Đồ án thiết kế cầu Cầu gồm 5 dầm chủ có mặt cắt chữ T chế tạo bằng bê tông có fc’=30MPa. Trong quá trình thi công, kết hợp với thay đổi chiều cao đá kê gối để tạo dốc ngang thoát nước. Lớp phủ mặt cầu gồm có 3 lớp: lớp phòng nước có chiều dày 0,5cm, lớp b

CHƯƠNG 1. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM CHỦ
1.1 Mặt cắt ngang cầu
Bề rộng cầu đã cho B= 2x3,5+2x1.5+2x0.5 = 11m
Cầu gồm 5 dầm chủ có mặt cắt chữ T chế tạo bằng bê tơng có fc’=30MPa. Trong q trình
thi cơng, kết hợp với thay đổi chiều cao đá kê gối để tạo dốc ngang thoát nước. Lớp phủ mặt
cầu gồm có 3 lớp: lớp phịng nước có chiều dày 0,5cm, lớp bê tơng Asphalt trên cùng có chiều
dày 7cm. Lớp phủ được tạo độ dốc ngang bằng cách kê cao các gối cầu.
Tổng chiều dài dầm là 33m, để hai đầu dầm mỗi bên 0.3 m để kê gối. Như vậy chiều dài
nhịp tính tốn của nhịp cầu là 32.4 m.

M? T C? T K? T C? U NH?P
11000

L?p bê tơng nh?a dày 5cm
L?p phịng nu?c1cm
L?p mui luy?n 2-12cm
B?n m?t c?u 20cm

V?ch son
D?c 2%

400

400

1110

400

4x2200=8800

Khoảng cách giữa các dầm chủ S= 2200mm.
1.2 . Kích thước dầm chủ
Điều kiện chọn tiết diện dầm chủ theo TCVN 11823-2017
Chiều dày các phần không nhỏ hơn:
•
•
•
•

Bản cánh trên:
50mm
Sườn dầm, khơng kéo sau: 125mm
Sườn dầm, kéo sau:
165mm
Bản cánh dưới:
125mm

LÊ VĂN BẰNG

500

V?ch son
D?c 2%

400

200
1700

200

1500

1100

7000/2

7000/2

1500

200500 600

500

Trang 1

1100


Bảng 1: Sơ bộ các kích thước dầm chủ có tiết diện hình chữ T
Tên bộ phận
Chiều dày bản cánh
Chiều cao dầm
Chiều rộng bầu dầm
Chiều cao bầu dầm
Chiều dày sườn dầm
Chiều rộng bản cánh
Chiều rộng vát cánh
Chiều cao vát cánh

Chiều rộng vát bầu dầm

Kí hiệu

Chiều cao vát bầu dầm

ts
H
bb
hb
tw
bc
bvc
hvc
bbd
hbd

Chiều rộng phần hẫng

bph

LÊ VĂN BẰNG

Trang 2

Kích
thước
0.2

Đơn vị

0.2
0.2
0.2

m
m
m
m
m
m
m
m
m

0.2

m

1

m

1.7
0.6
0.25

0.2
2.2

Các kích thước khác như hình vẽ:

Mặt cắt gối

Mặt cắt giữa nhịp

2200

2200

20
0

20
0
20
800

200

200

800
850

1700
200

1500

200

1700
25
0
20
0

600

600

Mặt cắt ngang dầm chủ
Mặt cắt dầm chủ tại gối sườn dầm được mở rộng để chịu lực cắt cục bộ và bố trí neo cáp.
Lựa chọn chiều cao H = (1/22 – 1/17)L = (1/22-1/17)*33000 = (1500 - 1941)mm
Kiểm tra điều kiện về chiều cao kết cấu nhịp tối thiểu
u cầu:

Hmin = 0.045L

Trong đó:
L: Chiều dài nhịp tính toán L = 32400mm.
Hmin: Chiều cao tối thiểu của kết cấu nhịp kể cả bản mặt cầu.
Quyết định chọn H = 1700mm > Hmin = 0.045L = 0.045x32400 = 1458mm (Thỏa mãn)
1.2.2. Xác định chiều rộng bản cánh hữu hiệu
1.2.2.1. Đối với dầm giữa
Bề rộng bản cánh hữu hiệu có thể lấy giá trị nhỏ nhất của
• 1/4 chiều dài nhịp = 8100 mm
• 12 lần độ dày trung bình của bản cộng với số lớn nhất của bề dày bản bụng dầm

hoặc 1/2 bề rộng bản cánh trên của dầm = 3500 mm
• Khoảng cách trung bình giữa các dầm kề nhau (S= 2200mm).
• Vậy bi = 2200 mm


1.2.2.2. Đối với dầm biên
Bề rộng cánh dầm hữu hiệu có thể được lấy bằng 1/2 bề rộng hữu hiệu của dầm kề trong
cộng trị số nhỏ nhất của:
• 1/8 chiều dài nhịp hữu hiệu = 4050 mm
• 6 lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn giữa 1/2 độ dày bản bụng hoặc
1/4 bề rộng bản cánh trên của dầm chính = 1750mm
• Bề rộng phần hẫng = 1000 mm
• Vậy bc = 1850 mm
Kết luận: Bề rộng bản cánh dầm hữu hiệu:
Bảng 1.2: Bề rộng bản cánh hữu hiệu
Dầm giữa (bi)
Dầm biên (bc)

2200
1850

mm
mm


CHƯƠNG 2 TÍNH TỐN DẦM CHỦ
2.1. Tính tốn nội lực dầm chủ
Tải trọng tác dụng nên dầm chủ:
•
•

•
•

Tĩnh tải : Tĩnh tải giai đoạn 1 DC1và tĩnh tải giai đoạn 2 (DC2+ DW)
Hoạt tải gồm cả lực xung kích(LL+IM): Xe HL-93
Nội lực do căng cáp ứng suất trước.
Ngồi ra cịn các tải trọng: Co ngót, từ biến, nhiệt độ, lún, gió, động đất. Trong khn
khổ đồ án sinh viên khơng xét đến các tải trọng này.

2.1.1. Tính tốn nội lực dầm chủ do tĩnh tải
2.1.1.1. Tĩnh tải rải đều lên một dầm chủ
Giả thuyết tĩnh tải phân bố đều cho mỗi dầm, riêng lan can thì một mình dầm biên chịu.
+Tải trọng bản thân dầm DCdc
Thành phần tĩnh tải DC bên trên bao gồm toàn bộ tĩnh tải kết cấu trừ tĩnh tải lớp mặt hao mòn
dự phòng và tải trọng dự chuyên dụng. Do mục đích thiết kế 2 phần của tĩnh tải được định
nghĩa như sau:
Tĩnh tải rải đều lên dầm chủ xuất hiện ở giai đoạn căng ứng suất trước.
gDC1(dc) = γ.Ag
Trong đó:
+ γ : Trọng lượng riêng của dầm, γ = 25 KN/m3
2200

2200

20
0

1700

20

0
20
800

200

200

1500

600
600

800


250
200
850
1700

+ Ag :Diện tích mặt cắt ngang trung bình của dầm (tính cả phần mở rộng đầu dầm tại gối theo
tỷ lệ chiều dài mỗi đoạn do dầm có mở rộng về 2 phía gối (xem bản vẽ). Nên ta có A g =
0.912m2.


gDC1(dc) = 25x0.912 = 22.8 kN/m
+Tải trọng do dầm ngang: DC1dn
Theo chiều dọc cầu bố trí 5 dầm ngang, theo chiều ngang cầu bố trí 8 dầm ngang, suy ra tổng
số dầm ngang = 40 dầm.

 Chiều rộng dầm ngang: 1.6m
 Chiều cao dầm ngang: 1.2m
 Chiều dày dầm ngang (trung bình): 0.2m

Trọng lượng một dầm ngang: DC1dn= 1.6*1.2*0.2*25 = 9.6 kN
Tĩnh tải rải đều lên 1 dầm chủ do dầm ngang:
gDC1(dn)= ndn*DC1dn/(Lnhip*ndc) = 40*9.6/(34.2*9) = 1.248 kN/m
+Tải trọng do mối nối ướt: DC1lc

• Số lượng mối nối: 8 mối nối
• Chiều rộng mối nối: 0.5 m
• Chiều cao mối nối: 0.2 m
gDC1(mn)= 8*0.5*0.2*25/9 = 2.22 kN/m
+Tải trọng do lan can


DC2lc: Trọng lượng lan can xuất hiện ở giai đoạn khai thác sau các mất mát.
Ta sử dụng loại lan can theo tiêu chuẩn TCVN 11823-2017
-

Diện tích chân lan can: 0.209 m2
Diện tích tay vịn bằng thép: 0.0014m2

⇒Tĩnh tải DC2 tác dụng cho dầm biên gDC2lc = 0.209*25+0.014*78.5 = 6.324 kN/m
+Tải trọng của lớp phủ
Lớp phủ dày 74 mm tỷ trọng 22,5 kN/m3
gDW = (19.4 – 2*0.5)*0,074*22,5/ 9= 3.404 kN/m
Bảng 2: Tổng hợp tĩnh tải
Tên tải trọng

Giá trị Đơn vị
22.800 kN/m

Do TLBT dầm chủ gDC1dc
Do TLBT dầm ngang gDC1dn

1.248

kN/m

Do TLBT mối nối gDC1mn

2.220

kN/m

Do lan can gDC2lc

6.324

kN/m

Do lớp phủ mặt cầu gDW

3.404

kN/m

2.1.1.2. Các hệ số do tĩnh tải (theo TCVN 11823-2017)
Bảng 3: Các hệ số tải trọng cho tĩnh tải

Loại tải trọng
DC: Cấu kiện và các thiết bị phụ
DW: Lớp phủ mặt cầu và các tiện ích

TTGH CDI
1.25/0.9
1.5/0.65

TTGH SD
1
1


2.1.1.3. Tính nội lực do tĩnh tải
Ta tính tốn nội lực dầm chủ tại 2 mặt cắt: MC giữa nhịp (L/2) và MC gối.
• Để xác định nội lực, ta vẽ đường ảnh hưởng cho các MC cần tính rồi xếp tĩnh tải rải
đều lên đường ảnh hưởng. Nội lực được xác định theo cơng thức:
• Mơmen: Mu= η.γp.ω.g
• Lực cắt: Vu= η.g(γp.ω++γp.ω-)
• Tương tự như tính tốn bản mặt cầu với mục đích tạo ra hiệu ứng tải lớn nhất.
Trong đó:
• ω : Diện tích đường ảnh hưởng mơmen tại mặt cắt đang xét.
• ω+: Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt dương tại mặt cắt đang xét.
• ω- : Diện tích đường ảnh hưởng lực cắt âm tại mặt cắt đang xét.
• η: Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác.
η = ηiηDηR ≥ 0,95

Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0,95
Hệ số liên quan đến tính dư ηR = 0,95
Hệ số liên quan đến tầm quan trọng khi khai thác ηi = 1,05

Vậy: η = 0,95
2.1.1.3.a. Tính Mômen do tĩnh tải
 Đường ảnh hưởng mômen mặt cắt L/2
Trọng lượng lan can gDC2lc
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu gDW

gDC2lc
gDW

Trọng lượng mối nối gDC1mn

gDC1mn

Trọng lượng dầm ngang gDC1dn

gDC1dn

Trọng lượng bản thân dầm chủ gDC1dc

8.55

 Diện tích đường ảnh hưởng: ω = 0.5*8.55*34.2 = 146.205 m2

 Mô men trạng thái giới hạn cường độ 1 mặt cắt giữa nhịp:

gDC1dc

• Dầm
biên

Ðah M (L/2)


Dầm trong: Mcđ = 0.95*(1.25*22.8+1.25*1.248+1.25*2.5+1.5*1.665)*146.205 = 4956.112kN.m
Dầm biên:
Mcđ = 0.95*(1.25*22.8+1.25*1.248+1.25*2.5+1.25*6.324+1.5*1.665)*146.205=6054.075 kN.m
 Mô men trạng thái giới hạn sử dụng mặt cắt giữa nhịp
Dầm trong: Msd = 0.95*(1*22.8+1*1.248+1*2.5+1*1.665)*146.205= 3918.638 kN.m
Dâm biên: Msd = 0.95*(1*22.8+1*1.248+1*2.5+1*6.324+1*1.665)*146.205= 4797.008 kN.m
Bảng 2.3: Tổng hợp nội lực mô men do tĩnh tải
TTGH Cường độ I
L/2
Gối
4956.112
0
Dầm trong
6054.075
0
Dầm biên
2.1.1.3.b. Tính Lực cắt do tĩnh tải
Mặt cắt

TTGH Sử dụng
L/2
Gối
3918.64
0
4797.01
0

 Đường ảnh hưởng lực cắt mặt cắt L/2
Trọng lượng lan can gDC2lc
Trọng lượng lớp phủ mặt cầu gDW

gDC2lc
gDW

Trọng lượng mối nối gDC1mn

gDC1mn

Trọng lượng dầm ngang gDC1dn

gDC1dn

Trọng lượng bản thâm dầm chủ gDC1dc

gDC1dc

0.5

Ðah V (L/2)
0.5

-

Diện tích phần đường ảnh hưởng dương ω+ = 0.5*0.5*17.1 = 4.275m2
Diện tích phần đường ảnh hưởng âm ω- = - 0.5*0.5*17.1 = - 4.275m2
Đường ảnh hưởng lực cắt mặt cắt gối

Trọng lượng lan can gDC2lc

gDC2lc
gDW

Trọng lượng lớp phủ mặt cầu gDW

gDC1mn

Trọng lượng mối nối gDC1mn

gDC1dn

Trọng lượng dầm ngang gDC1dn
Trọng lượng bản thâm dầm chủ gDC1dc

gDC1dc

Ðah V (gối)
1

-

Diện tích
phần
đường ảnh
hưởng
dương ω+ =

0.5*1*34.2
= 17.1 m2
- Diện tích
phần
đường
ảnh
hưởng âm
ω- = 0

Lực cắt trạng thái
giới hạn cường độ
mặt cắt giữa
nhịp:
D
ầ
m
t
r
o


ng: Vcđ = 0.95*(1.25*(22.8+1.248+2.5)*4.2750.9*(22.8+1.248+2.5)*4.275+1.5*1.665*4.2750.65*1.665*4.275) = 43.484 kN
-

Dầm biên: Vcđ = 0.95*(1.25*(22.8+1.248+2.5+6.324)*4.2750.9*(22.8+1.248+2.5+6.324)*4.275+1.5*1.665*4.2750.65*1.665*4.275) = 52.473 kN

Lực cắt trạng thái giới hạn cường độ mặt cắt gối:
- Dầm trong: Vcđ =
0.95*(1.25*(22.8+1.248+2.5)*17.1+1.5*1.665*17.1) = 579.662 kN
- Dầm biên:Vcđ =

0.95*(1.25*(22.8+1.248+2.5+6.324)*17.1+1.5*1.665*17.1) = 708.079
kN
Lực cắt trạng thái giới hạn sử dụng mặt cắt gối:
- Dầm trong Vsd = 0.95*(1*(22.8+1.248+2.5)*17.1+1*1.665*17.1) =
458.320 kN
- Dầm biên Vsd =
0.95*(1*(22.8+1.248+2.5+6.324)*17.1+1*1.665*17.1) = 561.054 kN

Mặt cắt
Dầm trong
Dầm biên

TTGH Cường độ I
L/2
Gối
43.484
579.662
52.473
708.079

L/2
0
0

TTGH Sử dụng
Gối
458.32
561.054

2.1.2. Tính tốn nội lực dầm chủ do hoạt tải
2.1.2.1. Tính tốn hệ số phân phối hoạt tải theo làn
Quy trình TCVN 11823-2017 đề cập đến phương pháp gần đúng được dùng để phân bố
hoạt tải cho từng dầm. Không dùng hệ số làn của Điều 3.6.1.1.2 với phương pháp vì các hệ số
đó đã được đưa vào trong hệ số phân phối ,trừ khi dùng phương pháp mô men tĩnh hoặc các
phương pháp địn bẩy.
Những kích thước liên quan :
•
•
•
•

Chiều cao dầm: H = 1700 mm.
Khoảng cách của các dầm: S=2200 mm.
Chiều dài nhịp: L = 34200mm.
Khoảng cách từ tim của dầm biên đến mép trong của lan can: de = 400 mm

Dầm T thuộc phạm vi áp dụng những công thức gần đúng của qui định TCVN 11823-2017
(Theo bảng 4.6.2.21 và 4.6.2.2a-1). Hệ số phân bố hoạt tải được tính như sau:
+Hệ số phân phối hoạt tải theo làn đối với mơ men uốn
Đối với dầm giữa:
• Một làn thiết kế chịu tải:
0,4

0,3

0,1

0,4

0,3

 S   S   Kg 
 2200   2200 
g m = 0,06 + 
÷  ÷  ÷ = 0, 06 + 
÷ 
÷ .1 = 0,396
 4300   L   Lts 
 4300   34200 
• Hai làn thiết kế chịu tải
0,1

0,6
0,2
0,6
0,2
 S   S   Kg 
 2200   2200 
g m = 0, 0075 + 
÷ = 0, 075 + 
÷  ÷ 
÷ 
÷ .1 = 0,564
 2900   L   Lts 
 2900   34200 

Đối với dầm biên:
• Một làn thiết kế chịu tải: Sử dụng quy tắc đòn bẩy: Do cự ly theo chiều ngang cầu của
xe Truck và Tendom đều là 1800mm nên ta có sơ đồ xếp tải như hình vẽ cho cả 2 xe.

Hình 2.18: Hệ số phân phối họat tải
gm =1.2*(1.045+0.227)/2= 0.763
• Hai làn thiết kế chịu tải:
gm=e gbên trong
Trong đó:
e = 0.77+

gm=0.5640

de

400 = 0.913

2800 = 0.77+
2800
*0.913= 0.5149

+Hệ số phân phối hoạt tải theo làn đối với lực cắt
Đối với dầm giữa:
• Một làn thiết kế chịu tải:
gv = 0.36+

S
7600

= 0.36+

2200

7600

= 0.6490

• Hai làn thiết kế chịu tải:
g v = 0, 2 +

S
2200  2200 
 S 
−
−
÷ = 0, 2 +
÷ = 0, 447
3600  10700 
3600  10700 


Đối với dầm biên:
• Một làn thiết kế chịu tải: Sử dụng quy tắc địn bẩy, tương tự như tính hệ số phân bố cho
mơmen ở trên, ta có gv = 0.7630
• Hai làn thiết kế chịu tải:


gv = e gbên trong
Trong đó:

400

de

= 0.6+
e = 0.6+
3000 3000

= 0.733
gv = 0.733*0.4470 = 0.3280
Quy tắc đòn bẩy giả thuyết rằng bản mặt cầu trong
phương nằm ngang đơn thuần được đỡ bởi các dầm và sử
dụng tĩnh học để xác định phân bố hoạt tải cho các dầm.
Theo Quy trình TCVN 11823-2017 khi dùng phương
pháp đòn bẩy phải đưa vào hệ số làn m. Đối với 1 làn
chịu tải m
=1.2. Mơ hình ngun tác địn bẩy cho dầm biên được chỉ ra
trên hình vẽ.
2.1.2.2. Tính tốn hệ số phân phối của tải trọng người đi
bộ
Đối với dầm biên sử dụng phương pháp địn bẩy, tính cho cả
mơmen và lực cắt:
g dầm biên = 2*0,5*(1.182+0.273) =
1.455

PL

g

PL
dầm giữa

= 1*0,5*0.727

= 0.3640 Vây hệ số
phân phối của hoạt
tải và người đi bộ:
Bảng 2.5: Bảng tổng hợp hệ số phân
phối ngang
Hệ số phân bố
Dầm trong
Dầm biên

Mô men gM

Lực cắt gV

0.564

0.649

0.763

0.763

2.1.2.3. Xác định nội lực.
Hoạt tải xe HL93: Hoạt tải xe ôtô trên mặt cầu hay kết
cấu phụ trợ (HL - 93) sẽ gồm một tổ hợp của:
• Xe tải thiết kế hoặc hai trục thiết kế.
• Tải trọng làn thiết kế.


H

l

xung kích. Quy tắc xếp tải

i

à

theo TCVN 11823-2017

ệ

n

u
t
ứ

h

n

i

g

ế
t

l
ự

k

c

ế

c

k

ủ

h

a

ơ
n

t

g

ả
i

x

é

t

t

r
ọ

l

n

ự

g

c

• Hiệu ứng lực lớn nhất phải được lấy theo giá trị lớn
hơn của các trường hợp sau:
 Hiệu ứng của xe hai trục thiết kế tổ hợp với
hiệu ứng tải trọng làn thiết kế (HL93M).
 Hiệu ứng của một xe tải thiết kế có cự ly
trục bánh thay đổi tổ hợp với hiệu ứng của
tải trọng làn thiết kế. (HL93K)
• Đối với các mômen âm giữa các điểm uốn ngược
chiều khi chịu tải trọng rải đều trên các nhịp và đối
phản lực gối giữa thì lấy 90% hiệu ứng của hai xe
tải thiết kế có khoảng

cách trục bánh trước xe này đến trục bánh sau xe kia là 15000mm tổ hợp 90% hiệu ứng
của tải trọng làn thiết kế; khoảng cách giữa các trục 145KN của mỗt xe tải phải lấy
bằng 4300mm (HL93S).
• Các trục bánh xe không gây hiệu ứng lực lớn nhất đang xem xét phải bỏ qua.
• Chiều dài của làn xe thiết kế hoặc một phần của nó mà gây ra hiệu ứng lực lớn nhất
phải được chất tải trọng làn thiết kế.
Tải trọng người đi bộ (PL)
• Tải trọng người đi bộ 3 KN/m2 phân bố trên 2m nên tải trọng rải đều của người đi bộ là
3*2 = 6kN/m và phải tính đồng thời cùng hoạt tải xe thiết kế.
Sơ đồ tính: Sơ đồ tính của dầm chủ là dầm giản đơn nên khoảng cách giữa các trục của xe tải
thiết kế Truck đều lấy = 4,3 m.
Cách xếp xe tải lên đường ảnh hưởng: Xếp xe sao cho hợp lực của các trục xe và trục xe gần
nhất cách đều tung độ lớn nhất của đường ảnh hưởng.
+Mô men mặt cắt giữa nhịp:
110 kN 110 kN
Xe 2tr
145 kN

145 kN

35 kN

Xe 3tr
PL
9.3 kN/m
Lane
Ðah M (L/2)

y1

yt
2

yt
1

y2

+ Lực cắt mặt cắt giữa nhịp:

y3


110 kN 110 kN
Xe 2tr
145 kN

145 kN

35 kN
Xe 3tr
9.3 kN/m

PL
Lane

yt
y110.5

Ðah V (L/2)
yt
2

y2

y3

0.5

+ Lực cắt mặt cắt gối:
110 kN 110 kN
Xe 2 tr
145 kN

145 kN

35 kN
Xe 3 tr
9.3 kN/m

PL
Lane
Ðah V (goi)

yt
1
y1=1

yt
2

y2

y3

Mô men tại các mặt cắt đặc trưng:
•
•
•
•

Mtruck= 35.y3+145.y4+145.y5
Mtandem= 110(y1+y2)
Mlàn =9,3.ωM
MPL= 3.1,75. ωM

Lực cắt tại các mặt cắt đặc trưng:
• Vtruck= 145.y3+145.y4+35.y5
• Vtandem= 110(y1+y2)
• Vlàn =9,3.ωVd
MPL= 6* ω Vd
Tại mặt cắt L/2
Xe 3 trục

Tung độ y1
Tung độ y2

6.400

8.550

M xe 3 trục
M làn

2391.750
1359.707


Xe 2 trục

Xe 3 trục

Xe 2 trục

Xe 3 trục
Xe 2 trục

Tung độ y3
Tung độ yt1
Tung độ yt2

6.400
8.550
7.950

Tại mặt cắt L/2
Tung độ y1
0.5
Tung độ y2

0.374
Tung độ y3
0.249
Tung độ yt1
0.5
Tung độ yt2
0.465
Tại mặt cắt tại gối
Tung độ y1
1
Tung độ y2
0.874
Tung độ y3
0.749
Tung độ yt1
1

M xe 2 trục
M PL

1815.000
877.230

V xe 3 trục
V làn
V xe 2 trục
V PL

135.468
59.52

106.14
51.3

V xe 3 trục

297.968
139.035
216.14
102.6

V làn
V xe 2 trục
V PL

2.1.3. Tổ hợp nội lực.
Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cường độ I:
 Tổ hợp Mô men theo trạng thái giới hạn cường độ I (Điều 3.4.1.1)

MU = η (γP.M DC1 + γP M DC2 +γP M DW +1.75MLL+IM +1.75 MPL )
 Tổ hợp Lực cắt theo trạng thái giới hạn cường độ I (Điều 3.4.1.1)

VU =η (γP V DC1 + γP V DC2 +γP V

DW +1.75VLL+IM +1.75

VPL)

Trong đó :
MLL: Mơmen do hoạt tải tác dụng lên 1 dầm chủ (đã tính hệ số phân bố ngang)
MU

: Mơ men tính tốn theo trạng thái giới hạn cường độ I của dầm giữa

VU

: Lực cắt tính tốn theo trạng thái giới hạn cường độ I của dầm giữa

γP : Xác định ở mục 1.3.2
η : Hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư, và sự quan trọng trong khai thác xác định
theo Điều 1.3.2
η=ηiηDηR ≥ 0.95
Hệ số liên quan đến tính dẻo ηD = 0.95 (theo Điều 1.3.3)


Hệ số liên quan đến tính dư ηR = 0.95(theo Điều 1.3.4)
Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác ηi = 1.05 (theo Điều 1.3.5)
η = 0,95
IM

= Hệ số xung kích IM = 33% Theo Điều 3.4.1-1.
MLL+IM = {gMLL(1+IM)Mxe tải+Mlàn}
VLL+IM = {gVLL(1+IM)Vxe tải+Vlàn}

Hệ số tải trọng và tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng:
MU =M DC1 + M DC2 + M DW +MLL+IM + MPL
VU = VDC1 + V DC2 + V DW +VLL+IM + VPL
 BẢNG NỘI LỰC DO HOẠT TẢI
Bảng 2.8: Bảng tổng hợp nội lực do hoạt tải ở TTGH CĐI
Mặt cắt

L/2

Gối

Mômen

Dầm trong

6379.584

0

(kN.m)

Dầm biên

7881.829

0

Lực cắt

Dầm trong

382.711

825.786

(kN)

Dầm biên

428.138

927.245

 Nội lực do hoạt tải trạng thái giới hạn cường độ 1 mặt cắt giữa nhịp dầm trong:

+ Mô men: 0.95*(1.75*0.564*((1+33/100)*2391.75+1359.7065)+1.75*1.455*877.23)
= 6379.584 kN.m
+ Lực cắt: 0.95*(1.75*0.649*((1+33/100)*(135.468)+59.52)+1.75*1.455*51.3)
= 382.711 kN
Nội lực do hoạt tải trạng thái giới hạn cường độ 1 mặt cắt giữa nhịp dầm biên:
+ Mô men:
0.95*(1.75*0.763*((1+33/100)*(2391.75)+1359.7065)+1.75*1.455*877.23) =
7881.829 kN.m
+ Lực cắt: 0.95*(1.75*0.763*((1+33/100)*(135.468)+59.52)+1.75*1.455*51.3)
= 428.138kN
Bảng 2.9: Bảng tổng hợp nội lực do hoạt tải ở TTGH SD
Mặt cắt
TRẦN THU HÀ ANH

L/2
Trang 22

Gối


Mômen

Dầm trong

3645.476

0

(kN.m)

Dầm biên

4503.902

0

Lực cắt

Dầm trong

218.692

471.878

(kN)

Dầm biên

244.65

529.854

 Nội lực do hoạt tải trạng thái giới hạn sử dụng mặt cắt giữa nhịp dầm trong:

+ Mô men: 0.95*(1*0.564*((1+33/100)*2391.75+1359.7065)+1*1.455*877.23)
= 3645.476 kN.m
+ Lực cắt: 0.95*(1*0.649*((1+33/100)*(135.468)+59.52)+1*1.455*51.3)=218.692kN
Nội lực do hoạt tải trạng thái giới hạn sử dụng mặt cắt giữa nhịp dầm biên
+ Mô men: 0.95*(1*0.763*((1+33/100)*(2391.75)+1359.7065)+1*1.455*877.23)
= 4503.902kN.m
+ Lực cắt: 0.95*(1*0.763*((1+33/100)*(135.468)+59.52)+1*1.455*51.3)=244.650kN
 TỔNG HỢP NỘI LỰC TRONG DẦM CHỦ:
Bảng 2.10: Bảng tổng hợp nội lực ở TTGH CĐI
Mặt cắt

L/2

Gối

Mômen

Dầm trong

11335.696

0

(kN.m)

Dầm biên

13935.904

0

Lực cắt

Dầm trong

426.195

1405.449

(kN)

Dầm biên

480.612

1635.324

 Mô men mặt cắt giữa nhịp dầm trong M=6379.584+4956.112 = 11335.696kN.m
 Mô men mặt cắt giữa nhịp dầm biên M=7881.829+6054.075=13935.904kN.m
 Lực cắt mặt cắt giữa nhịp dầm trong V=382.711+43.484=426.195kN
 Lực cắt mặt cắt giữa nhịp dầm biên V=428.138+52.473=480.612kN
 Lực cắt mặt cắt gối dầm trong: V = 825.786+579.662 = 1405.449kN
 Lực cắt mặt cắt gối dầm biên: V=927.245+708.079 = 1635.324kN

Bảng 2.11: Bảng tổng hợp nội lực ở TTGH SD
Mặt cắt

L/2

Gối

Mômen

Dầm trong

7564.114

0

(kN.m)

Dầm biên

9300.91

0

TRẦN THU HÀ ANH

Trang 23


Lực cắt

Dầm trong

218.692

930.198

(kN)

Dầm biên

244.65

1090.908

Mô men mặt cắt giữa nhịp dầm trong M:3645.476+3918.638 = 7564.114 kN.m
Mô men mặt cắt giữa nhịp dầm biên M: 4503.902+4797.008 = 9300.910 kN.m
Lực cắt mặt cắt giữa nhịp dầm trong V:218.692+0 = 218.692 kN
Lực cắt giữa nhịp dầm biên: V = 244.65+0 = 244.650 kN
Lực cắt mặt cắt gối dầm trong V= 471.878+458.32 = 930.198 kN
Lực cắt mặt cắt gối dầm biên V = 529.854+561.054 =
1090.908kN

TRẦN THU HÀ ANH

Trang 24


2.2. Chọn và bố trí cốt thép Dự ứng lực
2.2.1. Vật liệu
2.2.1.1. Thép

Thép ứng suất trước.
Sử dụng tao thép 15.2 cấp thép 270. Diện tích 1 tao 140 mm2 .
• Cường độ kéo quy định của thép ứng suất trước : fpu =1860MPa (A.5.4.4.1)

• Giới hạn chảy của thép ứng suất trước : fpy = 0,9.fpu =1674MPa (A.5.4.4.1)
• Mơdun đàn hồi của thép ứng suất trước : Ep =197000MPa
• Sử dụng thép có độ chùng thấp của hảng VSL: ASTM A416 -85 Grade 270.
• Ứng suất trong thép ứng suất khi kích fpj = 0,75.fpu =1488MPa
•

Ứng suất trong thép sau các mất mát trong giai
đoạn sử dụng : 0,83.fpy=0,83.1674=1389,4 MPa

•

Ứng suất trong thép sau các mất mát trong giai
đoạn khai thác: 0,8.fpy=0,8.1674=1339,2 MPa.

Thép thường.

fy = 420MPa

• Giới hạn chảy tối thiểu của cốt thép
thanh:
• Modul đàn hồi Es = 200000 MPa.
2.2.1.2. Bê tơng
• Tỷ trọng của bêtơng: γ = 25 kN/m3
c

• Cường độ chịu nén của bêtơng quy định ở tuổi 28 ngày f’c = 35 Mpa
• Cường độ chịu nén của bêtông lúc bắt đầu đặt tải hoặc tạo ứng suất trước : f'ci = 0,85f'c =
29.75 Mpa
• Mơdun đàn hồi của bêtông làm dầm : E =0.0017.K .W2 .f '0.33 = 34345.620 Mpa
c

1

c

c

• Mơđun đàn hồi của bêtơng làm dầm lúc căng kéo:
Eci = 0,85Ec = 0.85* 34345.620 = 29193.777 Mpa

•

 f ' − 28 
β1 = 0,85 0, 05 ì c
ữ = 0,8
7

H s quy đổi hình khối ứng suất (5.7.2.2):

Cường độ chịu kéo khi uốn:

f r = 0, 63 f c' = 3, 727 MPa

2.2.2. Chọn cáp Dự ứng lực
TRẦN THU HÀ ANH

Trang 25