ĐỒ án THIẾT kế bê TÔNG cốt THÉP KÈM BẢN VẼ

THIT K CệU QUA SNG 044/L
PHệN M ệU

LèI M ệU
Giao thọng vỏỷn taới laỡ mọỹt trong nhổợng nghaỡnh
quan troỹng õóứ thuùc õỏứy nóửn kinh tóỳ phaùt trióứn,noù laỡ
mọỹt khỏu quan troỹng chuớ õaỷo trong kóỳt cỏỳu haỷ
tỏửng ,laỡ cỏửu nọỳi giổợa caùc nghaỡnh kinh tóỳ vaỡ an ninh
quọỳc phoỡng.
Hióỷn nay ồớ nổồùc ta cuợng nhổ tỏỳt caớ caùc nổồùc trón
thóỳ giồùi õang thổỷc hióỷn cọng cuọỹc cọng nghióỷp hoùa
hióỷn õaỷi hoùa õỏỳt nổồùc. Do õoù nhu cỏửu vóử giao thọng
vỏỷn taới ngaỡy caỡng cao,õóứ õaùp ổùng nhu cỏửu õoù thỗ
nghaỡnh giao thọng vỏỷn taới noùi chung vaỡ nghaỡnh xỏy
dổỷng cỏửu õổồỡng noùi rióng õaợ phaùt huy khaớ nng vọỳn
coù cuớa cuớa minh.
Qua quaù trỗnh hoỹc tỏỷp taỷi trổồỡng cuỡng vồùi sổỷ
hổồùng dỏựn nhióỷt tỗnh cuớa quờ thỏửy cọ trong khoa xỏy
dổỷng cỏửu õổồỡng,õỷt bióỷt laỡ thỏửy :Nguyóựn Lan
õaợ hổồùng dỏựn chố baớo nhióỷt tỗnh õaợ taỷo õióửu kióỷn
cho em hoaỡn thaỡnh õóử taỡi naỡy õuùng qui õởnh .
Do thồỡi gian coù haỷn , taỡi lióỷu coỡn haỷn heỷp vaỡ
kióỳn thổùc coỡn nhióửu haỷn chóỳ nón trong nọỹi dung õọử
aùn cuớa em khọng traùnh nhổợng thióỳu xoùt. Em rỏỳt mong
sổỷ chố baớo vaỡ giuùp õồợ thóm cuớa quờ thỏửy cọ õóứ em
õổồỹc nỏng cao sổỷ hióứu bióỳt cuớa mỗnh.
Em xin baỡy toớ loỡng caớm ồn chỏn thaỡnh cuớa em õóỳn
thỏửy Nguyóựn Lan cuỡng quờ thỏửy cọ trong khoa xỏy
dổỷng õaợ giuùp em hoaỡn thaỡnh õóử taỡi naỡy .

Sinh

vión thổỷc hióỷn

DNG

TT

THNG
SVTH : Dng Tt Thng
Nguyóựn Lan

-1-

GVHD: Th.S


THIT K CệU QUA SNG 044/L
PHệN M ệU

MUC LUC
PHệN M ệU :
Chổồng I :
GIẽI THIU NĩI DUNG ệ AẽN..........
Chổồng II:
CAẽC IệU KIN Tặ NHIN CUA
CNG TRầNH.............................................................................
PHệN I : THIT K S Bĩ
Chổồng I: ệ XUT 2 PHặNG AẽN S Bĩ ..........
Chổồng II : KIỉM TOAẽN CAẽC PHặNG AẽN S Bĩ .
Chổồng III : TấNH KHAẽI TOAẽN CAẽC PHặNG AẽN.......
Chổồng IV : SO SAẽNH CHOĩN PHặNG AẽN................

PHệN II : THIT K KYẻ THUT :THIT K DệM CHU
BIN
THIT K DệM CHU BIN ..............................

SVTH : Dng Tt Thng
Nguyóựn Lan

-2-

GVHD: Th.S


THIÃÚT KÃÚ CÁƯU QUA SÄNG 044/L
PHÁƯN MÅÍ ÂÁƯU

PHÁƯN MÅÍ ÂÁƯU
CHỈÅNG I : GIÅÏI THIÃÛU NÄÜI DUNG ÂÄƯ ẠN
Tãn âäư ạn : Thiãút kãú cáưu qua säng 044/L
Vë trê cäng trçnh : Cáưu qua säng 044/L trãn tuún giao
thäng ca Huûn A ,
Tènh B .
Cạc chè tiãu k thût thiãút kãú cáưu : Viãûc tênh toạn v
ìthiãút kãú cáưu dỉûa
trãn cạc chè tiãu sau :
+ Quy mä xáy dỉûng cáưu : Cáưu vénh cỉíu
+ Kháøu âäü cáưu
: L = 160m
+ Khäø cáưu
: K = 10,5 + 2  1,5m
+ Cáúp säng

: V
+ Ti trng thiãút kãú
:
 Âon xe HL93
 Âon ngỉåìi âi 3KN/M2
CHỈÅNG II :CẠC ÂIÃƯU KIÃÛN TỈÛ NHIÃN CA
CÄNG TRÇNH
I.ÂIÃƯU KIÃÛN ÂËA HÇNH
Khu vỉûc xáy dỉûng cáưu qua säng 60/Ltrong vng
âäưi nụi ,lng säng sáu mỉûc nỉåïc dán cao vãư ma mỉa
nỉåïc dáng cao. Khu vỉûc ny cng cọ mäüt cáy cáưu do
phạp xáy dỉûng nhỉng â xúng cáúp khäng thãø sỉí
dủng âỉåüc, nhỉng ma cọ thãø táûn dủng khu vỉûc cáưu
c lm nåi táûp kãút váûy liãûu, lm lạng trải kho
bi....Xung quanh khu vỉûc cọ hãû thäúng giao thäng
tỉång âäúi thûn låüi vç hai båì säng âãưu cọ m váût
liãûu xáy dỉûng.
Theo säú liãûu màût càõt ngang säng thç lng säng
sáu tảo dang lng cho ,âäü däúc hai bãn båì säng khäng
âãưu, đáy dòng sơng nàm lệch về phía trái dòng sơng.
II. ÂIÃƯU KIÃÛN KHÊ HÁÛU, THY VÀN
SVTH : Dương Tất Thắng
Nguùn Lan

-3-

GVHD: Th.S


THIÃÚT KÃÚ CÁƯU QUA SÄNG 044/L

PHÁƯN MÅÍ ÂÁƯU

1. Âiãưu kiãûn khê háûu thy vàn
-Säng nàòm trong khu vỉûc cọ lỉåüng mỉa låïn nãn
chãú âäü thy vàn tỉång âäúi phỉïc tảp. Vãư ma khä
nỉåïc säng xúng tháúp nãn táûn dủng thåìi âiãøm ny thi
cäng l håüp lê nháút.
- Theo kho sạt cạc säú liãûu thy vàn nhỉ sau :
+ Mỉûc nỉåïc cao nháút :(MNCN):
31,60m
+ Mỉûc nỉåïc thäng thuưn(MNTT):
26,74m.
+ Mỉûc nỉåïc tháúp nháút(MNTN): 25,45 m.
- Khê háûu khu vỉûc xáy dỉûng chia lm hai ma r
rãût, ma khä bàõt âáưu tỉì thạng
12 âãún thạng 5 nàm sau, nhiãût âäü trung bçnh ma ny
l :270-300. Ma mỉa bàõt âáưu tỉì thạng 6 âãún thạng
11, vo ma mỉa nỉåïc säng dán cao.
-Vç âiãưu kiãûn khê háûu thy vàn nhỉ váûy nãúu thi
cäng vo ma mỉa thç gàûp ráút
nhiãưu khọ khàn. Âãø âm bo tiãún âäü thi cäng v cháút
lỉåüng cäng trçnh thç ta tiãún hnh thi cäng hng loảt cạc
hảng mủc cäng trçnh vo ma khä nhỉ thi cäng mọng
mäú trủ, cn vo ma mỉa thç cọ thãø thi cäng âục cc
v âục dáưm,khi ma khä tiãún hnh thi cäng làõp rạp v
thi cäng trủ. Mäú cáưu cọ thãø thi cäng vo ma mỉa,
nháút âënh thi cäng trủ phi thi cäng vo ma khä.
2.Âiãưu kiãûn âëa cháút cäng trçnh.
- Theo ti liãûu kho sạt âëa cháút ca cäng trçnh åí
màût càõt ngang säng ta cọ cạc

säú liãûu âëa cháút nhỉ sau :
+ Låïp 1: Sét pha bùn 0,5m
+ Låïp 2 :Sét (B=0,4)dày 6.0m
+ Låïp 3: Cát hạt trung lẫn săm sạn ( e=0,3)
III.ÂIÃƯU KIÃÛN CUNG CÁÚP VÁÛT LIÃÛU, NHÁN
LỈÛC MẠY MỌC :
1.Âiãưu kiãûn cung cáúp váût liãûu
-Cäng trçnh xáy dỉûng cạch cå såí sn xút váût liãûu
khäng xa khong 7km, âỉåìng
váûn chuøn váût liãûu thûn låüi gọp pháưn hả giạ
thnh cäng trçnh.
-Cạt si âạ âỉåüc khai thạc tải âëa phỉång nhỉng
phi âm bo u cáưu ké thût
SVTH : Dương Tất Thắng
Nguùn Lan

-4-

GVHD: Th.S


THIÃÚT KÃÚ CÁƯU QUA SÄNG 044/L
PHÁƯN MÅÍ ÂÁƯU

måïi âỉåüc sỉí dủng.
-Ximàng sàõt thẹp phi âỉåüc váûn chuøn tỉì nåi
cạch cäng trçnh 30 km , âỉåìng váûn chuøn di phỉïc
tảp nhỉng âáy l nåi duy nháút cọ thãø cung cáúp trong
khu vỉûc.
2. Âiãưu kiãûn cung cáúp nhán lỉûc mạy mọc

- Âån vë thi cäng cọ âäüi ng k sỉ v cäng nhán
lnh nghãư cọ nhiãưu kinh
nghiãûm. Ngoi ra lỉûc lỉåüng lao âäüng th cäng cọ thãø
huy âäüng nhán lỉûc nhn räùi tải âëa phỉång gọp pháưn
gii quút viãûc lm cho cho khu vỉûc.
- Âån vë cọ mạy mọc thi cäng hiãûn âải cọ thãø âiãưu
âäüng mäüt cạch dãù dng
3. Tçnh hçnh dán cỉ
- Dán cỉ säúng âäng âục hai bãn båì säng âáy l âiãưu
kiãûn thûn låüi âãø cung cáúp
nhán lỉûc lỉång thỉûcv cạc nhu úu pháøm cáưn thiãút
cho âäüi ng cạn bäü cäng nhán âån vë.
- khu vỉûc thi cäng cọ tçnh hçnh an ninh tráût tỉû
tỉång âäúi täút.
4. Lạng trải kho bi
- Âån vë thi cäng chè viãûc xáy dỉûng cho cạc âäüi ng
cạn bäü cäng nhán ch chäút
cn cäng nhán âëa phỉång s àn nghé tải gia âçnh.
- Kho bi chỉïa váût liãûu âỉåüc xáy dỉûng hai bãn
âáưu cáưu c âãø tiãûn viãûc váûn chuøn, cáưu c
cạch cáưu måïi khong 50m. Do váûy cọ thãø táûn
dủng khu vỉûc ny lm lạng trải kho bi nåi táûp
kãút mạy mọc thi cäng.

SVTH : Dương Tất Thắng
Nguùn Lan

-5-

GVHD: Th.S

THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ
1.1: SỐ LIÊ ÊU THIẾT KẾ:
- Khẩu độ thiết kế: L0 = 160m.
- Tải trọng thiết kế: HL 93 và tải trọng đoàn người: 3kN/m2.
- Khổ cầu: 10.5m + 2 x 1,5m.
- Cấp thông thuyền: Cấp V
- Theo số liệu khoan thăm dò địa chất khu cho thấy cấu trúc địa chất dọc tim cầu như sau:
+ Lớp 1: Sét pha bùn 0,5m.
+ Lớp 2: Set (B=0,4) dày 6,0m
+ Lớp 3: Cát hạt trung lẫn săm sạn. (e=0,3)
1.2: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ SƠ BÔÊ:
Qua việc khảo sát các điều kiện địa chất thủy văn cũng như điều kiện khí hậu trong
vùng, ta kiến nghị các phương án thiết kế cầu qua sông như sau:
• Kết cấu móng : Dùng loại móng cọc ma sát đóng xuống lớp đất á cát.
• Trụ: Dùng loại trụ đặc, thẳng dễ thi công. Bệ trụ đặt dưới mực nước thấp nhất.
• Mố: Dùng mố mố chữ U.
• Kết cấu nhịp: Do thành phần nước sông không bị nhiễm mặn và các thành phần hóa chất
khác nên ta có thể chọn kết cấu nhịp là BTCT hoặc thép liên hợp. Các phương án cụ thể như
sau:
1.2.1 - Phương án I:
Cầu dầm đơn giản, chon 5 x 33m.
- Chiều dài cầu: L = 165m.
- Mặt cắt ngang gồm 5 dầm chử I mở rộng cánh lắp ghép đặt cách nhau 2,20 m.
- Khẩu độ thiết kế:

L0tk = 160 - 4 .2,0 - 2. 1,5 = 155m = L0 = 155m
(Lotk-Loyc)/Loyc= 1% < 5%. Thoả mãn yêu cầu.
- Các lớp mặt cầu gồm có:
+ Lớp BTN hạt mịn dày 5cm.
+ Lớp bảo về dày 2cm.
+ Lớp phòng nước dày 1cm.
+ Mui luyện dày 5 cm
- Khe co giản làm bằng cao su có cốt thép bản
.
1.2.2: Phương án II:

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-1-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN I
CẦU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC
TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG VẬT LIỆU
CHO PHƯƠNG ÁN I
Gồm 5 nhịp 33m BTCT ƯST. Mặt cắt ngang gồm 5 dầm I mở rộng cánh.
1.1: TÍNH KHỐI LƯỢNG CHO MỐ:

Hình 2.1.2.1 - Sơ hoạ kích thước mố I

BẢNG TÍNH KHỐI LƯỢNG CHO MỐ ĐẦU CẦU
STT

Cấu kiện

1
2

Đá tảng
Tường tai

SVTH: Dương tất thắng

Cách tính
V1 = 2.0,3.0,7.0,7
V2 = 2.0,3.1,2.2,9

Lớp 12A2.1

-2-

Khối
lượng
0,29
1,91
GVHD: Th.s. Nguyễn lan

THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép
3
4

Xà mũ
Tường cánh

V3 = 1,2.0,8.12
9,94
V4 = ((5,15.1,5)+(5,15+3,0).5,9/2).0,3.2
19,06
V5 = ((2,9.0,6)+(0,3.0,3.1,5)+(1,1+0,6).0,8+
5
Thân mố
(1,1+0,6+1,5)0,2/2+(1,5.4,6)- 108,20
(0,8.1,1)).11,3
6
Bệ mố
V6 = 2.2,5.12,3
61,50
7
Móng tường cánh
V7 = 2.2,7.0,8.2
8,64
3
Thể tích bê tông mố(m )
V = V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7

214,88
Khối lượng bê tông mố(kN) Gb = 24,5.V
5264,56
Khối lượng cốt thép mố(kN) Gt = V.1
214,88

1.2: TÍNH KHỐI LƯỢNG TRỤ.
- Mặt cắt trụ như hình vẽ:
200

1010

610

150

450

360

900

Hình 2-2: Kích thước trụ cầu.
1.2.1:Tính khối lượng từng chi tiết của trụ:
- Đá tảng: DC đá tảngtrụ =10.0,5.0,2.0,8.2,5=2(T) =20 (kN).
- Xà mũ trụ cầu:
DCxà mũ =[0,5.2,0.10,60 +(2,0.10,60+2,0.8,0)/2.0,50].2,50
=49,75(T)=497,50 (kN).
- Thân trụ cầu:
DCthân tr ụtrụ1= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).8,6. 2,5 =233,62 (T) = 2336,2 (kN).

DCthân tr ụtrụ2= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).11. 2,5 = 298,82 (T) = 2988,2(kN).
DCthân tr ụtrụ2= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).12. 2,5 = 325,98 (T) =3259,8(kN).

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-3-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

DCthân tr ụtrụ4= (4,50.1,40+0,752.3,14 ).8,6. 2,5 = 233,62 (T) = 2336,2 (kN).
-Bệ trụ cầu :
DCbệ trụ = 3,6.1,50.10,0.2,50 = 135,00(T) = 1350 (kN).
Khối lượng toàn trụ:
DCtrụ = DC đá tảng+DCxà mũ +DCthân trụ+DCbệ tr ụ (T).
Thể tích bê tông tính theo m3 :
Vtrụ = gtrụ /2,5 (m3).
Khối lượng cốt thép cho toàn trụ:
gcttrụ = gtrụ. 50 kG/m3 (T).
Kết quả tính toán cho từng trụ theo bảng sau:
Trụ
Đá tảng(T)
Xà mũ(T)
Thân trụ(T)

Bệ trụ(T)
Khối lượng toàn trụ(T)

Trụ 1
2
49,75
233,62
135,00
418,37

Trụ 2
2
49,75
298,82
135,00
483,57

Trụ 3
2
49,75
325,98
135,00
510,73

Trụ 4
2
49,75
233,62
135,00
418,37

Tổng(kN)
80
1990
1092,04
5400,00
18310,4

1.3: KHỐI LƯỢNG LAN CAN VÀ CÁC LỚP PHỦ MĂ ÊT CẦU:
1.3.1: Khối lượng lớp phủ mặt cầu:
Khối lượng lớp phủ mặt cầu tính cho 1m theo phương dọc cầu:
- Bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm
DW1 =δ1.B.γ1 = 0,05.10,5.2,3 = 1,15 (T/m).
- Lớp bảo vệ 2cm
DW2= δ2.B.γ2 = 0,02.10,5.2,4 = 0,48 (T/m)
- Lớp phòng nước dày 1 cm
DW3 =δ3.B.γ3 = 0,01.10,5 .1,5 = 0,15 (T/m)
- Lớp tạo dốc bằng vữa xi măng trung bình dày 5 cm.
DW4 =δ4.B.γ4 = 0,05.10,5 .2,4 = 1,2 (T/m)
- Trọng lượng lớp mặt cầu trên 1 mét dài
DW = 1,5 + 0,48 + 0,15 + 1,2 = 2,98 (T/m)

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-4-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan

THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

Hình 2-3: Kích thước mặt cắt ngang cầu tại gối và tại giữa nhịp.
1.3.2:Trọng lượng lan can, tay vịn và gờ chắn bánh:
a) lan can, tay vịn:
Kết cấu lan can có kích thước như hình vẽ:

865

535

350

180

75 255

A=0.2041m2

380

Hình 2-4: Kích thước lan can.
Trọng lượng bê tông của lan can tính cho một mét dài cầu :
DWlan can =2.A.2,5=2.0,2041.2,5 =1,02 (T/m) =10,2(kN/m)
b) gờ chắn bánh:
- Gờ chắn bánh dùng bêtông mác 250#.
- Số lượng gờ chắn bánh trên 1 nhịp 30 m :15(đoạn)

- Khối lượng bê tông của gờ chắn bánh trên 1 nhịp 33,0 m :
V = (0,2+0,3)x0,35x15/2=2,8 (m3)
- Trọng lượng bê tông:

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-5-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

DCg = 24xV/31=24x2,8/31 = 2,17 (KN/m)
2.4: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN DẦM CHỦ:
Mặt cắt ngang cầu gồm có 5 dầm, các dầm đặt cách nhau 2,33,0 m.
- Chiều dài toàn dầm loại : 33,0 m.
- Chiều cao dầm loại I 1,60 m.
+Kích thước mặt cắt ngang như hình vẽ dưới đây:
7.5

20 13

108

20 25

20

160

Agoi=1.1793 m2

Agiua=0.6490 m2

71

Hình 2-4a:Mặt cắt ngang dầm tại giữa nhịp và tại gối.

Hình 2-4b:Kích thước dọc dầm.
+ Tính toán đặc trưng hình học của các tiết diện.
Tại mặt cắt giữa nhịp:
Agiữa nhịp= 0,6490(m2)
Tại mặt cắt ở gối:
A gối= 1,1793(m2)
+ Thể tích bê tông của 1 dầm chủ BTCT DƯL loại I 33,0m :
Vdầm=0,6490. 24,40 +1,1793.2.1,80 +2.1,0.(1,1793+0,6490)/2 = 21,91 (m3)
+Thể tích bê tông của dầm trong 1 nhịp 33,0 m gồm 5 dầm
V = 21,91 . 5 = 109,55 (m3).
+Khối lượng bê tông dầm cầu nhịp 33,0 m:
DCDẦM = 109,55 . 2,5 = 273,88(T) = 2738,8(kN).
2.5:XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN DẦM NGANG:

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-6-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

Dầm ngang có kích thước như hình vẽ được bố trí ở các vị trí hai đầu, 1/2, 1/4 của dầm
chủ. Mổi nhịp có 5 dầm ngang. Tính diện tích dầm ngang như sau.

30

10

10

A=2,041 m2

149

149

122.9

74.1

A=2,563 m2

25

140

20.4

30

210

Hình 2-5:Kích thước dầm ngang tại gối và tại giữa nhịp.
+Thể tích và khối lượng bê tông 1 dãy gồm 4 dầm ngang loại (đặt tại gối)
VI = 4.2,041.0,30 = 2,449 (m3)
DCINgang = 2,449. 2,5 = 6,123(T) = 61,230 (kN)
+Thể tích và khối lượng bê tông 1 dãy gồm 4 dầm ngang loại II (đặt tại giữa nhịp)
VII = 4.2,563.0,30 = 3,076 (m3)
DCIINgang = 3,076. 2,5 = 7,690(T) = 76,90 (kN)
+Khối lượng của 1m dài dầm cầu 33,0 m là:
DWdầm I = (DCIDẦM+2.DCNgangI + 3.DCIINgang)/33,0 m
=(2982,5 + 2.61,230 + 3.76,90)/30 = 101,08 (kN/m) .
2.6: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG BẢN MĂ ÊT CẦU VÀ VÁN KHUÔN BTCT:
Chọn bản mặt cầu dày 20cm phần cánh hẫng dày trung bình 24.5 cm như hình vẽ:

Hình 2-6:Kích thước bản mặt cầu và ván khuôn BTCT lắp ghép.
- Khối lượng của 1m dài bản mặt cầu là:
DWbản = 0,2 . 2,4 = 4,8 (kN/m).

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-7-

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

2.7: XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG CÁC CẤU KIÊ ÊN PHỤ NHƯ ỐNG NƯỚC, ĐÈN CHIẾU
SÁNG..:
Do các cấu kiện này có khối lượng nhỏ nên có thể bỏ qua.
Kết quả tính toán được tổng hợp theo bảng sau:

Tổng hợp các giá trị tĩnh tải
Cấu kiện

Ký hiệu

Mố I= Mố II
Trụ I
Trụ II
Trụ III
Trụ IV

DCMI
DCTI
DCTII

DCTIII
DCTIV
DC lan
can
DW lớp
phủ
DW bản
DCdamI
DC lan
can
DW lớp
phủ
DW bản
DCdamI
DC lan
can
DW lớp
aphủ
DW bản
DCdamI
DC lan
can
DW lớp
phủ
DW bản
DCdamI
DC lan
can
DW lớp
phủ

DW bản
DCdamI

Lan can
Nhịp
I

Lớp phủ
Bản mặt cầu
Dầm
Lan can

Nhịp
II

Lớp phủ
Bản mặt cầu
Dầm
Lan can

Nhịp
III

Lớp phủ
Bản mặt cầu
Dầm
Lan can

Nhịp
IV

Lớp phủ
Bản mặt cầu
Dầm
Lan can

Nhịp
V

Lớp phủ
Bản mặt cầu
Dầm

SVTH: Dương tất thắng

Khối
lượng BT
(kN)
5264.56
4183.7
4835.7
4835.7
4183.7

Thể tích
BT (m3)

Hàm lượng cốt
thép (T/m3)

Khối lượng
cốt thép(kN)

210.58
167.35
193.43
193.43
167.35

0.1
0.05
0.05
0.05
0.05

210.58
83.67
96.71
96.71
83.67

306.0

12.24

822.0

/

144

2738,8

60
119.30

428.4

17.14

1150.80

/

201.6
3712,5

84
148.5

428.4

17.14

1150.80

/

201.6
3712,5

84
148.5

428.4

17.14

1150.80

/

201.6
3712,5

84
148.5

306.0

12.24

822.0

/

144
2738,8

60
109.60

Lớp 12A2.1

-8-

0
0

0

0.155

0
169.81
0

0

0

0.155

0
230.17
0

0

0

0.155

0
230.17
0

0

0

0.155

0
230.17
0

0

0

0.155

0
169.81

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

2.8: TÍNH TOÁN SỐ CỌC CHO MỐ VÀ TRỤ:
- Cọc mố chọn cọc BTCT dài 16 m (dùng cọc nối) mặt cắt hình vuông 35cm x 35cm.
- Cọc trụ chọn cọc BTCT dài 16 m (dùng cọc nối) mặt cắt hình vuông 35cm x 35cm.
2.8.1: Xác định sức chịu tải tính toán của cọc:
Sức chịu tải tính toán của cọc được lấy như sau:
Ptt= min{Qr, Pr}.
a. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
- Sức kháng dọc trục danh định:
Pn= 0,85.[0,85.f’c.(Ap-Ast) +fy.Ast] (MN)
Trong đó:
f’c: Cường độ chiụ nén của BT cọc (Mpa); f’c=30,0 mpa.
AP: Diện tích mặt cắt tính toán (mm2); AP =122500mm2.
Ast: Diện tích cốt thép chủ (mm2); dùng 4Ф16: Ast = 800 mm2
fy: Giới hạn chảy của cốt thép chủ (Mpa); fy = 420Mpa
Thay vào ta được:
Pn= 0,85[0,85.30.(122500 - 800) + 420.2512] = 2,923 (MN) = 2923 (kN).
- Sức kháng dọc trục tính toán:
Pr = f. Pn (MN).
Với f : Hệ số sức kháng mũi cọc, f = 0,75
Pr = 0,75.2,923 = 2,192 (MN) = 2192 (kN).
b.Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền:
- Sức kháng bề mặt danh định của cọc:
N
 N  Li 

 f si a si h i   f si a si h i 
  
i 1 8D i 

i 1
 (N)
Qs = Ks,c  
Trong đó:
Ks,c: Các hệ số hiệu chỉnh: Ks cho các đất sét và Kc cho đất cát.
Li :Chiều sâu đến điểm giữa khoảng chiều dài tại điểm xem xét (mm).
D : Chiều rộng hoặc đường kính cọc xem xét (mm).
fsi: Sức kháng ma sát đơn vị thành ống cục bộ lấy từ CPT tại điểm xem xét (MPa).
asi : Chu vi cọc tại điểm xem xét (mm).
hi : Khoảng chiều dài tại điểm xem xét (mm).
N1 : Số khoảng giữa mặt đất và điểm cách dười mặt đất 8D. N1=3
N2 : Số khoảng giữa điểm cách dưới mặt đất 8D và mũi cọc. N2=6
*Tại vị trí mố trái và phải:
Chọn cọc BTCT dài 16 m; 35cm x 35cm.
1

Tên lớp
Cát hạt nho
Á cát

Lớp
1
2
3
5
6

2

BẢNG TÍNH SỨC KHÁNG BỀ MẶT DANH ĐỊNH CỦA CỌC

Z/D
Kc,s Li(mm)
Li/8D
fsi(Mpa) asi (mm)
7.14 1.31
2000
0.714286
0.019
1400
12.86 0.82
3500
1.25
0.024
1400
18.57 0.72
5500
1.964286
0.027
1400
24.29 0.43
7500
2.678571
0.061
1400
30
0.42
9500
3.392857
0.064
1400

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

-9-

hi (mm)
1000
2000
2000
2000
2000

Qsi(N)
59736
123984
161352
270169
330624

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép
7
8
9

Á sét

35.71
41.43
44.57

0.4
0.38
0.36

11500 4.107143
13500 4.821429
14900 5.321429
Qs=(kN)

0.068
0.069
0.072

1400
1400
1400

2000
2000
1100

388960
427386

252331.2
2014542

Qr = φqp.Qp+ φqs .Qs
Trong đó :
Qp : sức kháng mũi cọc (N) Qp = qp.Ap
Ap : diện tích mũi cọc (m2) = 0.35.0.35 = 0,1225 m2
qp : sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
Qs : sức kháng thân cọc (N)
φqp : hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc
φqs : hệ số sức kháng đối với sức kháng than cọc
Tra bảng (10.5.5-2 TC 272-05) có φqp= φqs= 0,65
Qp = qp.Ap
Tra bảng C1 trang 438 TCXD 205:1998 có qp=80(kPa)=80(kN/m2)
Qp = 80.0,1225=9,8 (kN)
Qr = 0,65.9,8+0,65.2014,54
= 1315,821 (kN)
Vậy Ptt= min(Qr, Pr}=min(1315,821;2623)= 1315,821(kN)
*Tại vị trí trụ II và trụ III:

Tên lớp
Cát hạt
nho
Á cát

Á sét

Lớp
1
2

3
5
6
7
8
9
10

BẢNG TÍNH SỨC KHÁNG BỀ MẶT DANH ĐỊNH CỦA CỌC
Z/D
Kc,s Li(mm)
Li/8D
fsi(Mpa)
asi (mm)
hi (mm)
2.86 1.31
500
0.178571
0.011
1400
1000
8.57 0.82
2000
0.714286
0.019
1400
2000
14.29 0.72
4000
1.428571

0.025
1400
2000
20 0.43
6000
2.142857
0.06
1400
2000
25.71 0.42
8000
2.857143
0.062
1400
2000
31.43
0.4
10000
3.571429
0.065
1400
2000
37.14 0.38
12000
4.285714
0.069
1400
2000
38 0.32
14000

5
0.07
1400
300
43.71 0.31
15150
5.410714
0.072
1400
2000
Qs=(kN)

Qsi(N)
23776.5
74784
122400
227040
281232
332800
388056
56448
400644
1907.181

Qr = φqp.Qp+ φqs .Qs
Qr = 0,65.9,8+0,65.1907,181
= 1246,040 (kN)
Vậy Ptt= min(Qr, Pr}=min(1246,040;2623)= 1246,040(kN)

*Tại vị trí trụ I và trụ IV :

ẢNG TÍNH SỨC KHÁNG BỀ MẶT DANH ĐỊNH CỦA CỌC

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 10 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép
Tên lớp
Cát hạt nho
Á cát

Á sét

Lớp
1
2
3
5
6
7
8
9

Z/D
6.29
12
17.71
23.43
29.14
34.86
38
43.71

Kc,s
1.31
0.82
0.72
0.43
0.42
0.4
0.38
0.36

Li(mm) Li/8D
1700 0.607143
3200 1.142857
5200 1.857143
7200 2.571429
9200 3.285714
11200
4
13200 4.714286
14800 5.285714

Qs=(kN)

fsi(Mpa)
0.018
0.023
0.027
0.061
0.064
0.068
0.069
0.072

asi (mm)
1400
1400
1400
1400
1400
1400
1400
1400

hi (mm)
1000
2000
2000
2000
2000
2000
2000

1100

Qsi(N)
53055
113160
155520
262300
322560
380800
419520
250905.6
1957.821

Qr = φqp.Qp+ φqs .Qs
Qr = 0,65.9,8+0,65.1957,821
= 1278,96 (kN)
Vậy Ptt= min(Qr, Pr}=min(1278,960;2623)= 1278,960(kN).
2.8.2: Xác định các tải trọng tác dụng lên mố, trụ:
a.Các tải trọng tác dụng lên mố:
+ Trọng lượng bản thân mố: DCM1 = 5264.56 (kN).
+ Trọng lượng kết cấu nhịp, các lớp mặt cầu:
LMC
DC
= (γp1.(DCIdầm+DClancan) + γp2.(DW lớpphủ + DW bản) )/2
= (1,25.( 2738,8+ 306) + 1,5.(822 + 1533,9))/2 = 3669,23 (kN)
+ Trọng lượng do hoạt tải:

0.867

w=16.2

145kN 110kN

0,963
1.000

35kN
0.735

9,3 kN/m

4,3m
145kN

4,3m

DAH Rmo

110kN

1,2m

Hình 2.8: Đường ảnh hưởng lực cắt tại mố:
• Tải trọng do xe tải thiết kế + tải trọng làn + người:
3

DC HTM 2  n. n .m.(1  IM ) ( Pi . yi )  n. l .m.ql .   pl .2.T .PL.
I

i 1

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 11 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

Trong đó :
-γn
: Hệ số tải trọng của hoạt tải xe tải thiết kế, γn= 1.75
- γl: : Hệ số vượt tải của tải trọng làn,
γl= 1.75
- γpl: : Hệ số vượt tải của tải của người,
γ pl=1.75
- m : Hệ số làn xe, m = 1.0
-n
: Số làn xe , n = 2
- PL : Tải trọng của người đi bộ , PL =3 x 1 (kN/m).
- (1+IM) = 1.25 : Hệ số xung kích.
- Pi : Tải trọng trục xe
- yi : Tung độ đường ảnh hưởng tương ứng dưới trục bánh xe pi.
- ω : Diện tích đương ảnh hưởng, ω = 16.2
- T : Bề rộng đường người đi, T = 1,5m

+ tải trọng xe 3 trục thiết kế :
Vậy : DCI HTM2 = 2.1,75 . 1 .1,25 .(145.1+145.0,963+35.0,735) +
2.1,75.1. 9,3. 16,2 + 1,75. 3. 2.1,5.16,2 = 1965,5 ( kN ).
• Tải trọng do xe hai trục thiết kế + tải trọng làn + người:
3

DC II HTM 2  n. n .m.(1  IM ) ( Pi . y i )  n. l .m.ql .   pl .2.T .PL.
i 1

Trong đó :
-γn : Hệ số tải trọng của hoạt tải xe hai trục thiết kế, γn= 1,75
Vậy : DCHTM1II = 2.1,75 . 1 . 1,25 .(110.1+110.0,963) + 2.1,75.1. 9,3. 16,2 +
+ 1.3. 2. 1,5.16,2 = 1642,1 ( kN ).
So sánh ta chọn giá trị Max (DCHTM1I ; DCHTM2II ) = DCHTM1I = 1965,5 ( kN ).
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố cầu là :
DCmố =1,25. DCM1 + DCLMC + DCHTM1I = 1,25. 5264,56 + 3669,23 + 1965,5
= 12215,43 ( kN ).

DCmố1 = 12215,43 ( kN ).
b.Các tải trọng tác dụng lên trụ 1(trụ 4):
+ Trọng lượng bản thân trụ : DCT1 = 4183,1 (kN)
+ Trọng lượng kết cấu nhịp, các lớp mặt cầu :
DCNHIP+LMC = (1,25.(DClancan +DCdầm)+ 1,5. (DWlớpphủ +DWBMC ))/2.2 =
1,25.(306+2738,8) + 1,5.(822+1533,9) = 7339,85 (kN)
=> DCNHIP+LMC= 7339,85 (kN).
+ Trọng lượng do hoạt tải :

Hình 2.8b:ĐAH lực cắt tính cho trụ số 4
• Tải trọng do xe tải thiết kế + tải trọng làn + người :
3

DC I HTT 3  n. n .m.(1  IM ) ( Pi . y i )  n. l .m.ql .   pl .2.T .PL.
i 1

Trong đó :
- γn : Hệ số tải trọng của hoạt tải xe tải thiết kế: γn= 1.75
- γl :
Hệ số vượt tải của tải của tải trọng làn: γl= 1.75

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 12 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

- γpl : Hệ số vượt tải của tải trọng người:
γpl=1.75
- m : Hệ số làn xe, m = 1.0.
- n : Số làn xe , n = 2.
- PL: Tải trọng của người đi bộ , PL =3.1(kN/m).
-(1+IM) = 1,25 : Hệ số xung kích.
- Pi : Tải trọng trục xe
- yi :Tung độ đường ảnh hưởng tương ứng dưới trục bánh xe pi.

- ω : Diện tích đương ảnh hưởng, ω= 16,2 m
-T : Bề rộng đường người đi, T = 1,5m.
I
Vậy : DC HTT3 = 2.1,75 . 1 .1,25 .(145.0,963+145.1+35.0,0,963) +
2.1,75.1. 9,3. 14,7.2 + 1,75. 3. 2.1,5. 16,2 = 2727,31(kN).
I
=> DC HTT3 = 2727,31 ( kN ).
• Tải trọng do xe hai trục thiết kế + tải trọng làn + người :
3

DC II HTT 3  n. n .m.(1  IM ) ( Pi . y i )  n. l .m.ql .   pl .2.T .PL.
i 1

Trong đó :
- γn : Hệ số tải trọng của hoạt tải xe hai trục thiết kế, γn= 1.75
Vậy : DCHTT3II = 2.1,75 . 1 . 1,25 .(110.1+110.0,985) + 2.1,75.1. 9,3. 14,7.2 +1. 3. 2. 1. 16,2 =
2349,05 ( kN ).
=> DCHTT3II = 2349,05 ( kN ).
So sánh ta chọn giá trị Max (DCIHTT3 ; DCIIHTT3 )=DCHTT1 =2727,31 ( kN ).
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên trụ 4 là :
DCTRỤ3 =1,25. DCT3 + DCNHỊP+LMC + DCHTT3 = 1,25.4183,7 +7339,85 +2349,05=
14918,53 ( kN ).

DCTRỤ3 = 14918,53 ( kN ).
*Tính toán tương tự như trên cho mố và trụ còn lại ta được kết quả:
Hình 2.8c: ĐAH lực cắt tính cho trụ số II
BẢNG TỔNG HỢP CÁC ÁP LỰC LÊN MỐ VÀ TRỤ
Tải trọng
Mố I
Mố II

Trụ I
Trụ II
Bản thân (kN)
4183.7
4835.7
5264.56 5264.56
Dầm(kN)
1369.4
1369.4
3225.65
3712.5
Lan can(kN)
428.4
153
153
367.2
Bản mặt cầu(kN)
766.95
766.95
766.95
2147.5
Lớp phủ(kN)
411
411
986.4
1150.8
ω
14.7
14.7
20.8

20.8
1
1
0.875
0.876
145
Tung độ ĐAH đối
0.875
0.854
1
1
145
với xe tải
0.708
0.708
0.894
0.875
35
Tung độ ĐAH đối
với xehai trục

Hoạt tải(kN)

110
110
Do xe tải
thiét kế
Do xe hai
trục thiết
kế

SVTH: Dương tất thắng

Trụ IIII
4835.7
3712.5
428.4
2147.5
1150.8
20.8
0.876
1
0.875

Trụ IV
4183.7
3225.65

367.2
766.95
986.4
20.8
0.875
1
0.894

0.968
1

1

0.963

0.987
1

1
0.987

1
0.987

1
1

1965.5

1965.5

2818.051

2948.579

2948.579

2818.051

1642.1

1642.1

2580.751

2708.064

2708.064

2580.751

Lớp 12A2.1

- 13 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép
Tổng (kN)

11591.761

11591.74

14954.258

17957.08

17957.08

14954.27

2.8.3:Tính số lượng cọc cho mố và trụ
a. Số lượng cọc mố ,trụ
Số lượng cọc cần bố trí trong mố được tính theo công thức
+n=  .

. AP
Pct

Trong đó:
+β=1.6: hệ số xét đến khả năng chịu lực ngang và mô men gây ra
+ AP : tổng áp lực lên mố ,và trụ (kN)
+ Pct : sức chịu tải của cọc (kN)
Hạng mục
Mố I
Mố II
Trụ I
Trụ II
Trụ III
Trụ IV

Ap (kN)
11591.761
11591.74
14954.258
17957.08
17957.08
14954.27

Bảng tính số cọc cho mố và trụ
Pct (kN)
β
Ntt (cọc)
14.09524
1315.821
1.6
14.09522
1315.821
1.6
18.70802
1278.96
1.6
23.05811
1246.04
1.6
23.05811
1246.04
1.6
18.70804
1278.96
1.6

Nchọn (cọc)
16
16
21
24
24
21

b.Sơ đồ bố trí cọc trong mố và trụ:
* Sơ đồ bố trí cọc trong mố 1 và mố 2 :

*Sơ đồ bố trí cọc trong trụ 1 và 4:

* Sơ đồ bố trí cọc trong trụ 2 và 3:

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 14 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

900

2.9: TÍNH TOÁN SƠ BÔÊ CỐT THÉP ƯST TRONG DẦM CHỦ BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯ
ỨNG LƯC:
*Tính cho dầm dài 33,0 m
2.9.1: Xác Định Nội Lực :
* Nội Lực Do Tĩnh Tải : Công thức tính là lấy giá trị tải trọng nhân với diện tích đường ảnh
hưởng tại mặt cắt đang xét
+ Tĩnh tải phần dầm chủ:

Tĩnh tải dầm chủ được coi là dải đều trên suốt chiều dài dầm.
DCdc =DCdầmI /(33.5)= 2738,8/(33.5) = 18,26 (kN/m).
+ Tĩnh tải phần dầm ngang (tính cho 1m dài dầm chủ).
DCdn = (2.DCIngang +3.DCIIngang)/(5.L) = (2.61,23+3.76,9)/(5.33) = 2,35(kN/m)
+ Tĩnh tải bản mặt cầu:
Dầm giữa: DCbmg =γc.hbg.S=2,5.0,2.2,3=1,1(T/m)=11 (kN/m).
Dầm biên:DCbmb
=γc.(hbb1+hbb2)/2.(Sk+s/2)=2,5.((0,23+0,33)/2.0,69+0,2.(1,230,69+2,3/2))=1,303 (T/m)=13,03(kN/m).
+ Tĩnh tải ván khuôn lắp ghép:
DCvk = γc.(S-0,2).hvk =2,5.(2,3-0,2)0,06. =0,30(T/m)= 3 (kN/m).
+ Tĩnh tải lan can:
DClc =DWlancan/2=10,2/2=5,10 (kN/m).
DClcb= DClc .ylcb=5,10.1,501=7,655 (kN/m).
DClcg =0
+ Trọng lượng lớp phủ mặt cầu và các tiện ích công cộng:
DWg =DW/(B+2.Blề).S=26,26/(7,0+2.1,75).2,3=5,5 (kN/m)
DWb= DW/(B+2.Blề).(Sk-Blc+S/2)=26,26/(7,0+2.1,75).(1,23-0,38+2,3/2)=4,877 (kN/m)
Vậy tổng cộng tỉnh tải tác dụng lên các dầm chủ:
- Dầm giữa:
+ Giai đoạn chưa quy đổi:
DCdc =18,074 (kN/m ).
+ Giai đoạn khai thác: mặt cắt liên hợp
DCg=DCdc+DCbmg+DCdn+DClcg+DCvk
= 18,074+11+2,354+0+3(kN/m ).
DCg = 34,428(kN/m ).

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 15 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

7.35

DWg =5,5(kN/m) .

w=108.045

Hình 2.10: Đường ảnh hưởng mômen tại vị trí giữa nhip.

Trường
hợp tải

Mô men tại vị trí giữa nhịp của dầm giữa:
Gía trị tĩnh tải
Diên tích
(kN/m)
MDCdc
MDCg
đah (ω)
DCg
DWg

MDWg

Giai đoạn
chưa
quy đổi

108.045

18.074

0

1952.805

/

/

Giai đoạn
khai thác

108.045

34.428

5.5

/

3719.773

594.2475

*Nội Lực Do Hoạt Tải Tác Dụng Lên Dầm Giữa:
+ Xác định hệ số phân bố mômen cho dầm giữa :
-Với 1 làn thiết kế chịu tải:
S 
g
 0.06  

mg1
4300




Trong đó :

0,4


 S


 L

0,3 






0,1

K g 

L.t s 3 

S : Khoảng cách giữa các dầm, S = 2300mm.
Ltt : Chiều dài nhịp, L1 = 324000mm
Kg : Tham số độ cứng dọc (m4).
hf : Chiều dày của bản bê tông (mm).

Kg
Trong thiết kế sơ bộ có thể cho các số hạng 
3
 Ltt h f

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1









0.1



=1

- 16 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

g

mg1

0,4

 2300 

 0.06  



 4300 

0,3

 2300 




 32400 

1 0,1  0,411

-Với trường hợp nhiều làn xe :
g mg 2

g

 0,075  

mg 2

S 

 2900 
 2300 

 2900 

 0,075  

0.6

S 
.

 L tt 

0.6

0.2

 Kg
.
 L h3
 tt f

 2300 
.

 32400 

0.2

0.1






.1  0,579

Kiểm tra hệ số phân bố thõa mãn qui trình 22TCN 272-05 đối với phạm vi áp dụng:
1100mm ≤ S ≤ 4900mm
6000mm ≤ L ≤73000mm
110mm ≤ ts ≤300mm
Tất cả đều thỏa phạm vi áp dụng.
Chọn gmg =max ( gmg2 ; gmg1 ) = max( 0,579 ; 0.411) = 0.579 để tính toán
*Vậy giá trị momen do các loại hoạt tải gây ra:
+Với các dầm giữa :
- Xe tải thiết kế:
MHLtt = MHL . gmg . (1+IM) = 2001,75. 0,579. 1,25 = 1448,767 ( kN.m)
- Xe hai trục thiết kế:
Mtandemtt = Mtandem . gmg . (1+IM) =1551. 0,579. 1,25 = 1122,536( kN.m ).
- Tải trọng làn:
Mlantt = Mlan . gmg = 1004,819. 0,579= 581,79( kN.m ).
So sánh giá trị mômen của 2 tổ hợp tải: xe tải thiết kế + tải trọng làn và xe 2 trục thiết kế +
tải trọng làn, ta chọn giá trị tổ hợp tải bất lợi nhất là xe tải thiết kế + tải trọng làn.
Vậy giá
trị mômen do hoạt tải gây ra ở dầm giữa:
MLLg = MHLtt + Mlantt = 1448,767 + 581,79=2030,577 (kN.m).
2.9.a : Tổ hợp nội lực theo các trạng thái giới hạn:
Trạng thái giới hạn cường độ xem xét để đảm bảo yêu cầu giới hạn về độ bền và độ ổn định.
Mỗi bộ phận kết cấu hoặc liên kết sẽ phải thoả mãn công thức sau ứng với mỗi trạng thái giới
hạn:
    i Qi    .Rn  Rr

Trong đó:
Hệ số sức kháng:  = 1.0 khi tính khả năng chịu uốn của kết cấu bê tông cốt thép DƯL.
 = D.R.I =  0.95: hệ số điều chỉnh tải trọng.
Trong đó :

+ D = 0.95: Hệ số xét đến tính dẻo của kết cấu (chỉ áp dụng cho trạng thái giới hạn cường độ).
+ R = 0.95: Hệ số xét đến tính dư của kết cấu (chỉ áp dụng cho trạng thái giới hạn cường độ).
+ I =1.05: Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác.

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 17 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép
Tổ hợp các hệ số :  = 0.95. 0.95 . 1.05 = 0.95.
  = 0.95

Đối với trạng thái giới hạn sử dụng thì tất cả tải trọng lấy theo giá trị danh định. Theo qui trình
22TCN 272-05 đối với các trạng thái giới hạn khác ( ngoài trạng thái giới hạn cường độ) thì
các hệ số: D, R, I lấy bằng 1.
Do vậy hệ số điều chỉnh tải trọng:  = 1.
*Trạng thái giới hạn cường độ I:
Tổ hợp cơ bản có xe trên cầu không xét gió. Hiệu ứng lực do nhiệt độ, co ngót và từ biến trong
dầm giản đơn coi như bằng 0.
Hệ số tải trọng :

Tỉnh tải giai đoạn 1 : p = 1.25
Tỉnh tải giai đoạn 2 : p = 1.5

: LL = 1.75

Hoạt tải
Hiệu ứng tải: Q = (i.Qi).
Mômen uốn:
- Dầm giữa:

MuCĐ1g = .(1,25 . MDCg + 1,5 . MDWg + 1,75 . MLLg)
= 0.95.(1,25 . 3719,773+ 1,5 . 594,248+ 1,75 . 2030,577)
= 8640,189 (KN.m).
MuCĐ1g = 8640,189 (KN.m).
=> Mômen tính toán ứng với trạng thái giới hạn cường độ I:
MuCĐ = 12294,716 (KN.m).
*Trạng thái giới hạn sử dụng:
Momen uốn:
- Dầm giữa:
MuSD = .(MDCg + MDWg + MLLg)
= 1.( 3719,773+ 594,248+2030,577)
= 6344,598 (kN.m)
 MuSD = 6344,598 (kN.m)
- Dầm biên:
MuSD = .(MDCb + MDWb + MLLb)
=1.( 4604,122+526,936+3655)
=8786,058(kN.m)
=>Momen tính toán ứng với trạng thái giới hạn sử dụng:
MuSD =8786,058 (kN.m)

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 18 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

2.9.3a: Tính diện tích cốt thép Dự Ứng Lực:
+ Ứng suất giới hạn tao thép dự ứng lực :
Chọn sử dụng loại tao thép đường kính 15,2mm có độ tự chùng thấp theo tiêu chuẩn
ASTM A416M với các chỉ tiêu cơ lý như sau:
- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn qui định của cốt thép dự ứng lực: fpu = 1860 MPa.
- Giới hạn chảy của cốt thép dự ứng lực : fpy = 0,9fpu = 1674 MPa.
- Môđun đàn hồi : EP = 197000 MPa
- Ứng suất khi căng tại đầu kích : fpj = 0,75fpu = 1395 MPa.
- Ứng suất trong thép DƯL ngay sau khi truyền lực: fpt = 0,74fpu = 1376 MPa.
- Ứng suất ở trạng thái giới hạn sử dụng fpe = 0,8fpy = 1339 Mpa
- Diện tích một tao cáp: Aps1= 140mm2
- Cường độ chịu nén của bê tông dầm: fc= 40MPa
- Lấy hệ số sức kháng Φ=1,0 đối với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo DƯL
Có thể tính sơ bộ diện tích cáp dự ứng lực dựa vào gới hạn ứng suất kéo trong bê tông và giả
thuyết tổng mất mát ứng suất trong cáp.
Giới hạn ứng suất kéo trong bê tông tại thớ dưới ở TTGH sữ dụng (theo TCN 5.9.4.2.2-1):
,

0,5 f c  0,5. 40  3,16 MPa

Trị số nhỏ nhất của lực kéo trước F P để đảm bảo ứng suất kéo thớ dưới không vượt quá giới
hạn ứng suất (TCN 5.9.4.2.2-1):
fc  

FP FP .e. y d ( M USD ). y d


 3,16 MPa
Ag
I
I

Trong đó:
I: là mô men quán tính của mặt cắt tính đổi tại tiết diện giữa nhịp
yd: khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ dưới của mặt cắt tính đổi. Ta giả thiết lấy mặt cắt
không có cốt thép.
Ag: diện tích nguyên của mặt cắt tính đổi tại tiết diện giữa nhịp
Ta có:Diện tích mặt cắt: Ag=6490,43cm2.
Toạ độ trọng tâm mặt cắt:Yco=81,10 cm.
Jxo=63989643 cm4.

Mômen quán tính đối với trục x:

Mômen quán tính đối với trục trung hoà: Ido =21292643 cm4
Giả định khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm cốt thép DƯL là a=200mm, suy ra độ lệch
tâm e=yd-a=0,811-0,2=0,611 m.
fc  

FP FP .e. y d ( M DC  M LL  IM ). y d



 3,354 MPa
Ag
I
I

fc  

FP
F .61,1.811 878605,8.811
 P

 0,3354 KN / cm 2
6416
64000000
64000000

 FP  11609,552 KN  11,6096 MN

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 19 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan


THIẾT KẾ SƠ BỘ

Đồ án Thiết Kế Cầu Bê Tông Cốt Thép

Theo (TCN 5.9.3-1) giới hạn ứng suất cho các bó thép dự ứng lực ở TTGH sữ dụng sau toàn
bộ mất mát là 0,8fpy=0,8.1674=1339MPa=1,339KN/mm2
+ Tính toán cốt thép,kiểm tra tiết diện dầm BTCT DƯL 33,0 m.
*Xác định sơ bộ diện tích cốt thép ứng suất trước:
FP

11609,552

APS = f  1339000 = 0,00867 (m2) = 8670 (mm2)
PS
Với: Aps1 = 140 mm2 là diện tích của một tao 15,2mm
Mỗi bó gồm có n= 7 tao .
APS

8670

250

Vậy số bó thép là : N = n. A  7  140  8,8
str
Thử chọn số bó thép là : N =7 bó và bố trí như hình vẽ dưới đây:

2

3

4

5

6

7

200

110110110

200

1

200

155 155
710

Trọng tâm cốt thép ứng suất trước đến biên dưới của dầm:
aT 

3  11  3  22  1  33
7

 18,9(cm)

2.9.4a: Kiểm toán tiết diện theo trạng thái giới hạn cường độ I:
Sức kháng uốn tính toán :
Mr = Ф.Mn

Trong đó : Mr : Sức kháng uốn tính toán
Mn : Sức kháng uốn danh định
Ф : Hệ số sức kháng, với bê tông cốt thép dự ứng lực thì Ф =1,0.
Trong thực tiễn thiết kế, biểu đồ ứng suất bê tông chịu nén được quy ước coi như một khối
hình chữ nhật, có cạnh là 0,85. f C/ phân bố trên một vùng giới hạn bởi mặt ngoài cùng chịu
nén của mặt cắt và đường thẳng song song với trục trung hoà, cách thớ chịu nén ngoài cùng
một khoảng: a = 1.c . Khoảng cách c phải tính vuông góc với trục trung hoà.
Với bê tông có cường độ chịu nén khi uốn f C = 40 ( MPa ) > 28(MPa) thì hệ số:
 f c  28 
  0,76.
7 


1 = 0,85  0,05  

Ứng suất trung bình trong tao cáp ứng suất trước fps có thể lấy như sau :

SVTH: Dương tất thắng

Lớp 12A2.1

- 20 -

GVHD: Th.s. Nguyễn lan