ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG CẦU

khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Phần I
Giới thiệu chung
I. Hiện trạng kinh tế - xã hội và giao thông khu vực nghiên cứu
I.1. Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực xây dựng cầu
Thành phố A là một tỉnh thuộc vùng duyên hải miền trung có vị trí địa lý thuận lợi
để mở rộng phát triển và giao lu kinh tế. Phía bắc giáp tỉnh X, phía nam giáp tỉnh Y.
Trong thời kỳ đổi mới chung của cả nớc, gần đây nền kinh tế tỉnh A đang có hớng
chuyển biến theo hớng giảm tơng đối tỷ trọng ngành nông lâm nghiệp, tăng tỷ trọng
ngành công nghiệp, dịch vụ để phù hợp với xu thế chung.
Với vai trò là một trung tâm phát triển kinh tế xã hội của miền trung, một cực cân
bằng trong cơ cấu lãnh thổ toàn quốc. Thành phố A về quy mô còn thua kém các
thành phố lớn khác, cơ sở vật chất kỹ thuật kinh tế và cơ sở hạ tầng còn lạc hậu và cha
đồng bộ, sức lao động là dồi dào nhng chiến lợc cha cao.
I.2. Hiện trạng giao thông đờng bộ trong khu vực
Quốc lộ 1A: Là trục quan trọng nhất qua địa phận tỉnh đóng vai trò hàng đầu trong
giao lu liên tỉnh, nội tỉnh. Trên tuyến có một số đoạn bị ngập trong mùa ma và một số
đoạn thờng bị ùn tắc cục bộ.
Hệ thống tỉnh lộ và huyện lộ cùng với các trục quốc lộ tạo thành mạng lới giao
thông, phân bố hợp lý, các tuyến vùng núi thờng chạy song song với địa hình tự nhiên
xuyên qua các khu vực dân c và khu công nghiệp. Chất lợng hệ thống tỉnh lộ và huyện
lộ xấu, xuống cấp mạnh.
II. các định hớng kinh tế xã hội dự báo nhu cầu vận tải - sự cần thiết phải đầu
t
II.1. Những định hớng phát triển kinh tế - xã hội
Thành phố A là một trong các tỉnh thuộc vùng kinh tế duyên hải miền trung. Định
hớng phát triển kinh tế từ nay đến năm 2020 là khai thác hiệu quả trục xuyên suốt Bắc
Nam, các cảng biển, tiềm năng du lịch và nguồn lợi biển để hình thành cơ cấu kinh tế
đa dạng theo hớng sản xuất hàng hoá.
Phát triển cảng biển. Các khu công nghiệp, khu đô thị mới với phát triển du lịch th-

ơng mại để hình thành các khu kinh tế trọng điểm
Phát triển thành phố thành một trung tâm kinh tế, thơng mại, du lịch của toàn khu
vực, đầu mối giao thông quan trọng về đờng bộ cảng biển, hàng không
II.2. Định hớng phát triển giao thông-dự báo nhu cầu vận tải
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
1
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Trên cơ sở những định hớng quy hoạch phát triển vùng trọng điểm miền trung đồng
thời với việc hình thành xa lộ Bắc - Nam, sự cần thiết phải xây dựng hệ thống cơ sở hạ
tầng kỹ thuật của miền trung mà đặc biệt là mạng lới giao thông vận tải.
Với sự phát triển của một chuỗi các khu công nghiệp kéo dài ở miền trung dự báo
trong những năm tới nhu cầu vận tải sẽ tăng mạnh, ngoài ra còn phải xét tới dự án đ -
ờng xuyên á sẽ đợc xây dựng vào những năm tiếp theo, lợng hàng hoá thông qua sẽ
rất lớn.
II.3. Sự cần thiết phải đầu t xây dựng
Nh các nội dung đã phân tích trên, việc xây dựng cầu C có ý nghĩa to lớn về mặt
kinh tế, xã hội chính trị, văn hoá du lịch, an ninh quốc phòng với tỉnh A nói riêng và cả
nớc nói chung.
Việc đầu t xây dựng cầu C là cần thiết vì các lý do sau đây:
Đồng bộ với việc xây dựng xa lộ Bắc - Nam theo chủ trơng của nhà nớc phù hợp với
nguyện vọng chính đáng của nhân dân cả nớc và địa phơng có đờng xa lộ đi qua.
Đảm bảo giao thông thông suốt trên toàn tuyến xa lộ Bắc - Nam.
Thu hút bớt phơng tiện vận tải, giảm bớt lu lợng xe và ách tắc trên quốc lộ 1A nhất
là về mùa lũ
Đáp ứng nhu cầu phát triển giao thông vận tải góp phần phát huy tốt tiềm năng sẵn
có, phục vụ chiến lợc quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh X trong tơng lai.

Việc đầu t xây dựng tuyến đờng trong đó có cầu A cùng với hệ thống các đờng quốc
lộ tỉnh lộ khác tạo nên mạng lới giao thông vận tải liên hoàn giữa các miền, nối các
khu trung tâm kinh tế, chính trị, công nghiệp, văn hoá góp phần chuyển dịch cơ cấu lao
động, dân c, sử dụng hết đất đai, đa công nghiệp lên miền núi, phát triển vốn rừng
từng bớc xây dựng nền kinh tế hiện đại hoá, công nghiệp hoá, củng cố an ninh quốc
phòng và tăng cờng hợp tác quốc tế.
III. đặc điểm điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu
III.1. Đặc điểm địa hình
Cầu C bắc qua sông B tại đoạn sông khá thẳng, dòng sông hẹp hơn, cả hai bên bờ ít
bị xói lở. Hai bờ đều là ruộng hoa mầu tơng đối bằng phẳng.
III.2. Đặc điểm địa chất
III.2.1. Địa chất thuỷ văn
Địa chất thuỷ văn gồm hai nguồn nớc chính:
Nớc mặt: Gồm nớc ao hồ, nớc sông. Lợng nớc mặt thay đổi theo mùa, mùa ma n-
ớc lớn, mùa khô lợng nớc giảm. nớc mặt rất phong phú về trữ lợng.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
2
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Nớc ngầm: Chủ yếu trong tầng cát, động thái, thành phần hoá học phụ thuộc vào
điều kiện khí tợng thuỷ văn.
III.2.2. Điều kiện địa chất công trình
Kết quả khoan thăm dò địa chất ở vị trí xây dựng cầu cho thấy cấu tạo địa tầng ở
đây nh sau:
Lớp 1- Sét pha cát, trạng thái dẻo cứng, dày trung bình 5,5 m có các chỉ tiêu nh
sau:
Hệ số rỗng e = 0,7;

Độ sệt B = 0,4;
Dung trọng thiên nhiên 1,95 T/m3
Lực dính tiêu chuẩn C = 0,14 kG/cm2;
Góc nội ma sát = 22
o
Lực ma sát tới hạn f
tc
i
= 30,5(KN/m
2
).
Cờng độ quy ớc R = 1,5 kG/cm2
Lớp 2 - Cát pha sét, trạng thái nửa cứng, dày trung bình 9,3 m có:
Hệ số rỗng e = 0,5 ;
Độ sệt B = 0,2
Dung trọng thiên nhiên : = 2,1 T/m3
Lực dính tiêu chuẩn C = 0,12 kG/cm2
Góc nội ma sát = 25
o
;
Lực ma sát tới hạn f
tc
i
= 45,5(KN/m
2
).
Cờng độ quy ớc
[ ]
0
R

= 2,5 kG/cm2
Lớp 3 - Cát hạt vừa, trạng thái chặt, bão hoà nớc, dày trung bình 6,6 m có:
= 2,05 T/m3 ;
C = 0,06 kG/cm2
= 38
o
Lực ma sát tới hạn f
tc
i
= 58,5(KN/m
2
).

[ ]
0
R
= 2,5 kG/cm2
Lớp 4 - Cát hạt thô, lẫn sỏi cuội trạng thái chặt, bão hoà nớc có chiều dày 5,2m
có các chỉ tiêu sau:
= 2,05 T/
m3
;
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
3
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
C = 0,03 kG/cm

2

= 40
0

Lực ma sát tới hạn f
tc
i
= 56,5(KN/m
2
).

[ ]
0
R
= 3,3 kG/cm2
Lớp 5 - Sỏi cuội xám vàng, trạng thái chặt vừa bão hoà nớc

[ ]
0
R
= 5,00kG/cm2
III.3. Đặc điểm khí tợng
Khí hậu mang tính chất chung của khí hậu nớc ta là nhiệt đới gió mùa và mang tính
chất riêng của khí hậu vùng Trung Bộ và Tây Nguyên, Mùa ma bắt đầu từ tháng giữa
tháng 8 đến tháng 2 năm sau còn lại là mùa khô.
Nhiệt độ tăng dần từ Bắc vào Nam, tháng nóng nhất là tháng 5 - 7 nhiệt độ có thể tới
40
0
C , tháng thấp nhất là tháng 2 vào khoảng 10,2

0
C, nhìn chung nhiệt độ trung bình là
25
0
C.
IV. các phơng án vợt sông và giải pháp kỹ thuật
IV.1. Quy trình thiết kế
Quy phạm thiết kế cầu: Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN
18 - 79 năm 1979 của Bộ GTVT.
Tiêu chuẩn thiết kế đờng ôtô 22TCN 4054 - 98.
IV.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản
Quy mô xây dựng: Cầu thiết kế vĩnh cửu.
Tải trọng thiết kế:
Hoạt tải : Đoàn xe H30, xe nặng XB80.
Tải trọng ngời đi: 300 kg/m
2
.
Khổ cầu: 8 + 2x1,5 + 2x0,5m. Chiều rộng tổng cộng B = 12,0 m.
Khổ thông thuyền: Sông thông thuyền cấp II, khổ thông thuyền 50 x 7 m.
III.3. Vị trí xây dựng
Vị trí xây dựng cầu A lựa chọn ở đoạn sông thẳng khẩu độ hẹp. Chiều rộng thoát n-
ớc 312 m.
III.4. Phơng án kết cấu
Việc lựa chọn phơng án kết cấu phải dựa trên các nguyên tắc sau:
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
4
khoa công trình

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Công trình thiết kế vĩnh cửu, có kết cấu thanh thoát, phù hợp với quy mô
của tuyến vận tải và điều kiện địa hình, địa chất khu vực.
Đảm bảo sự an toàn cho khai thác đờng thuỷ trên sông với quy mô sông
thông thuyền cấp II.
Dạng kết cấu phải có tính khả thi, phù hợp với trình độ thi công trong nớc.
Giá thành xây dựng hợp lý.
Căn cứ vào các nguyên tắc trên có 3 phơng án kết cấu sau đợc lựa chọn để nghiên
cứu so sánh.
IV.4.1 Phơng án 1: Cầu dầm hộp BTCT DƯL liên tục 3 nhịp, thi công theo
phơng pháp đúc hẫng cân bằng.
Sơ đồ nhịp: 2.33 + 58 +90 + 58 + 2.33 m.
Chiều dài toàn cầu: L
tc
= 350,3 m.
Kết cấu phần dới:
Mố: Mố U BTCT móng cọc khoan nhồi 1,5 m.
Trụ đặc: BTCT trên nền móng cọc khoan nhồi 1,5 m.
Ưu điểm:
Kết cấu liên tục vợt đợc nhịp lớn hình dáng kiến trúc đẹp đảm bảo tốt các
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, hiện tại đối với nớc ta thì đây đang là kết cấu u
việt nhất bởi công nghệ thi công ở Việt Nam rất phù hợp với loại cầu này.
Thời gian thi công không phụ thuộc điều kiện thời tiết, có thể thi công ở cả
mùa nớc lớn cũng nh không làm ảnh hởng thông thuyền dới cầu, tiết kiệm
đà giáo vàn khuôn vì thi công lặp theo chu kỳ.
Kết cấu nặng độ ổn định cao, xe chạy êm thuận. Chi phí duy tu bảo dỡng
thấp
Khẩu độ nhịp 90m là khẩu độ kinh tế đối với cầu BTCT liên tục đúc hẫng
(80ữ120 m là khẩu độ khuyến nghị sử dụng của loại cầu này)
Nh ợc điểm:

Là loại cầu đòi hỏi các trang thiết bị lớn, hiện đại, trình độ chuyên môn
cao, công nhân phải có tay nghề vững mới đảm bảo chất lợng. Tuy nhiên
với trình độ công nghệ hiện nay các vấn đề này đã đợc khắc phục triệt để.
Cầu thuộc hệ siêu tĩnh nên chịu ảnh hởng của từ biến, nhiệt độ, gối lún do
đó phải có giải pháp cấu tạo mố trụ, kết cấu để có thể triết giảm những ảnh
hởng này. Thực tế hiện nay mố trụ của cầu dầm liên tục đúc hẫng đều dùng
móng sâu, móng cọc đờng kính lớn nên vấn đề lún không phải quan tâm
nhiều.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
5
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Không thể rút ngắn thời gian thi công
Quy trình thi công phức tạp, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao, nhiều máy
móc thiết bị thi công tiên tiến đắt tiền.
IV.4.2 Phơng án 2 : Cầu dàn thép liên tục 3 nhịp thi công theo phơng pháp
lao kéo dọc.
Sơ đồ nhịp: 2.33 + 60 + 84 + 60 + 2.33m.
Chiều dài toàn cầu: L
tc
= 348,3 m.
Kết cấu phần dới:
Mố: Dùng mố tờng BTCT dạng chữ U, móng cọc khoan nhồi 1,0m.
Trụ: Dùng trụ thân cột, móng cọc khoan nhồi 1,0 m.
Ưu điểm:
Kết cấu chế tạo gần nh hoàn toàn trong công xởng nên thời gian thi công
có thể rút ngắn, chất lợng cấu kiện đợc đảm bảo

Vật liệu sử dụng - Thép là loại vật liệu có suất chịu lực cao nên vợt đợc
khẩu độ lớn trọng lợng kết cấu nhẹ =>giảm khối lợng vật liệu cho mố, trụ
cũng nh toàn cầu
Công nghệ thi công lao kéo dọc cũng là công nghệ quen thuộc với công
nhân Việt Nam nên việc thi công có nhiều thuận lợi
So với phơng án 1 thì phơng án này không đòi hỏi nhiều thiết bị phức tạp
Nh ợc điểm:
Trọng lợng bản thân cầu nhẹ do đó độ ổn định không cao nh cầu BT, khi
xe nặng qua cầu thờng có hiện tợng rung gây tâm lý không tốt với ngời
tham gia giao thông.
Hình dáng kiến trúc của dàn có biên song song cũng không đợc đẹp cho
lắm
Điều kiện Việt Nam khí hậu nóng ẩm là điều kiện lý tởng cho các hiện t-
ợng ăn mòn, gỉ, sét xảy ra. Do vậy nếu xây dựng hệ cầu thép thì chi phí
duy tu bảo dỡng sẽ rất cao
IV.4.3 Phơng án 3 : Cầu dầm liên hợp liên tục Thép _ BTCT, thi công theo
phơng pháp lao kéo dọc.
Sơ đồ nhịp: 2.33 + 50 + 70 + 50 + 2.33m.
Chiều dài toàn cầu: L
tc
= 314,2 m.
Kết cấu phần dới:
Mố: Dùng mố chữ U BTCT, móng cọc khoan nhồi 1,0 m.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
6
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung

Trụ cầu: Sử dụng trụ dạng trụ đặc thân hẹp trên hệ cọc khoan nhồi 1,0
m.
Ưu điểm:
Đây là phơng án kết cấu liên tục, do đó nội lực trong kết cấu nhỏ hơn so
với kết cấu giản đơn khác có cùng kích thớc cho nên tiết kiệm đợc vật liệu
đáng kể.
Vì kết cấu bao gồm hai loại vật liệu là thép và bê tông liên kết với nhau
bằng các neo. Bản bê tông cốt thép làm việc vừa với t cách là bản mặt cầu
vừa là một thành phần chịu lực do đó cũng rất kinh tế và tiết kiệm vật liệu.
Kích thớc trụ nhỏ, thi công kết cấu nhịp đơn giản do đó rút ngắn đợc thời
gian thi công. Giao thông trên cầu đợc liên tục êm thuận hơn so với sơ đồ
tĩnh định.
Nh ợc điểm:
Vì là sơ đồ liên tục nên chịu ảnh hởng của gối lún và thay đổi nhiệt độ do
vậy phải xử lý rất phức tạp. Dầm thép tuy dễ chế tạo gia công, gia công sửa
chữa nhng chịu ảnh hởng rất lớn của thời tiết đặc biệt là trong điều khí hậu
của nớc ta. Do vậy công tác duy tu bảo dỡng thờng xuyên và tốn kém.
Vì là kết cấu liên tục cho nên có những đoạn bản bê tông phải chịu kéo. Do
đó ta không đợc phép cho bê tông cùng tham gia chịu lực bằng cách không
cho liên kết neo nên thi công rất phức tạp.
IV.5. Kiến nghị phơng án kết cấu
Theo các phân tích trên thấy rằng về mặt kinh tế kỹ thuật cũng nh thi công thì phơng
án 3 có nhiều u điểm hơn hai phơng án còn lại nên kiến nghị phơng án 3 để xây dựng
cầu. Phơng án này là thiết kế kỹ thuật của đồ án.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
7
khoa công trình

trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Phần II
Thiết kế các phơng án sơ bộ
Chơng I
Phơng án sơ bộ I
Cầu dầm liên tục đúc hẫng cân bằng
I. Giới thiệu kết cấu
I.1. Kết cấu phần trên
Kết cấu nhịp chính gồm 3 nhịp có chiều dài 2.33 + 58 + 90 + 58 +2.33 = 336m m
bằng BTCT DƯL, thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân bằng từ hai trụ.
Mặt cắt ngang dầm: Có dạng hộp với chiều cao thay đổi từ 5,2m (Trên đỉnh trụ) tới
2,5m (giữa nhịp giữa và cuối nhịp biên) thành hộp xiên, bề rộng đáy hộp thay đổi theo
chiều cao hộp.
Cầu đợc bố trí trên đờng cong đứng R = 3000 m. Trên mặt bằng cầu nằm trên đờng
thẳng.
Gối cầu: Dùng gối cao su chậu thép. Gối cố định bố trí trên trụ T
3
còn gối di động đ-
ợc bố trí trên hai trụ T
1
, T
4
và trụ T
2
.
Khe co giãn: Toàn cầu có 2 khe co giãn trên 2 mố, 4 khe co giãn trên các trụ T
1
, T
2
,

T
5
và T
6
. Khe co giãn cao su.
Mặt xe chạy: Bê tông atfal (6 cm) + tầng phòng nớc bằng vật liệu farafon (1 cm).
Mặt cắt ngang cầu tạo dốc ngang 2% đảm bảo thoát nớc mặt ra 2 phía lan can qua các
ống thoát nớc.
Lan can trên cầu dùng lan can bằng thép ống tròn.
I.2. Kết cấu phần dới
Mố: Mố U BTCT, móng cọc khoan nhồi 1.5 m.
Trụ: Trụ thân đặc BTCT, móng cọc khoan nhồi 1.5 m
I.3. Vật liệu
I.3.1. Bê tông.
Sử dụng các loại bê tông sau:
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
8
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Mác
áp dụng
450 Dầm chủ và dầm ngang BTCT đổ tại chỗ.
300 Cọc khoan nhồi, cọc đóng.
300 Mố trụ, lan can, bản quá độ.
150 Bê tông tạo phẳng và bịt đáy móng.
I.3.2. Cốt thép thờng.
Sử dụng cốt thép thờng theo tiêu chuẩn ASTM A615 hoặc tơng đơng.

Thép có gờ Thép tròn trơn
Giới hạn chảy Mpa 400 240
Modul đàn hồi E Mpa 200000 200000
I.3.3. Thép dự ứng lực.
Sử dụng cáp có tiêu chuẩn ASTM A416-85.
Cáp dự ứng lực trong dùng loại 19 tao 12.7 mm. Và loại 12 tao 12.7 mm.
Loại tao 12.7 mm 15.2 mm
Đờng kính danh định (1 tao) m m 12,7 15,2
Diện tích danh định mm
2
98,7 140
Khối lợng danh định Kg/m 0,775 1,1
Giới hạn chảy Mpa 1670 1670
Giới hạn bền Mpa 1860 1860
Lực phá hoại KN 183,7 260,7
Modul đàn hồi P
N
Mpa 195000 195000
Độ chùng ứng suất sau 1000
giờ tại 20
0
C và 0,7P
N
% 2,5% 2,5%
I.4. Đờng đầu cầu
Đờng 2 đầu cầu đợc thiết kế theo 22TCN 4054 - 98 của Bộ GTVT phù hợp với
cấp đờng của tuyến.
II. Thiết kế mặt cắt ngang - Tính đặc trng hình học của tiết diện
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp

Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
9
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Mặt cắt ngang kiểu dầm hộp chiều cao thay đổi. Chiều cao đáy dầm thay đổi liên tục
theo đờng cong parabol : y = 0.0635.x
2
. Kích thớc mặt cắt trên đỉnh trụ và tại giữa nhịp
nh hình vẽ.
Hình 1_1 mặt cắt ngang dầm chủ tại mặt cắt giữa nhịp
25
25
1170
160 100 130 300 130 100 160
604
4
5
4
5
250 20
20
Hình 1_2 mặt cắt ngang dầm chủ tại mặt cắt gối
60
30
30
260
550
20
4

5
4
5
25
60
520 20
300 130130100160 100 160
1170
260
Với tiết diện đã chọn ta có đặc trng hình học tại các mặt cắt nh trong bảng 1:
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
10
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Bảng 1_1 - Đặc trng hình học của các mặt cắt dầm
Trên đây là đặc trng hình học của các mặt cắt 0-0 đến 13-13. Các đặc trng hình học
của các mặt cắt 1-1 đến 13-13 đối xứng với các mặt cắt 1-1 đến 13-13 qua đỉnh trụ.
Đặc trng hình học của mặt cắt 14-14 tơng tự nh mặt cắt 13-13.
III. Tính toán nội lực
Để tiện lợi trong việc tính toán nội lực và tính duyệt ta đa ra sơ đồ phân chia đốt, mặt
cắt của 1/2 cầu nh sau.
Hình 1_3 sơ đồ phân chia đốt đúc và 1/2 mặt cắt dầm chủ
1
4'
1
4'
13'

13'12'
12'
11'
11'
10'
10'
9'
9'
8'
8'
7'
7'
6'
6'
5'
5'
4'
4'
3'
3'
2'
2'
1'
1'
0
0
1
1
2
2

3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
12
23.53.53.53.53
3333333
66333
333333.53.5
3.53.51
III.1. Tính toán nội lực trong giai đoạn thi công
III.1.1. Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng

Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
số
hiệu
mc
Chiều
dài
đốt li
(cm)
chiều cao
tiết diện
H
chiều dày
bản đáy
hb
chiều
rộng
bản đáy
b
diện tích
trừ rãnh fo
diện tích
tính đổi fbt
vị trí trục
trung hoà
yo
jx
cm4

jy
cm4
0 0 520.0 60.0 550.0 116684.9 120417.7 240.64 3882638791 7613285720
1 600 435.4 49.0 567.1 103223.4 106956.2 192.98 2470557628 6896489946
2 300 400.2 44.4 574.2 97510.8 101243.7 173.37 1987540604 6576255177
3 300 369.6 40.5 580.4 92510.7 96243.5 156.56 1616996848 6288110334
4 300 343.8 37.1 585.6 88244.0 91976.8 142.50 1337324912 6036458128
5 300 322.6 34.4 589.9 84728.7 88461.6 131.13 1130977758 5825139272
6 300 306.2 32.2 593.2 81979.5 85712.3 122.38 984139476.4 5657369770
7 300 294.4 30.7 595.6 80007.6 83740.4 116.20 886425180.2 5535693165
8 300 287.4 29.8 597.0 78821.2 82554.0 112.52 830621850.2 5461946925
9 350 277.3 28.5 599.0 77150.5 80883.4 107.35 755321720.9 5356432621
10 350 265.4 27.0 601.4 75127.6 78860.5 101.21 670406801.5 5228733469
11 350 256.8 25.9 603.2 73678.4 77411.3 96.87 613334173.8 5136531665
12 350 250.4 25.4 604.0 72807.2 76540.0 94.28 580504434 5080814328
13 450 250 25 604 72650.1 75323.2 93.21 563502115 4907653145
11
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
III.1.1.1. Sơ đồ tính:
Trong giai đoạn thi công cần tính toán với hai sơ đồ ứng với hai giai đoạn làm
việc của kết cấu.
Sơ đồ 1: Giai đoạn sau khi thi công xong đốt hợp long nhịp giữa. Với sơ đồ cầu
liên tục ba nhịp thì sơ đồ tính của giai đoạn này là dầm giản đơn mút thừa.
Sơ đồ 2: Giai đoạn dỡ tải trọng thi công, xe đúc. Giai đoạn này sơ đồ tính là
dầm liên tục 3 nhịp.
III.1.1.2. Tải trọng tác dụng:
Tải trọng tác dụng trong giai đoạn này là tải trọng giai đoạn I gồm các loại tải
trọng sau:
Tải trọng thi công gồm:

Trọng lợng đờng di chuyển, các thiết bị và ngời
P
tc
= 0,02.B = 0,02.12 = 0,24 T/m.
Trọng lợng xe đúc, ván khuôn đà giáo lấy giá trị là 60 T đặt cách đầu hẫng
1 m.
Tải trọng bản thân kết cấu nhịp (Tĩnh tải 1 _ Trọng lợng các đốt dầm): P
i
= 2,5.F
i
(T/m)
Bảng 1_2 - Trọng lợng rải đều của từng đốt dầm
Đốt Chiều dài
(m)
Diện tích tính đổi
F
tđ
(m
2
)
Trọng lợng mỗi đốt
P
i
(T/m)
K
0
12 12,042 30,104
K
1
3 10,696 26,739

K
2
3 10,124 25,311
K
3
3 9,624 24,061
K
4
3 9,198 22,994
K
5
3 8,846 22,115
K
6
3 8,571 21,428
K
7
3 8,374 20,935
K
8
3 8,255 20,639
K
9
3,5 8,088 20,221
K
10
3,5 7,886 19,715
K
11
3,5 7,741 19,353

K
12
3,5 7,654 19,135
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
12
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Hợp long 2 7,654 18,885
Biên 12 7,654 18,885
Trọng lợng toàn kết cấu nhịp:
G
d
= 2.12.P
Ko
+ 2.12.P
Biên
+ 3.2.P
Hợp long
+

=
12
1n
ki
P.3.4
= 4522.18 T.
Nh vậy tĩnh tải phân bố trung bình của dầm hộp là:

g
d
=
206
14,4522
= 22,1 T
III.1.1.3. Tính toán nội lực
Vì cầu có kết cấu đối xứng nên chỉ cần tính nội lực cho 1/2 cầu. Gía trị nội lực
tại các mặt cắt nh hình vẽ đợc tính toán bằng cách sử dụng SAP
Sơ đồ 1.
Với sơ đồ này xếp tải nh hình vẽ. Tải trọng tác dụng là trọng lợng bản thân các
đốt dầm P
i
, tải trọng thi công gồm trọng lợng đờng di chuyển thiết bị, ngời P
tc
=
0,24 T/m và xe đúc P
xe
= 60 T. Các giá trị nội lực đợc xét với hai tổ hợp:
Tổ hợp tiêu chuẩn: Gồm tải trọng bản thân với hệ số tải trọng 1.0 và tải trọng
thi công với hệ số tải trọng cũng là 1.0
Tổ hợp tính toán: Gồm tải trọng bản thân với hệ số tải trọng 1.1 và tải trọng thi
công với hệ số tải trọng 1.3
Hình 1_4 sơ đồ tính giai đoạn I
3.512 2 3.53.5 33.53.5 33 333 33 66 33 33 333 3.53.53 3.5 1
P
i
P
xe
= 60 T

P
tc
= 0.24 T/m
Sơ đồ 2:
Với sơ đồ này xếp tải nh hình vẽ. Tải trọng tác dụng là tải trọng thi công gồm
trọng lợng đờng di chuyển thiết bị, ngời P
tc
= 0.24 T/m và xe đúc P
xe
= 60 T.
Các giá trị nội lực đợc xét với hai tổ hợp:
Tổ hợp tiêu chuẩn: Tải trọng thi công với hệ số tải trọng là 1.0
Tổ hợp tính toán: Tải trọng thi công với hệ số tải trọng 1.3
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
13
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Hình 1_5 sơ đồ tính giai đoạn II
P
xe
= 60 TP
xe
= 60 T
P
tc
= 0.24 T/m
Các tổ hợp này đợc miêu tả trong load combinations của SAP.

Với mỗi sơ đồ làm việc ta có gía trị nội ghi trong bảng 3 và bảng 4.
III.2. Tính toán nội lực trong giai đoạn khai thác
III.2.1. Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng
III.2.1.1. Sơ đồ tính:
Trong giai đoạn khai thác sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp .
III.2.1.2. Tải trọng tác dụng:
Tải trọng tác dụng trong giai đoạn này là tải trọng giai đoạn II gồm các loại tải
trọng sau:
Tĩnh tải giai đoạn II :
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu
P
mc
= 2,3.B.
2
B.i.5,007,0
+
= 2,3.11.
2
11.02,0.5,007,0
+
= 2,277 T/m
Trọng lợng lan can, gờ chắn bánh:
Với cấu tạo nh thiết kế trọng lợng lan can gờ chắn là P
lc
= 0,582 T/m.
Tĩnh tải giai đoạn II là : P
II
= P
mc
= P

lc
= 2.277 + 0.582 = 2.859 T/m.
Hoạt tải trên kết cấu nhịp: H30, XB80, ngời.
Hình 1_6 sơ đồ tính toán giai đoạn III
III.2.2. Tính toán đờng bao nội lực do tĩnh tải II và hoạt tải
III.2.2.1. Tính toán đ ờng bao mô men
Trình tự tính toán nh sau:
Xây dựng đờng ảnh hởng mô men bằng cách sử dụng phần mềm SAP.
Tính chiều dài của các đoạn đờng ảnh hởng có dấu khác nhau
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
14
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Tính diện tích các đoạn đờng ảnh hởng tơng ứng.
Tra tải trọng rải đều tơng đơng q
tđ
cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác nhau
cho hai loại xe H30 và XB80.
Tính hệ số xung kích (1 + à) cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác dấu bằng
cách nội suy
= 5 (1 + à) = 1.3; < 5 (1 + à) = 1.3
= 45 (1 + à) = 1.0; > 45 (1 + à) = 1.0
5 < < 45 thì (1 + à) nội suy tuyến tính.
Tính mô men âm và dơng do tính tải giai đoạn II và hoạt tải.
Do tĩnh tải II, đoàn xe H30 và ngời:
M
1

(-)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
H30
.
i
(-)
.) + 1,5.q
II
.
i
(-)

- 0,9.q
II
.
i
(+)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(-)
M
1
(+)

= (n
h
.(1 + à).q
tđ
H30
.
i
(+)
.) + 1,5.q
II
.
i
(+)

-0,9.q
II
.
i
(-)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(+)
Do tĩnh tải II, Xe bánh nặng XB80:
M
2
(-)

= (n
h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(-)
) + 1,5.q
II
.
i
(-)
- 0,9.q
II
.
i
(+)
M
2
(+)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(+)
) + 1,5.q

II
.
i
(+)
- 0,9.q
II
.
i
(-)
Chọn mô men âm và dơng do hoạt tải + tĩnh tải II.
M
(-)
hoạt
= Max{M
1
(-)
, M
2
(-)
}
M
(+)
hoạt
= Max{M
1
(+)
, M
2
(+)
}

III.2.2.2. Tính toán đ ờng bao lực cắt
Trình tự tính toán nh sau:
Xây dựng đờng ảnh hởng lực cắt bằng cách sử dụng phần mềm SAP.
Tính chiều dài của các đoạn đờng ảnh hởng có dấu khác nhau ở trái và phải
mặt cắt.
Tính diện tích các đoạn đờng ảnh hởng tơng ứng.
Tra tải trọng rải đều tơng đơng q
tđ
cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác nhau
cho hai loại xe H30 và XB80.
Tính hệ số xung kích (1 + à) cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác dấu bằng
cách nội suy
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
15
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
= 5 (1 + à) = 1.3; < 5 (1 + à) = 1.3
= 45 (1 + à) = 1.0; > 45 (1 + à) = 1.0
5 < < 45 thì (1 + à) nội suy tuyến tính.
Tính lực cắt do tính tải giai đoạn II và hoạt tải ở trái và phải mặt cắt.
Do tĩnh tải II, đoàn xe H30 và ngời:
Q
1
(-)
= (n
h
.(1 + à).q

tđ
H30
.
i
(-)
.) + 1,5.q
II
.
i
(-)
-
- 0,9.q
II
.
i
(+)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(-)
Q
1
(+)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ

H30
.
i
(+)
.) + 1,5.q
II
.
i
(+)
-
- 0,9.q
II
.
i
(-)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(+)
Do tĩnh tải II, Xe bánh nặng XB80:
Q
2
(-)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ

XB80
.
i
(-)
) + 1.5.q
II
.
i
(-)
- 0.9.q
II
.
i
(+)
Q
2
(+)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(+)
) + 1.5.q
II
.
i
(+)

- 0.9.q
II
.
i
(-)
Chọn lực cắt âm và dơng do hoạt tải + tĩnh tải II ở trái và phải mặt cắt.
Q
(-)
hoạt
= Max{Q
1
(-)
, Q
2
(-)
}
Q
(+)
hoạt
= Max{Q
1
(+)
, Q
2
(+)
}
Trong đó:
n
h
; n

ng
: hệ số tải trọng của H30 và ngời lấy bằng 1.4
: số làn xe H30 xếp theo phơng ngang cầu

i
(-)
,
i
(+)
: Diện tích các phần đờng ảnh hởng trái dấu nhau.
q
tđ
H30
, q
tđ
XB80
: Tải trọng tơng đơng tơng ứng của H30, XB80.
q
ng
: Tải trọng phân bố đều của đoàn ngời q
ng
= 0,3.2 = 0,6T/m.
(1 + à): Hệ số xung kích của hoạt tải. Với XB80 thì (1 + à) luôn bằng 1,0
Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng sau.
Bảng 1_3 kết quả tính toán đờng bao momen do tĩnh tải II + hoạt tải
Mặt cắt
Toạ độ
(m)
Mô men tiêu chuẩn Mô men tính toán
Max (T.m) Min (T.m) Max (T.m) Min (T.m)

14'-14' 7 998,40 -84,61 1519,00 -364,86
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
16
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
13'-13' 14 1659,51 -318,25 2576,86 -880,80
0-0 58 -1711,49 -6092,63 -1076,76 -8958,13
13-13 103 2357,00 57,09 3610,07 -497,35
Bảng 1_4 kết quả tính toán đờng bao lực cắt do tĩnh tải II + hoạt tải
Mặt
cắt
Toạ
độ
(m)
Giá trị tiêu chuẩn Giá trị tính toán
Qtrái (T) Qphải (T) Qtrái (T) Qphải (T)
Max Min Max Min Max Min Max Min
15'-15' 0 2,73 -184,07 -61,70 -209,80 44,90 -280,98 -47,88 -304,14
14'-14' 7 28,50 -132,33 28,50 -132,33 71,96 -207,52 71,96 -207,52
13'-13' 14 65,11 -85,61 65,11 -85,61 116,16 -143,06 116,16 -143,06
0-0 58 347,44 112,38 -110,42 -367,39 502,09 93,14 -82,99 -534,48
13-13 103 72,27 -72,27 72,27 -72,27 125,01 -125,01 125,01 -125,01
III.2.3. Tổ hợp nội lực
Cộng đại số giá trị nội lực ở 3 sơ đồ làm việc của từng mặt cắt tơng ứng ta đợc nội
lực tại từng mặt cắt trong giai đoạn khai thác hay đờng bao nội lực trong giai đoạn
này. Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng 7 và bảng 8.
Bảng 1_5 kết quả tính toán đờng bao lực cắt trong giai đoạn khai thác

Mặt
cắt
Toạ
độ
(m)
Giá trị tiêu chuẩn Giá trị tính toán
Qtrái (T) Qphải (T) Qtrái (T) Qphải (T)
Max Min Max Min Max Min Max Min
15'15' 0 0,00 0,00 -246,38 -394,48 0,00 0,00 -244,27 -500,53
14'-14' 7 -23,46 -184,29 -23,46 -184,29 21,57 -257,91 21,57 -257,91
13'-13' 14 144,75 -5,97 144,75 -5,97 210,53 -48,70 210,53 -48,70
0-0 58 1443,52 1208,46 -1237,47 -1494,44 1714,55 1305,60 -1259,93 -1711,42
13-13 103 72,27 -72,27 72,27 -72,27 125,01 -125,01 125,01 -125,01
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
17
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Bảng 1_6 kết quả tính toán đờng bao momen trong giai đoạn khai thác
Mặt
cắt
Toạ độ
(m)
Mô men tiêu chuẩn Mô men tính toán
Max (T.m) Min (T.m) Max (T.m) Min (T.m)
14'-14' 7 1811,07 728,06 2365,46 281,60
13'-13' 14 2394,89 417,14 3891,00 393,33
0-0 58 -24939,10 -29320,25 -27019,85 -34901,22

13-13 103 1683,00 -616,90 3120,00 26,46
IV. Tính toán bố trí cốt thép
IV.1. Chọn sơ bộ cốt thép dự ứng lực
Cốt thép dự ứng lực trong kết cấu cầu dầm đúc hẫng đợc chọn lựa theo hai giai đoạn
là giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác. Đứng trên quan điểm tiết kiệm tốt đa vật
liệu nên việc lựa chọn cốt thép sẽ căn cứ vào giai đoạn khai thác, trong giai đoạn thi
công nếu không đủ khả năng chịu lực thì tính toán cốt thép bổ sung.
Thép DƯL sử dụng là loại 19 T15.2 và 12 T12,7 có diện tích mặt cắt ngang mỗi bó
lần lợt là 26,2 cm
2
và 11,844 cm
2
.
Diện tích cốt thép cần thiết tại mặt cắt: F
ct
=
2d0
tt
R.h.
M

.
Trong đó :
M
tt
: Gía trị mô men tính toán lớn nhất tại mặt cắt trong giai đoạn khai
thác.
h
0
: Chiều cao có hiệu của mặt cắt. h

0
= h a
d
với h là chiều cao tiết
diện và a
d
là khoảng cách từ trọng tâm đám cốt thép tới mép tiết diện.
R
d2
: Cờng độ tính toán của cốt thép DƯL R
d2
= 11600 kg/cm
2
.
: Cánh tay đòn tơng đối của nội ngẫu lực. Tra bảng phụ thuộc vào A
0
là
hệ số mô men tĩnh của vùng bê tông chịu nén:
A
0
=
u0
tt
R.h.b
M
b : Bề rộng đáy hộp.
R
u
: Cờng độ nén uốn tính toán của bê tông. Bê tông #450
R

u
= 250 kG/cm
2
.
Thay số vào công thức trên sẽ tính đợc tổng diện tích cáp thép cần thiết F
ct
, từ đó
lựa chọn gần đúng số bó cáp thép cần thiết. n = với f
0
là diện tích một bó cáp.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
18
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Kết quả tính toán ghi trong bảng 9.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
19
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Bảng 1_7 kết quả tính và bố trí cốt thép
Mặt
cắt
Mtt (T.m)
h

(cm)
h
o
(cm)
A
o

Fct
(cm2)
Số bó
cần
thiết n
n
chọn
F
(cm2)
Loại cáp
Đặc
điểm
chịu
lực
14'-14' 2365,46 250 237,5 0,017 0,991 78,88 6,64 8 95,07 12 T12,7 M (+)
13'-13' 4491,00 250 237,5 0,033 0,987 110,26 9,31 10 118,84 12 T12,7 M (+)
0-0 -34901,22 520,0 505,0 0,100 0,95 627,14 23,58 26 691,60 19 T15,2 M (-)
13-13 3120,00 250 237,5 0,023 0,99 91,31 7,71 8 95,07 12 T12,7 M (+)
IV.2. Chọn sơ bộ cốt thép thờng
Cốt thép thờng đợc bố trí theo tính toán bản mặt cấu và tính xoắn kết cấu nhịp. Tuy
hiên do không có điều kiện tính xoắn kết cấu nhịp nên cốt thép chỉ bố trí theo tính toán
ở bản mặt cầu, còn các phần khác bố trí theo sự tham khảo các công trình đã có. Chi
tiết cốt thép thờng xem bản vẽ cốt thép thờng ở bản vẽ thiết kế kỹ thuật.

V. Xác định các đặc trng hình học của tiết diện dầm
Các đặc trng hình học dới đây tính cho tiết diện đã quy đổi từ dạng hộp sang dạng
chữ T nh hình vẽ.
hình 1_5 Quy đổi mặt cắt tiết diện 0 _ 0
1170
550
520
1170
520
260
20
260
60
550
30
30
4
5
4
5
20
62
34.5
90
505
hình 1_6 Quy đổi mặt cắt tiết diện 13 _ 13
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40

20
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
604
1170
25
250
4
5
20
4
5
20
1170
604
34.5
90
26.75
270
237.5
VI. Tính duyệt kết cấu nhịp
Về nguyên tắc phải tính duyệt tất cả các mặt cắt nhng trong phạm vi đồ án tốt nghiệp
do hạn chế về thời gian nên chỉ tính duyệt cho hai mặt cắt là mặt cắt trên đỉnh trụ và mặt
cắt giữa nhịp chính.
Theo bảng tính cốt thép tại các mặt cắt trong bảng 9 ta tính duyệt tại hai mặt cắt 0 _ 0
và 13 _ 13 nh sau:
VI.1. Tính duyệt khả năng chịu uốn của tiết diện tại mặt cắt 0 _ 0.
Số bó cáp cần thiết tại mặt cắt này theo tính toán là 26 bó có F
d
= 6916cm

2
.
Chiều cao tơng đối của vùng bê tông chịu nén.
=
115,0
505.550.250
11600.6916
h.b.R
R.F
0u
2dd
==

Tra bảng có hệ số mô men tĩnh A
0
= 0,109
Mô men giới hạn của mặt cắt 0-0:
[M] = A
0
.R
u
.b.h
0
2
= 0,109.250.550.505
2

= 3822187188 kG.cm = 38221,87 T.m
Nhận thấy: [M] = 38221,87 T.m > M
0-0

TT
= 34901,22 T.m
=> Đảm bảo khả năng chịu lực.
VI.2. Tính duyệt khả năng chịu uốn của tiết diện tại mặt cắt 13 _ 13.
Theo tính toán ở bảng 9 ta chọn 8 bó có F
d
= 95,07 cm
2
để bố trí. Sơ đồ bố trí nh
hình vẽ.
Chiều cao tơng đối của vùng bê tông chịu nén.
=
021,0
5,237.1170.250
11600.07,95
h.b.R
R.F
0u
2dd
==

Tra bảng có hệ số mô men tĩnh A
0
= 0,021
Mô men giới hạn của mặt cắt 0 - 0:
[M] = A
0
.R
u
.b.h

0
2
= 0,021.250.1170.237,5
2

= 280750000 kG.cm = 2807,50 T.m
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
21
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Nhận thấy: [M] = 2807,50 T.m > M
0-0
TT
= 3120 T.m
=> Đảm bảo khả năng chịu lực.
VII. Tính toán nội lực tác dụng lên mố cầu Chọn sơ bộ số lợng cọc cho mố
VII.1. Thiết kế kích thớc mố
Cấu tạo mố đợc thiết kế phù hợp với kết cấu nhịp dầm và điều kiện địa chất thuỷ
văn khu vực xây dựng đảm bảo các chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế. Với nhịp dầm giản
đơn tiết diện chữ I dài 33m ta chọn sơ bộ kích thớc mố theo kinh nghiệm nh sau:
Kích thớc cụ thể xem hình vẽ.
Hình 1_6 kích thớc sơ bộ mố cầu.
400
400
15002500
1
:

1
,
5
120
400
400
2.97%
1100
9231
5200
3426
3426
5200
1500
2000
12001200
12000
32003200 3200
100
2000
10001000
5500
3500
150
2000
100
500
5400
3300
8000

+9.150
2031
3200X4=9600 1200
3300
B2
B1
B3
B4
B5
12000
1200
2%
500
2%
750790
750790
400
700
I
II
III
II
III
I
VII.2. Tính toán mố.
Với mố cầu ta cần tính và bố trí cốt thép cho toàn bộ các bộ phận của mố (bao gồm t -
ờng đỉnh, tờng thân và tờng cánh ).
Tuy nhiên để thiên về an toàn và giảm bớt khối lợng tính toán ta chỉ tiến hành tính toán
cốt thép cho các mặt cắt làm việc bất lợi và tiến hành bố trí cốt thép từ lợng cốt thép đã
tính đợc. Sau khi bố trí cốt thép ta cần tiến hành kiểm duyệt.

Cụ thể các mặt cắt đó là I I, II II, III III, và các mặt cắt thuộc tờng cánh nh
hình vẽ:
Hình 1_7 sơ đồ các mặt cắt cần kiểm toán.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
22
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
II II
III III
1
:
1
,
5
I
+9.150
2.97%
I
II.1.1. Các tải trọng tác dụng lên mố
Mố ở trên mực nớc thông thuyền và hầu nh không ngập nớc nên không tính tải
trọng va xô tầu bè và cũng không tính tải trọng gió. Đất đắp sau mố sử dụng đất tốt
đầm chặt có = 1,8 T/m
3
; = 30
0
.
Nên tải trọng tác dụng lên mố gồm

1 Trọng lợng bản thân mố
2 Phản lực thẳng đứng do trọng lợng kết cấu nhịp
3 Phản lực thẳng đứng do hoạt tải đứng trên kết cấu nhịp
4 Lực hãm dọc cầu
5 Ma sát gối cầu
6 áp lực đất tĩnh, áp lực đất do hoạt tải đứng trên lăng thể trợt
7 Phản lực gối do trọng lợng bản thân và hoạt tải trên bản quá độ
ở phần tính tải trọng dới đây ta chỉ tính lực dọc và lực ngang tiêu chuẩn còn giá
trị tính toán cũng nh mômen sẽ đợc tính toán và tổ hợp trong bảng ở phần sau.
II.1.1.1. Trọng l ợng bản thân mố
Trọng lợng bản thân mố tính toán với kích thớc hình học nh trên bao gồm
trọng lợng thân mố (Tờng đỉnh, tờng trớc, tờng cánh )và trọng lợng bệ móng.
Trọng lợng thân mố :
Xác định chiều cao tờng đỉnh
Công thức:
H
tđ
= H
dc
+ H
g
+ H
đ
+ H
bmc
+ H
lp
Trong đó :
H

lp
- chiều dày lớp phủ mặt cầu 0,075
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
23
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
H
bmc
- chiều dày bản mặt cầu 0,2
H
dc
- chiều cao dầm chủ 1,65 m
H
g
- chiều cao gối 0,066 m
H
đk
- chiều cao đá kê gối 0,03 m
H
tđ
- chiều cao tờng đỉnh 2,021 m
Xác định trọng lợng các bộ phận mố BTCT chữ U
Trọng lợng riêng bê tông cốt thép g
BTCT
=2,5 T/m
3
Trọng lợng riêng đất đắp g = 1,8 T/m

3
Mômen do tĩnh tải mố đối với trọng tâm đáy bệ
STT Bộ phận
Lực thẳng
đứng
(T)
Tay đòn
(m)
Mômen
(Tm)
1 Tờng đỉnh 23,24 1,15 26,728
2 Đá kê gối 0,13 0,55 0,072
3 Tờng trớc 220,80 0,60 132,480
4 Vai kê 8,05 1,55 12,478
5 Bản quá độ 57,75 4,35 251,213
6 Đỉnh tờng cánh ( II ) 16,63 2,05 34,081
7 Phần vát tờng cánh ( I ) 34,38 4,64 159,635
8 Tờng cánh ngàm 2 cạnh ( III ) 9,12 2,03 18,552
10 Lõi đất trong lòng mố 173,74 2,05 356,160
11 Bệ cọc 314,53 0,00 0,000

Tổng cộng 858,36

991,398
Hệ số tải trọng tính toán n
t
= 1,1
Trị số tính toán nh sau:
P
tt

= 944,19 T
M
tt
= 1090,538 Tm
II.1.1.2. Phản lực gối do trọng l ợng kết cấu nhịp
Chiều dài nhịp : L
nh
= 33m
Tĩnh tải I:
Cầu dẫn gồm 5 dầm BTCT, có chiều cao 1,65m, trọng lợng 60T
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
24
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Phản lực gối do tĩnh tải I tính toán
R
t
= 150,00 T
e = 0,55
Mô men do tĩnh tải M
t
= 83 Tm
Tĩnh tải II:
Tải trọng rải đều tính toán g
II
tt
= 3,654 T/m

Phản lực gối do tĩnh tải tính toán
R
t
= 59,19 T
e = 0,55
Mô men do tĩnh tải M
t
= 33 Tm
VII.2.1.4. Phản lực gối do hoạt tải đứng trên kết cấu nhịp
VII.2.1.5. Phản lực gối do trọng l ợng bản thân và hoạt tải đứng trên bản quá độ
Do trọng lợng bản thân bản:
R
B-b
= .0,3.10.5.2,5 = 18,75 T
Do H30 đứng trên bản : R
B-H30
= 12 T
Do XB 80 đứng trên bản : R
B-XB80
= 10 T
Vậy tổng lực nén tính toán tác dụng lên mố, trụ là:
N
mố
TT
= N
d
TT
+ N
PII
TT

+ N
H
TT
+
P
mố
+ N
BQĐ
HT
= 1932 T
III.4.2. Sơ bộ bố trí cọc:
Chọn loại cọc là cọc khoan nhồi:
Đờng kính cọc 1m.
Diện tích cọc F
cọc
= 0,875 m
2
.
Mác bê tông đúc cọc chọn mác 300.
Cốt thép cọc là loại A_II.
III.4.2.1. Tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Công thức:
P
vl
= m.(F
b
.R
b
+ R
t

.R
t
).m
tc
Với:
R
b
1150 T/m
2
F
b
0,785 m
2
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
25