ (2 ρn ) − ρn ⎟d e
⎠

Moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
1
3
2
I t = (kd e ) + nAs (d e − kd e )

3
+ Ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:

fs =

n.M sd ,tong y
It

;

y = d e − kd e

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

61

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Thiết kế bản chịu moment dương:

Thiế
chị
dương:
- Kiểm tra điều kiện:

………………………………………...

f sa ≥ f s

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
62

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

6. Thiết kế, kiểm toán phần BMC ở giữa nhịp:
Thiế
kiể toá phầ
giữ nhị
b. Thiết kế bản chịu moment âm:

Thiế
chị
âm:
Thiết kế tương tự như đối với phần bản chịu moment dương

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
63

21/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng:
Thiế
kiể toá phầ
ng:
- Các phần của bản hẫng cần phải được thiết kế với các trường hợp thiết kế
được xem xét một cách riêng lẻ như sau:
+ Trường hợp thiết kế 1: Các lực va xô ngang và dọc – TTGH đặc biệt.
+ Trường hợp thiết kế 2: Các lực va xô thẳng đứng – TTGH đặc biệt.

………………………………………...
………………………………………...

+ Trường hợp thiết kế 3: Các tải trọng do trục bánh xe gây lên ở phần bản
hẫng – TTGH cường độ I.

………………………………………...

- Ngoài ra bản hẫng cần phải kiểm tra việc hình thành vết nứt trong bản theo
TTGH Sử dụng.

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
64

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng:
Thiế
kiể toá phầ
ng:
a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A:
+ Lực tác dụng lên phần bản hẫng gồm moment MSA và lực kéo TA, hai nội
lực này tác dụng đồng thời lên phần bản hẫng
+ Lựa chọn đường kính cốt thép chịu moment dương (Φ10, 12, 14, 16 hoặc
M10, M13, M16 có đường kính tương ứng 9.5, 12.7, 15.9 mm)

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

+ Xác định chiều cao hữu hiệu, de:
de = ts – a0 - Φ/2
+ Xác định diện tích thép tối thiểu như sau:

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

………………………………………...
………………………………………...

65

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
+ Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng để chịu moment
MuA,tong và TA như sau:
* Xác định hàm lượng thép yêu cầu để chịu moment MuA,tong:

Rn =

………………………………………...
………………………………………...

M uA,tong

φ f bd e2

⎛ f ' ⎞⎡
A'

2 Rn ⎤
ρ = s = 0.85⎜ c ⎟ ⎢1.0 − 1.0 −
⎥
⎜f ⎟
de
0.85 f c' ⎦
⎝ y ⎠⎣
Hàm lượng thép tối thiểu để chịu moment MuA,tong:

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...

A's = ρd e
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...

………………………………………...
66

22/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
+ Xác định diện tích thép tối thiểu phân bố trên 1mm bề rộng để chịu moment
MuA,tong và TA như sau:
* Xác định hàm lượng thép yêu cầu để chịu moment MuA,tong và TA như sau :

T
As = A' s + A
fy

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Khoảng cách giữa các thanh cốt thép:
K/c côt thép =

………………………………………...

A thanh
As

→ Khoảng cách bố trí nên lấy nhỏ hơn giá trị tính tốn bên trên và nên chọn
chẵn để dễ thi cơng (200mm, 150mm, 100mm). Ngồi ra, cần chọn kh/cách

để bố trí hài hịa giữa phần cốt thép phần bản hẫng và phần chịu moment âm.
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
………………………………………...

67

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A:

………………………………………...

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối đa như sau:

………………………………………...

c / d e ≤ 0.42
a=
c=

As f y − T
0.85 f c'b

………………………………………...

; b = 1mm

a

………………………………………...

β1

………………………………………...
Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
68

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt A:

………………………………………...

+ Kiểm tra hàm lượng thép tối thiểu như sau:

………………………………………...

As ≥ As ,min
As min = 0.03Ftd f c' / f y

………………………………………...

Ftd = t s b
b = 1mm

………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
69

23/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

ThS. Nguyễn Văn Sơn
………………………………………...
………………………………………...

a. Trường hợp thiết kế thứ nhất:
Trườ
thiế
thứ nhấ
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản hẫng theo TTGH Đặc biệt ở mặt cắt
B và C thực hiện tương tự như đối với mặt cắt A. Thông thường mặt cắt A
sẽ quyết định cốt thép trong BMC.
- Đối với mặt cắt C, có thể bỏ qua lực kéo TC.

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
70

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống
7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng:
Thiế

kiể toá phầ
ng:
b. TH Thiết kế thứ hai: Bản hẫng chịu tải trọng đứng do xe va chạm
- Hầu hết trong mọi trường hợp thì bản hẫng thoả mãn điều kiện này do tải
trong va xe theo phương đứng gây phá hoại ít hơn so với tải trọng theo phương
ngang và dọc.
- Tuy nhiên, đối với dạng lan can cột và dầm thì phải kiểm tra khả năng
chống xuyên thủng của bản hẫng đối với tải trọng thẳng đứng do tĩnh tải và tải
trọng xe va tác dụng vào cột lan can.

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

………………………………………...
71

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền Thống
7. Thiết kế, kiểm toán phần bản hẫng:
Thiế
kiể toá phầ
ng:
c. TH Thiết kế thứ ba: Bản hẫng chịu tải trọng đứng do trục xe gây ra
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Cường độ I ở mặt cắt A:

+ Khơng cần kiểm tra ở mặt cắt này vì tải trọng do trục bánh xe không gây ra
nội lực tại mặt cắt này.
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Cường độ I ở mặt cắt B:
+ Việc tính tốn cốt thép trong phần bản hẫng ở TTGH Cư ờng độ I tương t ự
như tính toán đối với phần BMC chịu moment âm
- Đ ối với mặt cắt C khơng cần tính tốn cốt thép vì tiết diện này được tính
tốn với phần bản chịu moment âm.

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

72

24/35


Bài Giảng môn Thiết Kế Cầu BTCT

ThS. Nguyễn Văn Sơn

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng:
Kiể
bả hẫ
Sử
- Tính tốn cốt thép chịu lực trong bản theo TTGH Sử dụng ở mặt cắt A:
* Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt
+ Thông số bề rộng vết nứt (trong môi trường khắc nghiệt): Z = 23000 N/mm
+ Chiều cao phần BT tính từ thớ chịu kéo ngồi cùng đến tâm của thanh cốt
thép đặt gần nhất:
Vì mục đích kiểm tra, giá trị
d c = a0 + Φ / 2
a0 ≤ 50mm
+ Diện tích vùng bê tơng có cùng trọng tâm với cốt thép chính chịu kéo:

Ac = 2(d c )d thanh

dthanh: khoảng cách giữa 2 thanh cốt thép

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

73

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng:
Kiể
bả hẫ
Sử
+ Xác định ứng suất tới hạn để khống chế vết nứt:
f sa

………………………………………...

Z
⎧
1/ 3
⎪
= min ⎨ (d c Ac )
⎪0.6 f
y
⎩

………………………………………...

- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:
+ Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
Tỷ số Modul đàn hồi giữa cốt thép và BT BMC:
n=

E s = 200000 MPa

Es
Ec

1
E c = 0.043γ c .5 f c'
Hàm lượng cốt thép chịu moment dương:

A
ρ= s
bd e

Tỷ số modul đàn hồi
được làm trịn xuống
đến số ngun và
khơng nhỏ hơn 6.0

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

Thiết Kế Cầu BTCT

74

Phương Pháp Thiết Kế Theo Truyền
Thống

………………………………………...
………………………………………...

d. Kiểm tra bản hẫng ở TTGH Sử dụng:
Kiể
bả hẫ
Sử
- Xác định ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:
+ Xác định moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
Khoảng cách từ đỉnh BMC đến TTH của tiết diện chuyển đổi:
kd e = ⎛
⎜
⎝

(ρn )2 + (2 ρn ) − ρn ⎞d e
⎟
⎠

Moment quán tính chuyển đổi của BMC đối với TTH:
1
3
2
I t = (kd e ) + nAs (d e − kd e )
3

+ Ứng suất trong cốt thép ở TTGH Sử dụng:

fs =

n.M sd ,tong y
It

;

Thiết Kế Cầu BTCT

Chương 4: Thiết kế BMC

y = d e − kd e

………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...
………………………………………...

75

25/35