Đồ án thiết kế cầuTính toán sơ bộ cầu dầm SuperT+cầu thép liên hợp BTCT

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU
I. Số liệu thiết kế
STT

a

b

c

d

e

f

g

h

i

39

3

6

1

2

3

1

3

2

3

- Mặt cắt sông: số 3
- Khổ cầu: 8.0 + 2x2.0 (m)
- Tải trọng: HL93
- Cấp song: V
- Loại kết cấu nhịp: Cầu dầm BTCT DƯL
- Cốt thép dự ứng lực: K13
- Loại dầm: Super T
- Công nghệ:
- Kết cấu phần dưới: Mố
- Địa chất: Phương án 3
- Sông cấp V: BxH= 25mx4m
I.1.Địa chất:
- Địa chất ở khu vực xây dựng cầu được chia thành 3 lớp khá rõ rệt:
- Sét pha màu xám vàng, lẫn sạn sỏi, trạng thái dẻo mềm
- Cát pha mà xám, trạng thái dẻo
- Sét pha màu nâu đỏ, đóm xám trắng, trạng thái cứng
I.2.Thuỷ văn:
- Mực nước cao nhất :

+125.5m

- Mực nước thấp nhất:

+120.2m

- Mực nước thông thuyền:

+122.45


PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SƠ BỘ CẦU DẦM BTCT DƯL
I. Thiết kế sơ bộ phương án cầu BTCT DƯL dầm Super T
1. Xác định khối lượng bản thân kết cấu nhịp
Kết cấu nhịp: Gồm 5 nhịp giản đơn
+ Chiều dài nhịp Ln = 28m
+ Chiều cao dầm chủ 1,6m
+ Số lượng dầm chủ: 6
A)Xác định trọng lượng bản thân dầm chủ
810

2100

875

100

290

1425

1600

75

100

210

50

625

800

100

1000

445

150

75

1200
100

175

100

175
25

445

700

880

700

Mặt cắt trên gối:

hf1

bf1

h
h-hc

Vx

bb

h1

Vy

hc

bt

bw1


Ta quy đổi theo nguyên tắc sau:
+ bf1 = bf =1200mm
+ h1 = h = 800mm
+ hf1 = [hc x bt + (bt + bt -2xVx )Vy/2]/bf1
= [100x1200+(1200 + 1200 - 2x100)x75/2]/1200
=169mm
+ bw1 =

bb  bt  2Vx h  hc  Vy  880  1200  2 100800  100  75  931mm
2h  h f 1 
2800  169

Diện tích của tiết diện nguyên khối:
Ag1  b f 1  h f 1  h1  h f 1  bx1  1200 169  800  169  931  790261 mm 2  0,79 m 2

Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện:
bt1

Vy

hf1

Vx

h
h - hc

hc

bt

h1

bb

Diện tích tiết diện nguyên khối:
Ag 2  2100 171  1600  1711296  2211084 mm 2  2,2m 2

bw1


Mặt cắt giữa nhịp:

302

1191

107

1290

200

700

Diện tích tiết diện nguyên khối
Ag3 = 1290x107+200x1291+700x325=623730mm2=0,62m2
Thể tích đầu dầm:
Vdaudam = Ag1 . Ldaudam . 2 = 0,79.0,8.2 = 1,264 m3
Thể tích giữa dầm đặc:
Vgiuadamdac = Ag2 . Lgiuadamdac . 2 = 2,2.1,5.2 = 6,6 m3
Thể tích giữa dầm rỗng:
Vgiuadamrong=Ag3.Lgiuadamrong.2=0,62.2.(5,6+5,8)=14,14m3
Thể tích đặc ngang:
Vdacngang = Ag2.Ldacngang .3 = 2,2.0,2.3 = 1,32 m3
 Thể tích 1 dầm chủ:

Vdầm = 1,264 + 6,6 + 14,14 + 1,32 = 23,324 m3
+ Trọng lượng dầm chủ tính cho 1 nhịp 28m gồm 6 dầm:
DCdầm = (23,324.23,2).6 = 3246,7 kN
+ Trọng lượng dầm chủ tính cho 1m dài cầu:
DCdầm = 3246,7/28 = 115,95 kN/m
B) Xác định trọng lượng bản thân dầm ngang
Thể tích dầm ngang:
Vdngang = Ldngang . Adngang = 0,6.0,8 = 0,48 m3


+ Trọng lượng dầm ngang tính cho 1 nhịp 28m gồm 8 dầm:
DCdngang = 0,48.23,2.8 = 89,088 kN
+ Trọng lượng ngang tính cho 1m dài cầu:
DCdngang = 89,088/28 = 3,18 kN/m
 Trọng lượng dầm chủ + dầm ngang tính cho 1m dài cầu:

DCdầm = DC1 = 115,95 + 3,18 = 119,13 kN/m
C) Xác định trọng lượng bản mặt cầu
+ Thể tích 1m dài BMC
Vbmc = 12,6.0,2.1 = 2,52 m3
+ Trọng lượng BMC tính cho 1m dài
DCbmc = 2,52.23,2 = 52,2 Kn/m
D) Xác định trọng lượng lớp phủ
+ Thể tích lớp bê tông nhựa dày 7cm
Vbtn = 0,07.10,5.168 = 123,48 m3
+ Trọng lượng lớp bê tông nhựa
DCbtn = 123,48.22,5 = 2778,3 kN
+ Thể tích lớp phòng nước dày 0,4cm
Vpn = 0,004.10,5.168 = 7,056 m3
+ Trọng lượng lớp phòng nước
DCpn = 7,056.18 = 127,01 kN
+ Thể tích lớp tạo mui luyện dày 4cm
Vml = 0,04.10,5.168 = 70,56 m3
+ Trọng lượng lớp mui luyện
DCml = 70,56.23,2 = 1636,99 kN
 Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên 1m dài cầu

DW = (2778,3+127,01+1636,99)/168 = 27,04 kN/m


E) Xác định trọng lượng phần lan can tay vịn
2000

160

100

200

200 150

600

200

100

300

700

300

250

200

200

250
500

- Kích thước cột lan can, tay vịn như bản vẽ sơ bộ
- Tay vịn được làm bằng các ống INOX, đường kính  100, bề dày 2mm. Trọng
lượng trên 1m dài của ống là 10N/m, mỗi đoạn ống dài 2m.
+ Số lượng ống INOX trên 1 nhịp 28m

N=

28
.2.2  56 ống
3

 Ltv = 56.2 = 112 m

+ Khối lượng tay vịn trên 1 nhịp
Gtv = 112.0,01 = 1,2kN
+ Diện tích mặt cắt ngang bệ lan can:
A= 0,7.0,25+ (0,2 + 0,5).0,25/2= 0,263m2
+ Thể tích bệ lan can trên 1 nhịp
Vblc = 0,263.28.2 = 14,73m3
+ Thể tích cột lan can trên 1 nhịp
Vc = (0,16.0,1.0,6 - 2.3,14.0,052.0,1).44 = 0,353m3
+ Khối lượng cột lan can trên 1 nhịp 28m
Gclc = 0,24.25 = 6 kN
 Trọng lượng lan can tay vịn trên 1m dài

DClctv = (1,12 + 368,2 + 6)/28 = 13,4 kN/m


2. Xác định khối lượng các cấu kiện hạ bộ
A) Xác định trong lượng mố

3767

400

400

2400

2400

1000

400

800

800

800

200

200

200

800

3900

200

800

200

850

1500

2500

2500

11500

1500

1500

1500

4000

STT

Cấu kiện

13000

Thể tích
Vmố(m3)

Thể tích thép

1% Vmố(m3)

Thể tích BT
Vbt(m3)

Trọng lượng
(kN)

1

Đá kê gối

0,525

0,005

0,52

12,873

2

Tường cánh

6,514

0,065

6,449

160,62

3

Tường đỉnh

8,74

0,087

8,653

215,284

4

Thân mố

32,2

0,322

31,878

790,35

5

Bệ mố

50,625

0,506

50,119

1242,577

0,985

97,56

2421,704

Tổng :

Bảng tính khối lượng mố


B)Xác định trọng lượng trụ T1, T4
900

2125

2125
900

900

2125

900

2125
900

1063
900

500 900

2125

900

1063

2000

1600

2000

2000

7000

7400

7000

800
1250

13000

4300

STT

Cấu kiện

Thể tích
Vmố(m3)

Thể tích thép
1,2% Vmố(m3)

Thể tích BT
Vbt(m3)

Trọng lượng
(kN)

1

Đá kê gối

0,825

0,01

0,815

20,345

2

Xà mũ

22,288

0,267

22,021

549,464

3

Thân trụ

42,782

0,513

42,269

1054,727

4

Bệ móng

36,72

0,441

36,279

905,315

1,231

101,384

2529,850

Tổng trọng lượng trụ T2

Bảng tính khối lượng trụ T1, T4
B) Xác định trọng lượng trụ T2, T3
2125
900

2125
900

2125
900

2125
900

1063
900

800
1250

1600

2000

7400

2000

6000

2000

500 900

2125
900

900

1063

13000

4300


Cấu kiện

STT

Thể tích
Vmố(m3)

Thể tích thép
1,2% Vmố(m3)

Thể tích BT
Vbt(m3)

Trọng lượng
(kN)

1

Đá kê gối

0,825

0,01

0,815

20,345

2

Xà mũ

22,288

0,267

22,021

549,464

3

Thân trụ

57,043

0,684

56,359

1406,31

4

Bệ móng

36,72

0,441

36,279

905,315

Tổng trọng lượng trụ T2, 3

1,402

115,474

2881,269

Bảng tính khối lượng trụ T2,T3
3. Tính toán số lượng cọc trong bệ mố trụ cầu
A) Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên mố

1,2
110 110
4,3
4,3
145
145

35

28000

1
0,686
0,956 0,843
- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:
P1 = (γ1.DC1 + γ2.DW).ω
Trong đó:
γ1= 1,25: hệ số tải trọng của trọng lượng bản thân, lan can tay vịn, gờ chắn bánh
γ2= 1,5 : hệ số tải trọng của các lớp mặt cầu
ω : diện tích đah phản lực của mố
DC1 , DW : đã giải thích ở phần tính khối lượng
P1 = (1,25. 162,23+1,5.27,37).13,7 = 3340,64(kN)
- Hoạt tải:
+ Hoạt tải do đoàn người + xe 3 trục + tải trọng làn:


P2 = γ.2.Tn.PL.ω + γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.ω
Trong đó:
γ = 1,75: hệ số tải trọng
Tn= 1,5 (m) : bề rộng phần người đi bộ
PL= 3,6 (kN/m2) : tải trọng người đi
m: hệ số làn xe. Hai làn xe thì m = 1
n : số làn xe, n = 2
IM= 25% : lực xung kích
P2 = 1,75.2.1,5.3,6.13,7 + 1,75.1.2.(145.1 + 145.0,843 + 35.0,686)(1 + 0,25)
+ 1,75.1.2.9,3.13,7 = 1979,06(kN)
+ Hoạt tải do + xe 2 trục + tải trọng làn:
P3 = γ.2.Tn.Ω + γ.m.n.(110.y1 + 110.y2 )(1 + IM) + γ.m.n.9,3.Ω
= 1,75.2.1,5.13,7 + 1,75.1.2.(110.1 + 110.0,956)(1 + 0,25)

+ 1,75.1.2.9,3.13,7 = 1648,12(kN)
- Trọng lượng bản thân mố truyền xuống:
Pmố = 1,25. 2421,704= 3027,13(kN)
- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên mố trái:
P = P1 + P2 + Pmố = 3340,64 +1979,06 +3027,13 = 8346,83(kN)
B) Tính toán lực thẳng đứng tác dụng lên trụ T1, T4
110
145

1,2
110

4,3
4,3
145

35

28000

28000

1
0,843 0,956

0,843

- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:
P1 = (γ1.DC1 + γ2.DW).ω
Trong đó:

ω : diện tích dah của trụ T1
P1 = (1,25. 162,23+1,5.27,37).27,4 = 6681,28(kN)
- Hoạt tải do đoàn người + xe 3 trục + tải trọng làn:
P2 = γ.2.Tn.PL.ω + γ.m.n.(145.y1 + 145.y2 + 35.y3 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.ω


P2 = 1,75.2.1,5.3,6.27,4 + 1,75.1.2.(145.1 + 145.0,843 + 35.0,843).(1 + 0,25)
+ 1,75.1.2.9,3.27,4 = 2707,97(kN)
- Hoạt tải do xe 2 trục + tải trọng làn:
P2 = γ.2.Tn.ω + γ.m.n.(110.y1 + 110.y2 ).(1 + IM) + γ.m.n.9,3.ω
= 1,75.2.1,5.27,4 + 1,75.1.2.(110.1 + 110.0,956).(1 + 0,25)
+ 1,75.1.2.9,3.27,4 = 2352,98(kN)
- Hoạt tải do hai xe 3 trục + tải trọng làn:
35

4,3

145

4,3

15000

145

28000

35

4,3

145

145

28000

1
0,686 0,843

0,453

0,296

0,139

. Sơ đồ xếp tải2 xe 3 trục cách nhau 15m lên đường phản lực trụ
P2 = 1,75.2.1,5.27,4 + 0,9[1,75.1.2(145.1 + 145.0,843 + 35.0,686 + 145.0,296
+ 145.0,139 + 35.0,453)(1 + 0,25) + 1,75.1.2.9,3.27,4] = 2780,37(kN)
- Trọng lượng bản thân trụ truyền xuống:
Ptrụ = 1,25. 2529,85 = 3162,31(kN)
- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên trụ T1, T4:
P = P1 + P2 + Ptrụ = 6681,28+ 2780,37 + 3162,31 =12623,96(kN)
B) Tính toán áp lực thẳng đứng tác dụng lên trụ T2, T3
- Tĩnh tải do giai đoạn 1 và 2 truyền xuống:
P1 = 6681,28(kN)
- Hoạt tải do xe 3 trục + tải trọng làn:
P2 = 2707,97(kN)
- Hoạt tải do xe 2 trục + tải trọng làn:
P2 = 2352,98(kN)

- Hoạt tải hai xe 3 trục + tải trọng làn:
P2 = 2780,37(kN)
- Trọng lượng bản thân trụ truyền xuống:
Ptrụ = 1,25.2881,27 = 3601,59(kN)
- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên trụ T2, T3:
P = P1 + P2 + Ptrụ = 6681,28+2780,37+3601,59 = 13063,24(kN)


C) Tính sức chịu tải của cọc
Điều kiện địa chất
Lớp 1: Sét pha màu xám vàng, lẫn sạn sỏi, trạng thái dẻo mềm
Chiều dày h1 = 9,5m
Trọng lượng thể tích:  = 18,9KN/m3
Lớp 2: Cát pha màu xám, trạng thái dẻo
Chiều dày h2 = 11,8m
Trọng lượng thể tích:  = 18,7KN/m3
Lớp 3: Sét màu nâu đỏ, đóm xám trắng, trang thái cứng
Chiều dày h3 = 10,9m
Trọng lượng thể tích:  = 19,8KN/m3
Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền
Chọn cấu tạo cọc: coc BTCT
+ Chọn kích thước MCN = 40x40 cm
+ Chọn cốt thép dọc chủ:  =22mm
+ Cường độ chịu nén fy = 420MPa
+ Modun đàn hồi của thép Es = 2.105 MPa
+ Số lượng 8 thanh
+ Diện tích cốt thép: As = 387mm2
+ Cường độ chịu nén của betong f c' = 28MPa
+ Khối lượng riêng của betong  c = 2320KG/m3
+ Modun đàn hồi

Ec = 0,0017K1 Wc2 f c'
-

0 , 33

= 0,0017.1.23202.300,33 = 32642MPa

Sức kháng mũi cọc:
Tra bảng 10.5.5-2, mũi cọc trong tầng đất sét
  qp = 0,7.0,8 = 0,56
Qp = Ap.qp
Ap = a.a = 400.400 = 160000 mm2
qp = 9.Sumui = 9.0,12 = 1,08MPa
 Qp = 160000.1,08 = 172800N
  qp .Qp =0,56.172800 = 96768N = 96,768KN

-

Sức kháng thân cọc:
Lớp 1: Sét
Tra bảng 10.5.5-2, mũi cọc trong tầng đất sét
  qs1 = 0,7.0,8 = 0,56
Qs1 = As1.qs1
As1 = 400.4.9500 = 152.105mm2
qs1 = 1.Su1
Su1 = 0,044 MPa = 44KPa (25KPa

 1 =0,81
 qs1 = 1 .Su = 0,81.0,044 = 0,036 MPa

 Qs1 = 152.105.0,036 = 547200N = 547,2KN
  qs1 .Qs1 = 0,56.547,2 = 306,432KN

Lớp 2: Cát
Tra bảng 10.5.5-2, mũi cọc trong tầng đất sét
  qs 2 = 0,45.0,8 = 0,36
Qs2 = As2.qs2
As2 = 400.4.11800 = 188,8.105mm2
qs2 = 0,0019 N = 0,0019.14 = 0,027 MPa
 Qs2 = 188,8.105.0,027 = 509760N = 509,76KN
  qs 2 .Qs2 = 0,36.509,76 = 183,514KN
Lớp 3: Sét
Tra bảng 10.5.5-2, mũi cọc trong tầng đất sét
  qs 3 = 0,7.0,8 = 0,56
Qs3 = As3.qs3
As3 = 400.4.10900 = 174,4.105mm2
qs3 =  3 .Su3
Su3 = 0,12MPa = 120KPa (Su>75KPa)
  3 =0,5
qs3 = 0,12.0,5 = 0,06MPa
 Qs3 = 174,4.105. 0,06 = 1046400N = 1046,4KN
  qs 3 .Qs3 = 0,56.1046,4 = 585,984KN
 QR = 96,768 + 306,432 + 183,514 + 585,984 = 1172,698KN

Dự tính số lượng cọc cho mố
nc 

Rtk
Ptk

Trong đó:Vtk: lực tác dụng thẳng đứng tính toán tại đáy bệ
Rtk = 8346,83KN
Ptk = 1172,698KN
 nc 

8346,83
.1, 6  11,38
1172, 698

 Chọn số cọc thiết kế là 14 cọc

Bố trí:
+Khoảng cách tim giữa hai hàng cọc liền nhau ít nhất là 2,5d
+Khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép bệ  225mm
Chọn bố trí cọc như sau:
Các cọc được bố trí theo hình thức lưới ô vuông trên mặt bằng và hoàn
toàn thẳng đứng trên mặt đứng, với các thông số:
Tổng số cọc trong móng nc= 14 cọc


+Số hàng cọc theo phương ngang cầu m= 7 cọc, bố trí tất cả các cọc
thẳng đứng khoảng cách tim các hàng cọc theo phương ngang cầu ở mặt
phẳng đáy bệ là 1833mm. Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép
bệ là 1000mm
+Số hàng cọc theo phương dọc cầu m= 2 cọc, bố trí tất cả các cọ
thẳng đứng khoảng cách tim các hàng cọc theo phương dọc cầu ở mặt
phẳng đáy bệ là 2500mm. Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép
bệ là 750mm

2500

4000

750

Mặt bằng bố trí cọc

400

750

1833
400
1000
13000

Dự tính số lượng cọc cho trụ
nc 

Rtk
Ptk

Trong đó:Vtk: lực tác dụng thẳng đứng tính toán tại đáy bệ
Rtk = 13063,24KN
Ptk = 1172,698KN
 nc 

13063, 24
.1, 4  15, 6
1172, 698

 Chọn số cọc thiết kế là 18 cọc

Bố trí:
+Khoảng cách tim giữa hai hàng cọc liền nhau ít nhất là 2,5d
+Khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép bệ  225mm
Chọn bố trí cọc như sau:
Các cọc được bố trí theo hình thức lưới ô vuông trên mặt bằng và hoàn
toàn thẳng đứng trên mặt đứng, với các thông số:
Tổng số cọc trong móng nc= 18 cọc
+Số hàng cọc theo phương ngang cầu m= 6 cọc, bố trí tất cả các cọc
thẳng đứng khoảng cách tim các hàng cọc theo phương ngang cầu ở mặt
phẳng đáy bệ là 2200mm. Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép
bệ là 1000mm


+Số hàng cọc theo phương dọc cầu m= 3 cọc, bố trí tất cả các cọ
thẳng đứng khoảng cách tim các hàng cọc theo phương dọc cầu ở mặt
phẳng đáy bệ là 1400m. Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ
là 750mm

750

400

1400

4300

1400

750

Mặt bằng bố trí cọc

400
2200

1000
13000


PHƯƠNG ÁN 2: CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP
I. Giới thiệu chung về phương án
+Kết cấu nhịp cầu dầm thép liên hợp bản bêtông cốt thép 5 nhịp 5x30 m
+Một nhịp gồm 5 dầm chủ cao 2m khoảng cách hai dầm chủ là 2.3m
+Bản mặt cầu dày 20 cm

II. Tính toán khối lượng kết cấu nhịp
1) Dầm chủ
Chọn kích thước và xác định trọng lượng bản thân dầm chủ:
Kết cấu nhịp cầu thép liên hợp bản bê tông cốt thép 5 nhịp 5x30m
Chiều dài toàn dầm 30 m
Chiều cao dầm: ddc = (

1 1
÷ )L
15 25

Với L là chiều dài nhịp L = 30m.

 Chọn ddc =

1
30
L 
 1.36m = 1.36m
22
22

 Chọn ddc = 1,5m.

Bề dày bụng: tw = 7 + 3ddc = 7 + 3.1,5 = 11,5mm
 Chọn tw =14 mm

Bản biên trên:
1
 D  b f 1  24t f 1
6
t f 1  1,1t w


 Chọn tf1=16 mm, bf1=320 mm

Bản biên dưới:
1

 D  b f 2  24t f 2
316  b f 2  480mm

6




t f 2  t f 1
t f 2  16mm


 Chọn : tf2=20 mm, bf2=400 mm, tcp=26 mm, bcp=340 mm

=>Cấu tạo dầm chủ:


16

320

26

20

1938
2000

14

-Diện tích mặt cắt ngang của một dầm thép chữ I:
AI = 1,944 x 0.014 + 0,32 x 0,016 + 0,45 x 0,02 + 0,41 x 0,02 = 0,05 m2
 V = F. Lnhịp=0.05.30=1,5 m3

-Trọng lượng của một dầm thép chữ I là:

gdc1 = V.  = 1,5.78,5 = 117,75 KN
-Trọng lượng của năm dầm thép chữ I là :
gdc5 = 5. gdc1 = 5.117,75 = 588,75 KN
- Trọng lượng hệ liên kết ngang lấy bằng 0.1 trọng lượng dầm:
glk = 0,1.588,75 = 58,88 KN
Vậy khối lượng của 1 nhịp:
gdc = gdc5 + glk = 588,75 + 58,88 = 647,63 KN
Khối lượng của 1m dài cầu
DC1 =

647,63
 21,59 KN/m
30

Khối lượng bản mặt cầu:
Thể tích của lớp chịu lực :
Vbm = 0,2.11,5.30 = 69 m3
Khối lượng cốt thép trong bản mặt cầu chiếm 90 kg/m3
Khối lượng cốt thép :
Gsp = 90.69.10-3 = 6,21 T


Thể tích cốt thép:
Vsp =

6,21
 0,79 m3
7,85

Thể tích của bêtông còn lại là :

Vcp = 69 - 0,79 = 68,21 m3
Khối lượng của bêtông là :
Gcp = 68,21.2400 = 163,7T
Khối lượng của bản mặt cầu :
Gbm = 8.64+163,7 = 172,34T = 1723,4 KN
Khối lượng bản mặt cầu trên 1m dài cầu là
DC2 =

1723,4
 57,45 KN/m
30

 DC = DC1+DC2 = 21,59 + 57,45 = 79,04 KN/m.

2) Tính toán khối lượng các bộ phận trên cầu
Chiều dày các lớp phủ mặt cầu chọn như sau:
- Lớp bêtông nhựa dày 7cm.
- Lớp phòng nước chọn 0,4cm .
- Lớp mui luyện dày 4cm.
+ Thể tích lớp bê tông nhựa dày 7cm:
Vbtn = 0,07.10,5.168 = 123,48m3
+ Trọng lượng lớp bê tông nhựa:
DCbtn = 123,48.22,5 = 2778,30 kN
+ Thể tích lớp phòng nước dày 0,4cm:
Vpn = 0,004.10,5.168 = 7,056m3
+ Trọng lượng lớp phòng nước:
DCpn = 7,056.18 = 127,01kN
+ Thể tích lớp tạo mui luyện dày 4cm:
Vml = 0,04.10,5.168 = 70,56m3
+ Trọng lượng lớp mui luyện:

DCml = 70,56.24 = 1693,44kN
 Trọng lượng các lớp phủ mặt cầu trên 1m dài cầu:

DW = (2778,30+127,01+1693,44)/168= 27,37kN/m


3) Phần lan can, tay vịn
2000

160

100

200

200 150

600

200

100

300

700

300

250

200

200

250
500

- Kích thước cột lan can, tay vịn như bản vẽ sơ bộ
- Tay vịn được làm bằng các ống INOX, đường kính  100, bề dày 2mm. Trọng
lượng trên 1m dài của ống là 10N/m, mỗi đoạn ống dài 2m.
+ Số lượng ống INOX trên 1 nhịp 42m
N=

30
.2.2  60 ống
3

 Ltv = 60.2 = 120m

+ Khối lượng tay vịn trên 1 nhịp
Gtv = 120.0,01 = 1,2kN
+ Diện tích mặt cắt ngang bệ lan can:
A= 0,7.0,25+ (0,2 + 0,5).0,25/2= 0,263m2
+ Thể tích bệ lan can trên 1 nhịp
Vblc = 0,263.30.2 = 15,78m3
+ Thể tích cột lan can trên 1 nhịp
Vc = (0,16.0,1.0,6 - 2.3,14.0,052.0,1).44 = 0,353m3
=> Thể tích bê tông lan can tay vịn trong một nhịp:
V = 15,78 + 0,353 = 16,133m3

+ Hàm lượng cốt thép trong lan can chiếm kp = 1,5 %:
VCT = 16,133.1,5/100 = 0,242m3
+ Khối lượng cốt thép trong lan can:
GCT = 0,242.78,5 = 19kN
+ Khối lượng bê tông lan can
V = (16,133 - 0,242).24 = 381,38kN


 Trọng lượng lan can tay vịn trên 1m dài

DClctv = (1,2 + 381,38 + 19)/30 = 13,39kN/m
 DW=27,37 + 13,39 = 40,76kN/m

III. Tính toán khối lượng mố, trụ
1) Khối lượng mố
Cấu tạo mố và bản quá độ
3767

400

400

2400

2400

1000

400

800

2500

200

800

11500

1500
1500

1500

1500

800

200

200

800

2500

200

3900

800

200

850

3500

300

12500

2000

5300

Thể tích các bộ phận của mố:
Tên cấu kiện

Dài
(m)

Tường cánh

Rộng (m)

Cao (m)

A = 14.04 m2

Thể tích
(m3)

Số
lượng

Tổng thể
tích (m3)

5.62

2

11.24

Thân mố

11.5

1.5

2.5

43.125

1

43.125

Tường đỉnh

11.5

0.4

2.401

11.045

1

11.045

Bệ móng

12.5

3.5

1.5

65.625

1

65.625

Bản quá độ

5.3

2

0.3

3.18

2

6.36

Gối kê

10.6

0.4

0.3

1.272

1

1.272

Đá kê gối

0.85

0.8

0.2

0.136

5

0.68


Thống kê khối lượng bêtông , thép mố
S
T Tên cấu kiện
T
1

Thể
tích

Hàm lượng

Trọng
lượng

Trọng lượng
bêtông (KN)

Tổng trọng
lượng (kN)

11.24

269.76

281

1.0

43.125

1035

1078.125

11.045

1.0

11.045

265.08

276.125

Bệ móng

65.625

1.0

65.625

1575

1640.625

5

Bản quá độ

6.36

1.0

6.36

152.64

159

6

Gối kê

1.272

1.0

1.272

30.528

31.8

7

Đá kê gối

0.68

1.2

0.816

16.32

17.36

(m3)

thép
(kN/m3)

thép (KN)

Tường cánh

11.24

1.0

2

Thân mố

43.125

3

Tường đỉnh

4

Tổng

3484.035

2) Khối lượng trụ
Trụ T1, T4
Cấu tạo trụ T1, T4
800
200

2000
1500

200

200

800

750

11500
800

5680

2000

1500

7500

8500

1500

1500

800
200

200

800

3500

Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ T1,T3
Tên cấu
kiện

Diện
tích
(m2)

Chiều
cao,
rộng (m)

Thể
tích
(m3)

Hàm lượng
thép
(kN/m3)

Trọng
lượng
thép (kN)

Trọng lượng
bê tông (KN)

Xà mũ

15.75

2

31.5

1

31.5

756

Thân trụ 1

10.77

5,68

102.32

1.2

122.78

2455.68

Bệ móng

29.75

1.5

44.625

1

44.63

1071

Đá tảng 1

1.04

0.2

0.208

1.2

0.250

4.992

Trọng lượng trụ : 4486.832 kN
Trụ T2, T3
Cấu tạo trụ T2, T3
800
200

2000
1500

200

200

800

750

11500
800

800

7150

2000

1500

1500

7500

1500

200

200

800

8500

Bảng thống kê khối lượng bê tông, thép trụ T2

3500


Tên cấu
kiện

Diện
tích
(m2)

Chiều
cao,
rộng (m)

Thể
tích
(m3)

Hàm lượng
thép
(kN/m3)

Trọng
lượng
thép (kN)

Trọng lượng
bê tông (KN)

Xà mũ

15.75

2

31.5

1

31.5

756

Thân trụ

10.77

7,15

77

1.2

142.16

1848

Bệ móng

29.75

1.5

44.625

1

44.63

1071

Đá tảng

1.04

0.2

0.208

1.2

0.250

4.992

Trọng lượng trụ : 3898.532 kN

IV. Tính toán số lượng cọc
1) Áp lực lớn nhất tác dụng lên mố, trụ
Lực thẳng đứng tính toán tác dụng lên mố ,trụ:
AP  1,25.DCbt  Rtt

Trong đó:
DCbt - Trọng lượng bản thân mố, trụ (kN)
Rtt - Lực thẳng đứng do tĩnh tải giai đoạn 1, 2 và hoạt tải tác dụng lên (kN)
Rtt = Rkcn+ Rht
Trong đó:
Rkcn = ( 1,25.DC + 1,5.DW ).
Rht = 1,75.n.m[(1+IM).0, 5.Piyi + 9,3.+]+1,75.2.T.  .PL
(2 xe cách nhau 15m lấy 90%)
DC: Trọng lượng kết cấu nhịp trên một mét dài
DW: Tĩnh tải giai đoạn hai phân bố đều trên một mét dài.
IM - Hệ số xung kích; (1+IM) = 1,25
T

: Bềrộng làn đi bộ

PL : Tải trộng đoàn người
n - Số làn xe; n = 2
m - Hệ số làn xe; m = 1
Pi - Tải trọng trục bánh xe

yi - Tung độ đường ảnh hưởng tương ứng
+ - Diện tích đường ảnh hưởng tương ứng chiều dài đặt tải (phần
dương)
 - Tổng diện tích đah áp lực lên mố, trụ
Đường ảnh hưởng phản lực tại mố và chất tải bất lợi được thể hiện ở hình 3.10
Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi được thể hiện ở hình 3.11
L=30m

35

4,3

145

145

4,3

0,797

1

0,899

9,3 kN/m

110

110

1,2

0,972

1

9,3 kN/m

Đường ảnh hưởng phản lực tại mố và chất tải bất lợi


L=30m

L=30m
9,3 kN/m

35

4,3

0,899

145

4,3

0,899

1

110

145

1,2
110

9,3 kN/m

1

35

9,3 kN/m

4,3

145

4,3

0,797 0,899

0,972

145

35

4,3

145

4,3

145

0,646 0,545 0,443

1

Đường ảnh hưởng phản lực tại trụ và chất tải bất lợi
Xe tải thiết kế
Cấu
+
Rht
 Piyi
kiện
(m2) (kN)
(kN)
Mố

Xe hai trục thiết kế
Rht
+ Piyi
(m2) (kN)
(kN)

21.2 303.2 1776.36 21.2 216.92 1587.51

Hai xe cách 15m
Rht
+ Piyi
(m2) (kN)
(kN)
-

-

-

Trụ 42.4 306.8 2897.17 42.4 216.92 2700.51 42.4 469.12 3252.2
Áp lực do hoạt tải tác dụng lên mố trụ
Mố/Trụ

DCbt(kN) 1,25.DCbt(kN)

 (m2)

Rkcn (kN)

Rht (kN)

Rtt (kN)

Mố

3420.27

4275.34

21.2

3281.76

1776.36

5058.12

Trụ 1

4405.24

5506.55

42.4

6563.52

3252.2

9815.72

Trụ 2

4804.98

6006.23

42.4

6563.52

3252.2

9815.72

Trụ 3

4804.98

6006.23

42.4

6563.52

3252.2

9815.72

Trụ 4

4405.24

5506.55

42.4

6563.52

3252.2

9815.72