cầu dầm I 33m 3 làn lan can 1 vỉa hè 1.5 (đính kèm 8 bản vẽ cad + excel)

Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

PHẦN I:

THIẾT KẾ SƠ BỘ
CHƯƠNG I:
SỐ LIỆU THIẾT KẾ VÀ ĐỀ SUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VƯỢT SÔNG
1.1.Các số liệu thiết kế :
-Phần cầu:
Cầu xây dựng vĩnh cửu.
Tải trọng thiết kế: HL93 + Tải trọng người đi bộ: 3.10-3 MPa;
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05.
Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005.
Độ dốc dọc cầu: Độ dốc dọc lớn nhất 1%.
Độ dốc ngang cầu: Dốc ngang hai mái 2%.
- Điều kiện địa chất lòng sông có dạng:
Số liệu địa chất
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
Lớp 6

Bề dày (m)

Số SPT

4

4

15
19

5

23

5

27

7

30

5

33

-Số liệu thủy văn:
Sông có thông thuyền, cấp đường sông : cấp V
Cao độ mực nước thông thuyền : 64,44 m
Cao độ H(1%) = 66,44 m
Cao độ mực nước thấp nhất: 62,44 m
Cao độ mức nước lịch sử: 70,44 m
-Khổ cầu : B= 3.5x3 +2x1.5 + 2x0.5=14,5 m
1.2.Tiêu chuẩn thiết kế kỹ thuật:
Trong đồ án này, em áp dụng các tiêu chuẩn hiện hành khi thiết kế cầu là

22TCN272-05 và thiết kế đường ô tô là TCVN 4054-2005.
1.3.Đề xuất các phương pháp thiết kế :
*Các giải pháp kết cấu:
Nguyên tắc chung:
- Đảm bảo mọi chỉ tiêu kỹ thuật đã được duyệt.
- Kết cấu phải phù hợp với khả năng và thiết bị của các đơn vị thi công.
SVTH : Nguyễn Bảo Trung

1


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

- Ưu tiên sử dụng các công nghệ mới tiên tiến nhằm tăng chất lượng công trình,
tăng tính thẩm mỹ.
- Quá trình khai thác an toàn và thuận tiện và kinh tế.
*Giải pháp kết cấu công trình:
-Kết cấu thượng bộ:
+Dựa vào các căn cứ cơ bản sau dây để lựa chọn các giải pháp kết cấu nhịp:
+Căn cứ vào tiêu chuẩn thiết kế cầu đã cho.
+Căn cứ vào ưu nhược điểm của các loại cầu.
+Căn cứ vào khả năng thi công lao lắp.
-Kết cấu hạ bộ:
Nhìn chung với điều kiện địa chất như vậy, việc thi công cọc khoan nhồi là khả thi
nhất. Mặt khác cọc khoan nhồi lại có khả năng chịu lực tốt. Móng cọc được dùng ở
đây là loại cọc ma sát.
+Kết cấu mố: chọn loại mố chữ U cải tiến tùy theo chiều cao mố, chiều dài nhịp.
*Đề xuất các phương án sơ bộ:

Trên cơ sở phân tích và đánh giá ở phần trên, ta đề xuất các phương án như sau:
*Phương án I:
Loại cầu : Cầu dầm giản đơn BTCT DƯL kéo sau dầm chữ I lắp ghép.
Chọn chiều dài nhịp gồm: 3 nhịp 33 m bằng BTCT DUL kéo sau, mỗi nhịp có 9 dầm
chủ, khoảng cách giữa các dầm chủ là 2,2 m.
-Kết cấu mố trụ:
+Mố cầu: sử dụng mố chữ U cải tiến.
+Trụ cầu: sử dụng trụ thân hẹp.
-Các lớp mặt cầu gồm có:
+Lớp Bê tông nhựa dày 75mm
+Bản mặt cầu BTCT dày 200mm
+Tấm đan dày 8mm
-Móng: Móng cọc khoan nhồi. Đường kính cọc 1(m)
*Phương án II:
Loại cầu : Cầu dầm giản đơn BTCT DUL kéo sau dầm SUPER T lắp ghép.
*Kết cấu mố trụ:
+Mố cầu: sử dụng mố chữ U cải tiến.
+Trụ cầu: sử dụng trụ thân hẹp.
-Các lớp mặt cầu gồm có:
+Lớp Bê tông nhựa dày 75mm
SVTH : Nguyễn Bảo Trung

2


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

+Bản mặt cầu BTCT dày 200mm

+Tấm đan dày 8mm

CHƯƠNG II
PHƯƠNG ÁN I:
CẦU DẦM GIẢN ĐƠN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC CĂNG SAU
DẦM CHỮ I
(3 NHỊP 33m)
2.1.Tính toán sơ bộ khối lượng:
Dung trọng của bêtông ximăng là 2.5 T/m3
Dung trọng của bêtông nhựa là 2.25 T/m3
Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m3
2.1.1.Dầm chủ:

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

3


ỏn mụn hc: TK cu BTCT

800
600

100 200

300

1650

1450

1650

200

800
600

250

250

200

200 200 200

200

1650

900

100 200

Mặt c ắt g iữa nhịp

Mặt c ắt đầu dầm

800
600

900

Mặt c ắt vá t dầm

GVHD: TS Nguyn Quang Huy

600

600

600

Hỡnh 2.1Cu to dm ch
*Cu to dm:

Hỡnh 2.2 Mt ct ngang cu

Bmc =3.5x3 + 2x1.5 + 2x0.5+2x0.1 = 14,5 (m)
Chn s lng dm ch l: n = 9 dm.
Ta chn khong cỏch gia cỏc dm l: S = 2.2 m
Khong cỏch t dm ch ngoi cựng n cỏnh hng Sk = 0.650m
Ta chn chiu cao ca dm l 1.65 m :
Cú din tớch dm Ad = 0,603891(m2)
*Tớnh khi lng dm ch:
Th tớch mt dm I cha k on vỳt u dm : V1g =[0.603891x(33-5.8)] = 16.426
(m3)

SVTH : Nguyn Bo Trung

4


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

Tính toán đoạn vút đầu dầm:
Chiều dài đoạn vút nguyên : Lvn = 0.9 (m)
Diện tích đoạn vút nguyên một bên dầm : Avn = 1.016080(m²)
Thể tích đoạn vút nguyên một dầm : Vvn= Avn.Lvn = (1x1.016080).2 =2.03216(m3)
Chiều dài đoạn vút xiên dầm : Lvxd = 2(m)
Diện tích đoạn vút xiên một bên dầm : Avx = 0.206666(m²)

x2x2=3.24(m3)

Thể tích đoạn vút xiên : Vvxd =
x2x2=
Thể tích toàn bộ một dầm I là:
V1d =16.426+2.03216+3.24= 21.6982(m3)
Suy ra khối lượng 1 dầm chủ : G1d =21.6982x2.5 = 54.25(T)
2.1.2.Dầm ngang:
* Dầm ngang giữa :

900

1320

1200

1400
1800

Hình 2.3:Cấu tạo dầm ngang giữa nhịp
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Adnd = 2.498108 m2
Thể tích một dầm: V1dng = 0.2x2.498108= 0.4996 m3
Khối lượng một dầm: G1dng=0.4996x2.5= 1.249(T)
* Dầm ngang tại hai đầu nhịp:

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

5


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

1166

1320

1200

1400

Hình 2.4:Cấu tạo dầm ngang đầu nhịp
Diện tích mặt cắt dọc một dầm ngang : Adnd = 2.088987(m2)
Thể tích một dầm ngang: V1dnd = 0.2x2.088987= 0.4178(m3)
Khối lượng một dầm: G1dnd=0.4178x2.5=1.0445(T)

Khối lượng dầm ngang trong một nhịp:
Gdn = 2.5xG1dnd +1.5xG1dng = 2.5x1.0445+1.5x1.249=4.48475 (T)
2.1.3.Bản kê:

80

1400

Hình 2.5.Cấu tạo bản kê
Thể tích của 1 bản kê: Vb= 0.08x1.4x33 = 4.224 (m³)
Khối lượng của 1 bản kê : Gbk=4.224x2.5=10.56 (T)
2.1.4.Bản mặt cầu:
B1: bề rộng phần xe chạy:B1= 10,5(m)
B2: bề rộng phần người đi bộ:B2= 1,5(m)
Tổng bề rộng cầu:B=B1+2B2 +2x0.5+2x0.1= 14,5(m)
*Vùng trong:
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu bản mặt cầu không được nhỏ hơn 175 mm.
ở đây ta chọn 200 mm (chiều dày lớp chịu lực).
Thể tích của bản mặt cầu ở vùng trong là: Vvt =0.2x9.4x33 = 62.04 (m3)
Khối lượng bản mặt cầu ở vùng trong: Gvt = Vvt x2.5= 62.04x2.5 =155.1 (T )
* Vùng bản hẫng :
Theo 22TCN272-05 chiều dày tối thiểu vùng này không được nhỏ hơn 200 mm.
Trong đồ án này ta chọn chiều dày 200 mm.
Thể tích của bản mặt cầu ở vùng hẫng là:

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

6

Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

Vvh =0.225x33 = 7.425 (m3)
Khối lượng bản mặt cầu ở vùng hững : Gvh = Vvh x2.5= 7.425x2.5 = 18.5625 (T )
Tổng khối lượng bản mặt cầu: : Gbmc = Gvh + Gvt = 18.5625 +155.1 = 173.6625 (T )
2.1.5.Lớp phủ mặt cầu:
+ Lớp bê tông nhựa dày 75mm
Để tạo độ dốc dọc nước chảy 2% của bản mặt cầu có thể được tiến hành bằng việc
cho chênh gối của các dầm I kê lên trụ hoặc mố mà không cần tạo độ chênh ngay
trên bản mặt cầu.
Thể tích của lớp BT nhựa Vbtn= 0.59444x33=19.6165 (m3)
Khối lượng lớp BT nhựa Gbtn=Vbtnx2.25 =19.6165x2.25= 44.137 (T)
Khối lượng lớp phủ mặt cầu :
Gtd= Gbtn =44.137 (T)
Tĩnh tải bản thân của các lớp phủ mặt cầu:
DW=44.137/33=1.33748 (T/m)=13.3749(kN/m)
2.1.6.Lan can ,tay vịn ,đá vỉa:
* Lan can ,tay vịn:
225

N1A èng thÐp m¹ kÏ m
D76.3 dµy 3.2mm

N1A èng thÐp m¹ kÏ m
D76.3 dµy 3.2mm

500

U D22,L=650

10590105

30 70 30
130

265 50

TÊm èp N6
dµy 9mm

225
N1 èng thÐp m¹ kÏ m
D101.6, dµy 4.2mm

265 50

409.2 50.8

R1000

50
175 75 75 175

N1 èng thÐp m¹ kÏ m
D101.6, dµy 4.2mm

150

610

119.6
9 101.69

U D22,L=650

30 70 30
130

Hình 2.7.Cấu tạo lan can,tay vịn
+Thể tích phần bệ trụ lan can của một nhịp(liên tục ở 2 bên cầu):
Vbt=0.188350x33=6.2155 (m3)
Thể tích phần của tay vịn trong 1 nhịp (gồm 4 thanh liên tục ở 2 bên cầu):
Vtv =(3.14x0.0763²)x33x4=2.413 (m3)
Thể tích của toàn bộ lan can tay vịn trong 1 nhịp:
Vlctv = Vbt+ Vtv =6.2155+2.413=8.6285 (m3)
Khối lượng của lan can tay vịn trong 1 nhịp:
Glctv = Vlctvx2.5=8.6285 x2.5=21.57 (T)
SVTH : Nguyễn Bảo Trung

7


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

Trọng lượng trên 1m dài của kết cấu lan can,tay vịn :DC2=
.10=3.268(kN/m)

Bảng thống kê khối lượng vật liệu phần kết cấu nhịp của 1 nhịp dài 33(m):
STT
1
2
3
4
5
6

Hạng mục
Số lượng
Tổng khối lượng (T)
Lớp phủ mặt cầu
1
44.137
Bản mặt cầu
1
173.6625
Dầm ngang
8
35.88
Dầm chủ
9
488.25
Bản kê
8
67.58
Lan can ,tay vịn
2
43.14

Tổng cộng
852.65
Tĩnh tải bản thân trên 1m dài của hệ thống dầm chủ ,dầm ngang ,bản kê ,lan can tay
vịn và bản mặt cầu:
DC =808.51/33=24.5(T/m)=245(kN/m)
2.1.7.Khối lượng mố:
*Cấu tạo mố: có kích thước như hình vẽ sau:

*Cấu tạo Trụ : có kích thước như hình vẽ sau:

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

8


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

PHƯƠNG ÁN 2 : DẦM SUPER T DỰ ỨNG LỰC L=33M
1.6.1. Bố Trí Chung Nhịp

1.6.2 Mặt Cắt Ngang Nhịp

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

9


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

-

1.6.3 Mặt Cắt Ngang Mố

1.6.4 Mặt Cắt Ngang Trụ

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

10


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

1.7.1. Tính toán khối lượng : dầm, mố, trụ, cọc....
a,Tính toán khối lượng dầm
Phương án 1 Khối lượng dầm Supper T
*Khối lượng BT dầm chủ:

Mặt cắt chính dầm
-Tại mặt cắt đầu dầm:
+ Diện tích mặt cắt ngang:

+ Thể tích bê tông đầu dầm :

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

11


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

-Tại mặt cắt gần đầu dầm:
+Diện tích mặt cắt ngang:

+Thể tích phần BT gần giữa dầm :
-Tại mặt cắt giữa dầm:
+Diện tích mặt cắt ngang:

+Thể tích phần BT giữa dầm :
*Khối lượng BT dầm ngang:
-Tại mặt cắt đầu dầm:
+Diện tích mặt cắt ngang:
+Thể tích phần BT dầm ngang đầu dầm :
Cầu thiết kế gồm 25 dầm chủ và 40 dầm ngang tại vị trí đầu dầm
 Tổng thể tích BT phương án 1 là :

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

12


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Phương án 1: Cầu dầm BTCT DƯL căng trước tiết diện super T:
*Ưu điểm:
• Cải thiện điều kiện làm việc: giảm độ võng khi chịu tải, tăng mômen kháng nứt.
• Sử dụng hiểu quả vật liệu cường độ cao, tăng cường độ chống cắt và xoắn.
• Tăng khả năng chịu mỏi và phục hồi độ võng sau khi nứt.
• Ưu điểm quan trọng của dầm supet T so với các dầm hiện tại đó là bộ ván
khuôn cố định với tấm trượt di động được sử dụng với các loại dầm trong
khoảng từ 20m đến 40m ,nó dẫn tới giảm giá thành xây dựng .
*Nhược điểm:
+Dầm Super T cũng giống các dầm căng kéo trước đó chính là các vết nứt dọc đầu
dầm lúc thả kích ,ngoài ra do cánh dầm rộng nên khi áp dụng cho các cầu trên đường
cong ,có siêu cao cần phải có biện pháp xủ lý bề rộng cánh và tránh tạo bản mặt cầu
quá dầy.
Phương án 2 : Cầu dầm BTCT DƯL căng trước mặt cắt chữ I
• Ưu điểm
+Rất tiện lợi cho các loại nhịp với kích thước từ 18 đến 33m (phổ biến).
+ Ván khuôn đơn giản, dễ chế tạo và lắp ráp.
+ Có thể đúc ngoài công trường.
+ Với những dầm có độ lệch tâm giữa trọng tâm dầm và trọng tâm các bó cáp lớn, mặt
cắt T rất kinh tế khi bố trí cốt thép.
• Nhược điểm
+ Đối với các loại dầm khác nhau, phải có nhiều bộ ván khuôn.
+ Khi độ lệch tâm giữa trọng tâm dầm và trọng tâm các bó cáp nhỏ, mặt cắt T sẽ
không hiệu quả và kinh tế khi bố trí cốt thép, trọng tâm của cốt thép khi căng kéo sẽ
nằm phía dưới, nó gây lên ứng suất kéo lớn tại bản cánh.
+ Cầu rung mạnh khi chịu hoạt tải.
+ Có thể xuất hiện vết nứt dọc tại mối nối dọc của bản mặt cầu.

Kết luận : Qua phân tích các chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật, và mĩ quan , kết luận .Lựa
chọn phương án 2 – Dầm bê tông cốt thép dự ứng lực mặt cắt chữ T phù hợp với yêu
cầu nhiệm vụ được giao

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

13


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

14


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

PHẦN 2

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

15

Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

CHƯƠNG I
THIẾT KẾ DẦM CHỦ BTCT CHỮ I CĂNG SAU
3 NHỊP 33(M)
1. CÁC LOẠI VẬT LIỆU:
1.1. Cốt thép DƯL :
Sử dụng tao thép 15,24 mm; thép có độ chùng dão thấp theo tiêu chuẩn ASTM
A416 Grade 270.
- Cường độ chịu kéo của thép cường độ cao: fpu = 1860 Mpa ( TCN 5.4.4.1/148)
- Môdun đàn hồi của thép : Ep = 197000 Mpa ( TCN 5.4.4.1/148).
- Tiết diện : A=140mm2
- Giới hạn ứng suất cho cốt thép cường độ cao: fpy = 0,9fpu = 0,9.1860 = 1674 Mpa
+ sau khi truyền lực :
fpf = 0,74fpu = 0,74.1860 = 1376 Mpa
+ sau mất mát :
fpc = 0,8fpy = 0,8.1674 = 1339 Mpa
1.2. Vật liệu bê tông :
- Giới hạn ứng suất cho bê tông :
f’c = 40 Mpa, cường độ chịu nén ở tuổi 28 ngày
f’ci = 0,8f’c=32 Mpa, cường độ lúc căng cốt thép
- Ứng suất tạm trước mất mát- kết cấu DƯL toàn phần: TCN 5.9.4.1
+ ỨS nén : f’ct = 0,55.f’ci=0,55.32=18,7 Mpa
+ ỨS kéo : fti = 0,25
=0,25.
=1,414 Mpa

Do 1,414 > 1,38 nên dùng fti =1,38Mpa
- Ứng suất ở TTGH sử dụng sau mất mát- kết cấu DƯL toàn phần: TCN 5.9.4.2
+ ỨS nén : fc = 0,45f’c=0,45.40=18 Mpa
+ ỨS kéo : ft = 0,5
- Môđuyn đàn hồi:

=0,5.

= 3,162 Mpa

Ec =

=0,043.25001,5.

=33994,48(Mpa)

Eci =

=0,043.25001,5.

=30405,59 (MPa)

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

16


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

2. BỐ TRÍ CHUNG MẶT CẮT NGANG CẦU:
Tổng chiều dài toàn dầm là 33(m), 2 đầu dầm kê lên gối mỗi bên là 0,4 m ; chiều
dài nhịp tính toán là 32.2(m).
Cầu gồm 9 dầm chữ I , chế tạo bằng BT có f’c=40 (Mpa)
Lớp phủ mặt cầu dày 7,5cm.
1) Chọn mặt cắt ngang dầm chủ : như đã chọn trong phần thiết kế sơ bộ.
Kiểm tra điều kiện chiều cao tối thiếu: (TCN 2.5.2.6.3)
thỏa mãn
2) Chiều rộng bản cánh có hiệu (TCN 4.6.2.6.1):
Chiều dài nhịp có hiệu L= 32000(mm)
Xác định bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu be :
be(dầm biên)=

be +min

= be +1000(mm)
Trong đó:
be:bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu của dầm trong

be = min
=2000(mm)
Vậy:be(dầm biên)= .2000+1000=2000 (mm)
3.LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ:
3.1. Hệ số sức kháng :
Trạng thái giới hạn cường độ : ( TCN 5.5.4.2.1)
 Uốn và kéo :
1,00
 Cắt và xoắn :

0,90

 Nén tại neo :

0,80

 Trạng thái giới hạn khác : 1,00

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

17


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

3.2.Các hệ số cho tĩnh tải:
Loại tải trọng
DC(γDC)
DW(γDW)

TTGH cường độ 1
1,25(0,9)
1,5(0,65)

TTGH sử dụng
1
1

4. TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM CHỦ DO TĨNH TẢI:
Tải trọng tác dụng lên dầm chủ gồm :
Tĩnh tải : DC ( DC1,DC2 ) và DW
Trong đó:- DC1: Khối lượng dầm chủ
- DC2: Khối lượng BMC + ván khuôn + dầm ngang
- DC3: Khối lượng lan can-tay vịn +rào chắn bánh xe
Hoạt tải : 0,65HL93,PL
Giả thiết tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm chủ, riêng lan can tay vịn thì tính cho
dầm biên chịu.
4.1.Các tĩnh tải tác dụng lên dầm chủ:
DC = DCdc+ DCbmc+ DCdn+ DCvk
+ Tải trọng bản thân dầm chủ DCdc

DC dc=
=16.85(kN/m)
+ Tải trọng do dầm ngang DC1dn

DCdn =
=0.39 (kN/m)
+ Tải trọng do bản mặt cầu DC1bmc

DCbmc =
=10.79 (kN/m)
+ Tải trọng do lan can tay vịn DC2

DC2 =
=1.12(kN/m) (giả thiết rằng toàn bộ tải trọng lan can tay vịn
chia đều cho 3 dầm chịu)
+Tải trọng của ván khuôn:
DCvk=3(kN/m)

+ Tải trọng của lớp phủ DW

DW=

=2.74 (kN/m)

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

18


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

Bảng tổng kết tĩnh tải tác dụng :
DC dc (kN/m)
16.85
DCdn(kN/m)
0.39
DCbmc(kN/m)
10.79
32.15
DCvk(kN/m)
3.00
DC2(kN/m)
1.12
DW(kN/m)
2.74
2.74

4.2.Xác định nội lực dầm chủ:
Tính toán dầm chủ tại 4 mặt cắt : mặt cắt giữa nhịp, mặt cắt 1/4 nhịp, mặt cắt cách
gối 0.8m, mặt cắt tại gối.
Phương pháp xác định nội lực: Vẽ đường ảnh hưởng cho các mặt cắt rồi xếp tĩnh tải
rãi đều lên đường ảnh hưởng. Nội lực do tĩnh tải gây ra xác định theo các công thức
sau:
+Mômen : Mu =
+Lực cắt : Vu =
Trong đó:
gi : tải trọng rãi đều

với mục đích là tạo ra hiệu ứng tải lớn nhất

: hệ số tải trọng
Σωi=

-

: tổng diện tích đường ảnh hưởng tại mặt cắt đang xét

: diện tích đường ảnh hưởng lực cắt dương tại mặt cắt đang xét
: diện tích đường ảnh hưởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét
: hệ số điều chỉnh tải trọng, liên quan đến tính dẻo, tính dư và tầm quan trọng khi
khai thác xác định theo TCN 1.3.2, các hệ số tải trọng đều lấy lớn nhất nên lấy
4.2.1.Xác định mômen:
4.2.1.1. Mặt cắt cách gối L/8:

=1.

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

19


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy
32.2 m

L/8=4.025

Hình 4.1:Đah mômen tại mặt cắt cách gối L/8
4.2.1.2. Mặt cắt L/4
32.2 m

L/4=8.05

Hình 4.2:Đah mômen tại mặt cắt 1/4 nhịp
4.2.1.3. Mặt cắt 3L/8
32.2 m

3L/8=12.075

Hình 4.3:Đah mômen tại mặt cắt 3L/8
SVTH : Nguyễn Bảo Trung

20


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

4.2.1.4. Mặt cắt L/2 :
32.2 m

L/2=16.1

Hình 4.4:Đah mômen tại mặt cắt giữa nhịp
Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

=1x(1.25x 32.15+1.5x2.74)x
Theo trạng thái giới hạn sử dụng:

= 5741.177 (kN.m)

= 4521.918(kN.m)

=1x(1x32.15+1x2.74)x

Tính toán hoàn toàn tương tự mắt cắt giữa nhịp ta có kết quả như bảng sau :
M/cắt

yi

L/8
L/4
3L/8
L/2

3.52
6.03
7.55
8.05

DC
32.15
32.15
32.15
32.15

DW
2.74
2.74
2.74
2.74

1.25
1.25
1.25
1.25

1.5
1.5
1.5
1.5

56.672
97.083
121.56

129.61

1
1
1
1

1977.286
3387.226
4241.054
4521.918

2510.428
4300.534
5384.583
5741.177

4.2.2.Xác định lực cắt:
4.2.2.1. Mặt cắt gối :

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

21


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy
32.2 m

Hình 4.5:Đah lực cắt tại mặt cắt gối
4.2.2.2.Mặt cắt cách gối L/8:
32.2 m

L/8=4.025

Hình 4.6:Đah lực cắt tại mặt cắt cách gối L/8
4.2.2.3/ Mặt cắt L/4 :
32.2 m

L/4=8.05

Hình4.7:Đah lực cắt tại mặt cắt L/4 nhịp
4.2.2.4. Mặt cắt 3L/8 :

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

22


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy
32.2 m

3L/8=12.075

Hình 4.8:Đah lực cắt tại mặt cắt 3L/8
4.2.2.5. Mặt cắt tại tiết diện L/2 :
32.2 m

L/2=16.1

Hình 4.9:Đah lực cắt tại mặt cắt giữa nhịp
Theo trạng thái giới hạn cường độ 1:

=1(1.25x32.15+1.5x 2.74)x( 4.03-4.03)=0(kN)
Theo trạng thái giới hạn sử dụng

=1(1x32.15+1x 2.74).( 4.03-4.03)=0(kN)
Tính toán tương tự ta có kết quả như bảng sau:
M/cắ
t
0

0

1

DC

DW

32.1
5

2.7
4

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

1.25

1.5

0.00

16.10

561.729

23

713.190


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

L/8
L/4
3L/8
L/2

0.125
0.25
0.375
0.5

0.87
5

0.75
0.62
5
0.5

32.1
5
32.1
5
32.1
5
32.1
5

2.7
4
2.7
4
2.7
4
2.7
4

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy
1.25

1.5

1.25

1.5

1.25
1.25

0.25

12.33

1

421.297

534.892

1.01

9.06

1

280.865

356.595

2.26

6.29

1

140.432

178.297

4.03

4.03

1

0.000

0.000

1.5
1.5

5.NỘI LỰC DẦM CHỦ DO HOẠT TẢI:
5.1.Tính toán hệ số phân bố hoạt tải theo làn : (TCN 4.6.2.2)
Chiều cao dầm H=1640 mm; khoảng cách dầm S=2000mm, chiều dài nhịp
L= 33000mm; khoảng cách dầm biên đến mép trong của lan can
de = 1000-400=700mm.
5.1.1.Hệ số phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen uốn :
Các số liệu đều thõa điều kiện của TCN272-05, nên ta áp dụng công thức của
ASSHTO và phương pháp đòn bẩy để xác định:
5.1.1.1.Xét dầm trong:
 Đối với tải trọng LL:
• Trường hợp 1 làn chất tải:

• Trường hợp 2 làn chất tải:

Trong đó :
Kg -tham số độ cứng
=
Trong đó :
+n -Tỷ lệ môdun giữa dầm và bản mặt cầu :
-Cường độ chịu nén của bêtông làm dầm :
Mô dun đàn hồi của dầm :
Ed =

=

SVTH : Nguyễn Bảo Trung

= 40 Mpa.

=33994,485 (Mpa)

24


Đồ án môn học: TK cầu BTCT

GVHD: TS Nguyễn Quang Huy

-Cường độ chịu nén của bê tông làm bản mặt cầu :
Mô dun đàn hồi của bản mặt cầu :
Ebmc =

=

= 30 Mpa.

=29440,087 (MPa)

=> n=
= 1,155
-Khoảng cách giữa trọng tâm của dầm và của bản mặt cầu :

Trong đó : d – chiều cao dầm chủ đã quy đổi, d = 1440(mm)
- chiều dày bản mặt cầu,

= 200 (mm).

- khoảng cách từ đáy dầm đến trọng tâm của dầm.
Ta cần xác định các kích thước trong mặt cắt ngang của dầm chủ đã chuyển đổi :

-Xác định h2 (d2) : d2 =

-Xác định h1 (d1): d1 =
800

218

100 200

800
600

200

250

317

200

200 200 200

1115

1650

900

300

600

600

được tính như sau :
SVTH : Nguyễn Bảo Trung

25