ĐỒ án THIẾT kế cầu dầm THÉP bê TÔNG cốt THÉP LIÊN hợp NHỊP GIẢN đơn

ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Đồ áN CầU THéP
Số liệu thiết kế đầu vào:
Số hiệu :08
Chiều dài nhịp tính toán:L=33,5(m)
Khoảng cách hai tim dầm:S=2,2(m)
Lan can:2ì0,5(m)
Tổng chiều rộng mặt cắt ngang:13,5(m)
PHầN 1:THIếT Kế BảN MặT CầU
I.1 Chiều dày bản:

Ta có h
min
=
)(1653,173
30
30002200
30
3000
mm
S
>=
+
=
+
Vậy ta chọn h
s
=190(mm) làm chiều dày chịu lực của bản mặt
cầu,cộng thêm 15(mm) lớp hao mòn.Trọng lợng bản khi tính toán
là:h

tt
=205(mm)
- 1 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

I.2 Trọng lợng các bộ phận:
Qui đổi:1kg=9,81N
I.2.1.Lan can:
Trọng lợng của lan can ta coi nh tảI trong tập trung và đợc tính
nh sau:
P
lc
=
32651081,9102400
9
ììì

=7,687(N/mm)
I.2.2.Trọng lợng lớp phủ mặt cầu dày 75(mm)
W
dw
=
)/(10655,17581,9102250
239
mmN

ì=ììì
I.2.3.Trọng lợng bản chịu lực:
Bản chịu lực dày 190(mm)+15 (mm) lớp hao mòn=205(mm)

W
s
=
)/(10827,420581,9102400
239
mmN

ì=ììì
I.2.4.Trọng lợng bản hẫng:
Do xét tới ảnh hởng của lực và của xe trên cầu nên thiêt kế bản
hẫng dày thêm 15 (mm) để chịu lực va này.Do đó khi tính với bản
hẫng chiều dày sẽ là 230(mm)
Ta có W
o
=
)/(1042,523081,9102400
239
mmN

ì=ììì
- 2 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

I.3 Tính toán nội lực bản mặt cầu:
Tính nội lực cho bản theo phơng pháp dảI bản.tính cho 1(mm)
bản theo phơng dọc cầu.
Sơ đồ tính toán là:Dầm liên tục kê trên gối cứng
I.3.1 Nội lực do tĩnh tải:
I.3.1.a Nội lực do bản chịu lực gây ra:

Momen âm và dơng ở giữa nhịp và ở gối của dầm liên tục có thể
lấy gần đúng nh sau:
M=
)/(1,1948
12
2200)1083,4(
12
23
2
mmNmm
SW
S
=
ìì
=
ì


w=4,83*10
-3
N/mm
2
s

M
300
200
300
W=4,83*10
-3

N/mm
2
s
M
204

Sự phân phối mô men của tĩnh tảI bản mặt cầu
- 3 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
R
200
=W
s
ì(Diện tích thực không có đoạn hẫng) ìS

=
)/(17,42200)3928,0(1083,4
3
mmN
=ììì

M
204
= W
s
ì(Diện tích thực không có đoạn hẫng) ìS
2
=
)/(7.18042200)0772,0(1083,4

23
mmNmm
=ììì

Hoặc ta có thể tính M
204
nh sau:
M
204
=
)/(4,1799)880(
2
)1083,4(
880
2
3
200
mmNmmR
=ì
ì
ì

M
300
= W
s
ì(Diện tích thực không có đoạn hẫng) ìS
2
=
)/(7,25032200)1071,0(1083,4

23
mmNmm
=ììì

Hoặc ta có thể tính M
300
nh sau:
M
300
=
)/(6,2514)2200(
2
)1083,4(
2200
2
3
200
mmNmmR
=ì
ì
ì

I.3.1.b. Nội lực do bản hẫng gây ra:
W=5,42*10
-3
N/mm
2
0
R
200

=W
s
ì(Diện tích ĐAH đoạn hẫng) ìL

=
)/(22,91250)
2200
1250
635,01(1042,5
3
mmN
=ìì+ìì

M
200
=
)/(37,4234
2
1250
1042,52/
2
32
mmNmmLW
o
=ìì=ì

M
204
= W
o

ì(Diện tích ĐAH đoạn hẫng) ìL
2
=
)/(3,20831250)246,0(1042,5
23
mmNmm
=ììì

Hoặc có thể tính theo công thức:
- 4 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
M
204
=
)/(78,2082880)880
2
(
2000
mmNmmR
L
LW
=ì++ìì
M
300
= W
s
ì(Diện tích ĐAH đoạn hẫng) ìL
2
=

)/(3,11431250)135,0(1042,5
23
mmNmm
=ììì

I.3.1.c. Nội lực do lan can:
Ta có:P
b
=7,687(N/mm); L
có hiệu
=1250-193=1057(mm);
Vậy ta có:
R
200
=P
b
ì(Tung độ ĐAH)

=
)/(38,12)
2200
1057
27,11(687,7 mmN
=ì+ì
M
200
= P
b
ì(tung độ ĐAH) ìL
=

)/(2,81251057)1(687,7 mmNmm
=ìì
M
204
= P
b
ì(tung độ ĐAH) ìL
=
)/(8,39971057)492,0(687,7 mmNmm
=ìì
M
300
= P
b
ì(tung độ ĐAH) ìL
=
)/(8,21931057)27,0(687,7 mmNmm
=ìì

I.3.1.d. Nội lực do lớp áo phủ bêtông nhựa dày 75(mm):
Ta có:W
dw
=1,66ì10
-3
(N/mm
2
)
Phần lớp phủ bên ngoàI đoạn hẫng: 1250- 500= 750(mm)
R
200

= W
DW
ì[(diện tích ĐAH đoạn hẫng)ìL+(diện tích ĐAH không hẫng) ìS]
=
)/(95,222003928,0750)
2200
750
635,01[(1066,1
3
mmN
=ì+ìì+ìì

M
200
= W
DW
ì[(diện tích ĐAH đoạn hẫng)ìL
2
+(diện tích ĐAH không hẫng) ìS
2
]
=
)/(750)5,0(1066,1
23
mmNmm
ììì

M
204
= W

DW
ì[(diện tích ĐAH đoạn hẫng)ìL
2
+(diện tích ĐAH không hẫng) ìS
2
]
=
)/(875,466]22000772,0750)246,0[(1066,1
223
mmNmm
=ì+ììì

M
300
= W
DW
ì[(diện tích ĐAH đoạn hẫng)ìL
2
+(diện tích ĐAH không hẫng) ìS
2
]
=
)/(43,7342200)1071,0(750)135,0[(1066,1
223
mmNmm
=ì+ììì

I.3.2 Nội lực do hoạt tải:
- 5 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49

KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Xe tải thiết kế đặt theo phơng ngang để gây nội lực lớn nhất.Hai xe có tảI
trọng nh nhau và cách nhau 1,8(m).khoảng cách từ tim bánh xe tới lề đờng
không nhỏ hơn 300(mm) khi thiết kế và 600(mm) tới mép làn xe thiết kế.
Chiều rộng làm việc của dải bản(mm) chiu tải trọng bánh xe của bản mặt
cầu đổ tại chỗ đợc tính nh sau:
Với bản hẫng:
)(1515833,01140 mmX
=ì+
Khi tính với mômen dơng:
)(187055,0660 mmS
=ì+
Khi tính với mômen âm:
)(177025,01220 mmS
=ì+

Trong đó X=450(mm)
S=2200(mm)
Số làn xe thiết kế N
L
=
3]
3500
13500
[
=
Hệ số làn xe: 1 làn: m=1,2
2 làn: m=1
- 6 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49

KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
3 làn: m=0,85
I.3.2.a-mô men âm do hoạt tải gây ra trên bản hẫng:
Đặt 1làn chất tảI ta có m=1,2
M
200
=
)/(25841
1515
450105,722,1
3
mmNmm
=
ììì
=25,84(KNm/m)
I.3.2.b.Mô men dơng lớn nhất do hoạt tải
Vì các nhịp bằng nhau nên mômen dơng lớn nhất xuât hiện gần đIểm 0,4 ở
nhịp thứ nhất(vị trí 204)
Cách xếp 1 làn xe:m=1,2
72,5.10
3
72,5.10
3
Nội lực do hoạt tải gây ra :
R
200
=
1870
105,72
)0638,051,0(2,1

3
ì
ìì
=2076 (N/mm)
=20,76 (KN/m)
M
204
=
2200
1870
105,72
)0259,0204,0(2,1
3
ì
ì
ìì
=
)/(23,18)/(05,18229 mKNmmmNmm
=
Trờng hợp 2 làn xe: m=1
Ta có cách xếp tảI nh sau:
- 7 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
72,5.10
3
72,5.10
3
72,5.10
3

72,5.10
3
R
200
=
1870
105,72
)0051,00214,00638,051,0(1
3
ì
ì+ì
=1793 (N/mm)
=17,93 (KN/m)
M
204
=
2200
1870
105,72
)0021,00086,00259,0204,0(1
3
ì
ì
ì+ì
=
)/(75,15)/(3,15745 mKNmmmNmm
=
Vậy trờng hợp 1 làn xe khống chế
I.3.2.c.Mô men âm lớn nhất tại gối trong do hoạt tải
Đặt xe sao cho trục của hai bánh trùng với trục của gối

72,5.10
3
72,5.10
3
205,9
304,1
2200
1770
105,72
)0789,01021,0(2,1
3
300
ì
ì
ìì=
M
=
)/(57,19)/(5,19572 mKNmmmNmm
=
I.3.2.d.Phản lực lớn nhất do hoạt tải của dầm ngoài
- 8 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
72,5.10
3
72,5.10
3
106,4
206,1
1515

105,72
)2869,0443,1(2,1
3
200
ì
ì+ì=
R
=
)/(3,99)/(3,99 mKNmmmN
=
I.4 Trạng thái giới hạn cờng độ:
Tổ hợp tải trọng thẳng đứng đợc tính theo công thức sau:


+++=ì
)(75,1( IMLLDWDCQ
ppii

Trong đó lấy =1 ; Hệ số xung kích IM của hoạt tải là:25%
Tĩnh tải DW là trọng lợng lớp phủ 75mm
Tĩnh tải DC là các tĩnh tải còn lại.

)3,9925,1(75,1)95,2(5,1)38,1222,917,4(25,1(1
200
ìì++++ìì=
R

=
)/(51,233)/(51,233 mKNmmN
=

)25841(25,175,1)88,466(5,1)2,812537,4234(25,1(1
200
ìì++ìì=
M

)/(68,72)/(72677 mKNmmmNmm
==
05,1822925,175,1
55,3905,1)58,39973,2083(9,07,180425,1(1
204
ìì
+ì++ìì=
M

)/(8,36)/(36795 mKNmmmNmm
==
- 9 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

)5,19572(25,175,1
)1,733(5,18,21939,0)6,2514(25,1(1
300
ìì+
ì+ì+ìì=
M

)/(05,44)/(44054 mKNmmmNmm
==
I.5 Tính toán lựa chọn và bố trí cốt thép cho bản:

Ta chọn vật liệu thiết kế có đặc trng cờng độ nh sau:
Bê tông: f
c
=30 (Mpa)
Thép : f
Y
=400 (Mpa)
Dùng cốt thép phủ keo epoxy cho cốt thép ở mặt cầu và lan can
Lớp bảo vệ:
_mặt cầu bêtông đổ tại chỗ+hao mòn:60(mm)
_Đáy bê tông đổ tại chỗ: 25(mm)
Giả thiết dùng thép N
0
15 d
b
=16mm:A
b
=200(mm
2
)
)(1572/162515205 mmd
duong
==
)(1372/1660205 mmd
am
==
60,0
137,0
205,0
15,0

157,0
Biểu thức đơn giản để tính cốt thép có thể bỏ qua cốt thép chịu nén khi tính
sức kháng mô men nh sau:

)
2
(.
a
dfAM
ySn
=
Trong đó

bf
fA
a
C
yS
ìì
ì
=
'85,0
- 10 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Diện tích nhỏ nhất của cốt thép trên 1 đơn vị chiều rộng bản:

Min(A
S
)=

ddb
f
f
y
C
ììì=ììì
1
400
30
03,0
'
03,,0
=
)(0025,0
2
mm
mm
d
Trong đó xét cho chiều rộng bản b=1mm
Khoảng cách lớn nhất của cốt thép chủ của bản bằng 1,5 lần chiều dày bản
hoặc bằng 450(mm)
S
max
=min{1,5h
S
; 450}
Ta có 1,5h
s
=1,5ì190=285(mm)
Vậy lấy khoảng cách lớn nhất của thép chủ của bản là 285(mm)

I.5.1 Cốt thép cho mômen dơng
M
u
=36,8(KNm/m)
Và d=157(mm)

)/(71.0
157330
36800
330
2
mmmm
d
M
A
u
S
=
ì
==

Min A
S
=0,0025d
=0,0025ì157=0,35(mm
2
/mm)
Vậy A
S
>A

S(min)
Đạt
Chọn thép N
0
15 a250(mm)
Ta có A
S
=0,8(mm
2
/mm)

13085,0
4008,0
'85,0
ìì
ì
=
ìì
ì
=
bf
fA
a
C
yS

)(55,12 mm
=
Kiểm tra độ dẻo dai:

Đạt
)(5515735,035,0 mmda
=ì=ì<

Kiểm tra cờng độ mô men

- 11 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

)
2
(.
a
dfAM
ySn
=

)
2
6,12
157(4008,09,0
ììì=

)/(6,43401 mmNmm
=

>
)/(36800 mmNmm
Đạt

Vậy chọn cốt thép cho mômen dơng ta dùng thép N
0
15 a250(mm)
I.5.2 Cốt thép cho mômen âm:
Do mô men âm ở tiết diện 200 và 300 là khác nhau do đó ta cần bố trí cốt
thép cho mô men âm khác nhau ở phần cánh hẫng trở vào tới giữa nhịp thứ
nhất và phần bên trong.Cốt thép ở những tiết diện trên lần lợt đợc bố tri
theo cốt thép tính toán cho mômen tiết diện 200 và 300.


A
s1
A
s2
I.5.2.a Bố trí cốt thép cho tiết diện 200
M
u
=72,68(KNm/m)
Và d=137(mm)

)/(61,1
137330
72680
330
2
mmmm
d
M
A
u

S
=
ì
==

Min A
S
=0,0025d
=0,0025ì137=0,31(mm
2
/mm)
Vậy A
S
>A
S(min)
Đạt
Chọn thép N
0
20 a175(mm)
- 12 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Ta có A
S
=1,714(mm
2
/mm)

13085,0
400714,1

'85,0
ìì
ì
=
ìì
ì
=
bf
fA
a
C
yS

)(66,28 mm
=
Kiểm tra độ dẻo dai:

Đạt
)(95,4913735,035,0 mmda
=ì=ì<

Kiểm tra cờng độ mô men


)
2
(.
a
dfAM
ySn

=

)
2
6,12
137(400714,19,0
ììì=

)/(5,76241 mmNmm
=

>
)/(72680 mmNmm
Đạt
Vậy chọn cốt thép cho mômen dơng ta dùng thép N
0
20 a175(mm)
I.5.2.b Bố trí cốt thép cho tiết diện 300
M
u
=44054(KNm/m)
Và d=137(mm)

)/(07,1
137330
44054
330
2
mmmm
d

M
A
u
S
=
ì
==

Min A
S
=0,0025d
=0,0025ì137=0,31(mm
2
/mm)
Vậy A
S
>A
S(min)
Đạt
Chọn thép N
0
15 a175(mm)
Ta có A
S
=1,143(mm
2
/mm)

13085,0
400143,1

'85,0
ìì
ì
=
ìì
ì
=
bf
fA
a
C
yS
- 13 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

)(93,17 mm
=
Kiểm tra độ dẻo dai:

Đạt
)(95,4913735,035,0 mmda
=ì=ì<

Kiểm tra cờng độ mô men


)
2
(.

a
dfAM
ySn
=

)
2
6,12
137(400143,19,0
ììì=

)/(84,52683 mmNmm
=

>
)/(44054 mmNmm
Đạt
Vậy chọn cốt thép cho mômen dơng ta dùng thép N
0
15 a175(mm)
I.6-Kiểm tra nứt
Nứt đợc kiểm tra bằng cách giới hạn ứng suất kéo trong cốt thép dới tác
dụng của tải trọng sử dụng f
S
nhỏ hơn ứng suất keo cho phép f
sa


y
c

SaS
f
Ad
Z
ff 6,0
)(
3/1
=
Trong đó Z=23000(N/mm)(tham số chiều rộng vết nứt)khi ở đIũu kiện môI
trờng khắc nghiệt
33
157
53
x
A
s
'
A
s
Tiết diện nứt chịu momen dơng
- 14 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
D
c
-Chiều cao tính từ thớ chịu kéo xa nhất đến tim thanh gần nhất
A-diện tích có hiệu của bê tông chịu kéo trên thanh có cùng trọng tâm với
cốt thép
Sử dụng trạng thái giới hạn sử dụng để kiểm tra nứt cho bê tông cốt thép
Ta có =1;Hệ số tải trọng cho tĩnh và hoạt tải lấy là 1.Do đó mômen dùng

để tính ứng suất chịu kéo là:
M=M
DC
+M
DW
+1,25M
LL
I.6.1-Kiểm tra nứt cho tiết diện 204
Mô men tại tiết diện 204 tính theo trạng thái sử dụng:
LL_204Wo_204DW_204b_204WS_204204
25,1 WWWWWM
++++=
1822925,155,39058,399720827,1804
204
ì++=
M
)/(6,18902
204
mmNmmM
=
)/(9,18
204
mKNmM
=
Tiết diện bản bao gồm cốt thép và bê tông đợc đa về tiết diện bê tông tơng
đơng.Diện tích cốt thép đợc chuyển đổi thành diện tích bê tông tơng
Hệ số chuyển đổi:


C

S
E
E
n
=
Trong đó E
c
là mô đun đàn hồi của bêtông


'5,1
043,0
CCC
fWE
ìì=

Trong đó W
c
=2400kg/m
3
trọng l ợng riêng của bê tông

)(30
'
Mpaf
C
=


)(10769,2

4
MpaE
C
ì=

)(102
5
MpaE
S
ì=

2,7
==
C
S
E
E
n

Vậy dùng n=7.
- 15 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Vì lớp bảo vệ tơng đối dày, cốt thép phía trên giả thiết nằm ở phía chịu kéo
của trục trung hoà(trục trung hoà nằm trên cốt thép chịu kéo)

33
157
53
x

A
s
'
A
s
35
155
53
x
A
s
'
A
s
Tiết diện nứt chịu mômen dơng tại bản hẫng và trong dầm trong
Xét tổng mômen tĩnh đối với trục trung hòa ta có
)157(')53(
2
xnAxnA
x
xb
SS
+=
Tiết diện dầm trong
53,6,43
06,15356,135,0
)157(08,7)53(143.175,0
2
2
=

=+
ì+ìì=
x
xx
xxx
Vy gi thit úng.
Mô men quán tính của tiết diện chuyển đổi là:

)(')'(
3
2
3
xdnAxdnA
bx
I
SSCR
++=

mmmm /100281
)46,43157(8,07)46,4353(143,17
3
46,43
4
22
3
=
ì+ì+=
ứng suất kéo max của cốt thép

CR

K
CR
S
I
x
y
I
My
nf
)157(18902
7)(
ì
ì==

Mpa8,149
100281
)46,43157(18902
7
=
ì
ì=
Kiểm tra nứt:
- 16 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

=

3
1
)(
6,0
Ad
Z
f
f
f
C
SA
Y
S


33)50,33min(
23000
==
=
mm
C
d
Z

2
11550175332 mmA

=ìì=

)(22,317
)1155033(
23000
3/1
MPaf
SA
=
ì
=
Vậy
)(22,317 MPaff
SAS
=<

)(2406,0 MPaff
YS
=<
Tiết diện ở phần gối ngoài và bản hẫng:
Ta có:

5340
09,1530598,175,0
)155(08,7)53(714,175,0
2
2
<=
=+
ì+ìì=

x
xx
xxx
Giả thiết đúng.
Mô men quán tính của tiế diện nứt chuyển đổi:

)(')'(
3
2
3
xdnAxdnA
bx
I
SSCR
++=

mmmm /97421
)40155(8,07)4053(714,17
3
40
4
22
3
=
ì+ì+=

Mpay
I
My
nf

K
CR
S
2,156
97421
)40155(18902
7)(
=
ì
ì==

Mpaf
SA
305
)17535235(
23000
3
1
=
ììì
=
- 17 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Kiểm tra điều kiện:




=

=
=
Mpaf
Mpaf
f
SA
Y
S
305
2406,0
Thỏa mãn.
I.6.2 Kiểm tra cốt thép chịu mô men âm.
Kiểm toán với mô men âm ở trạng tháI sử dụng tại vị trí M
200
và M
500
Ta có:

LLDC
D
bWS
MMMMMM



++++=
200200
200
200200200
25,1

2
2
/2,44
/5,44194
2584125.1875,4662,81258,4234
mmKNm
mmNmm
=
=
ì++=

2,15,195724,7348,21933,11436,2514
300
ì+++=
M

2
2
/38,24
/5,24377
mmKNm
mmKmm
=
=

Vì cốt thép bố trí tại tiết diện 200 và 500 là khác nhau do đó ta cũng cân
kiểm toán nứt tại cả hai tiết diện.
Kiểm toán tại tiết diện 200

33
55
A
s
'
A
s
150
205
x
Giả thiết trục trung hòa nằm ngoài phần cốt thép chịu nén đáy bản.
Cân bằng mô men tĩnh đối với trục trung hòa ta có:

)()'(')1(5,0
2
xdnAdxAnbx
SS
=+
- 18 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

4899,47
01,1958988,165,0
)150(714,17)33(08,65,0
)()'(')1(5,0
2
2
2

=
=+
ìì=ì+
=+
x
xx
xxx
xdnAdxAnbx
SS

22
3
)48150(714,17)3348(8,06
3
48
ì+ì+=
CR
I

mmmm /2,162771
4
=
ứng suất kéo của cốt thép chịu kéo bên trên là:

Mpaf
S
9,193
2,162771
)48150(5,44194
7

=
ì
ì=




=
=
<=
Mpaf
MPaf
MPaf
SA
Y
S
269
)(2406,0
)(9,193
Đạt
Kiểm tra nứt cho tiết diện 300.
Giả thiết trục trung hòa nằm trên cốt thép dới.
x>d =33mm
cốt thép đáy bản chịu nén.

339,38
054,12541285,0
)137(143,17)33(08,65,0
)()'(')1(5,0
2

2
2
>=
=+
ìì=ì+
=+
x
xx
xxx
xdnAdxAnbx
SS
Giả thiết đúng.
Mô men quán tính của tiết diện chuyển đổi nứt thành:

22
3
)9,38137(143,17)339,38(8,06
3
9,38
ì+ì+=
CR
I

4
88,96786 mm
=
ứng suất kéo của cốt thép chịu kéo bên trên là:

Mpaf
S

97,172
88,96786
)9,38137(24380
7
=
ì
ì=
- 19 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Đối với cốt thép chịu kéo cho mô men âm tại 300, dùng thanh N
0
15 và 175
đặt cách mặt chịu kéo xa nhất 53mm.
=> d
C MAX
=50mm
=>
2
17500175502 mmA
=ìì=


MpafMpaf
fMpaf
SY
YSA
97,1722406,0
6,05,240
)17500050(

23000
3
1
=>=
>=
ì
=
Đạt.
Cốt thép phân bố
Cốt thép phụ theo chiều dọc đợc đặt dới đáy bản để phân bố tảI trọng
bánh xe dọc cầu đến cốt thép chịu lực theo phơng chính chịu mô men d-
ơng. Đối với cốt thép chính đặt vuông góc với hớng xe chạy:
Số phần trăm
%67
3840
=
C
S
Trong đó: S
C
: chiều dài hiện có của nhịp.
Vì bản vách dầm chính tơng đối nhỏ do đó bỏ qua.
=> S
C
=S = 2200.
Số phần trăm
%67%67,81
2200
3840
>=

=> dùng 67%.
Bố trí
mmmmA
S
/536,08.067,0
2
=ì=
Đối với cốt thép dọc bên dới dùng N
0
10 và 175 có A
S
=0,571mm
2
/mm.
Cốt thép chống co ngót và nhiệt độ
Lợng cốt thép tối thiểu cho mỗi phơng là
Y
g
S
f
A
A 75,0

Trong đó
g
A
là diện tích tiết diện nguyên trên chiều dày toàn phần 205(mm)
- 20 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5

)/(38,0
400
1205
75,0
2
mmmmA
S
=
ì

Cốt thép chính và phụ đều đợc chọn lớn hơn trị số này,tuy nhiên đối với bản
dày hơn 150(mm) cốt thép chống co ngót và nhiệt độ phải đợc bố trí đều
nhau trên cả hai mặt.Khoảng cách lớn nhất của cốt thép này là 3 lần chiều
dày bản hoặc 450(mm).Đối với cốt dọc trên dùng N
o
10a450.


N 20 a175
0
N 15 a175
0
N 15 a250
0
22001250
N 10 a175
N 10 a450
0
700,0 600,0
- 21 -

ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
Nội lực dầm chủ
I- Chọn tiết diện
1-Chọn kích thớc các bộ phận của tiết diện:
a-Chiều rộng có hiệu của bản cánh:
a-1-Đối với dầm trong:
Chiều rộng có hiệu của bản cánh là trị số nhỏ nhất của:







+
=
=
S
bt
L
Minb
fs
i
2
1
12
33500
4
1

4
1
Giả thiết chọn
)(400 mmb
f
=







=ì+ì
==
=
2200
2480400
2
1
19012
837533500
4
1
4
1
L
Minb
i
Vậy

)(2200 mmb
i
=
a-2-Đối với dầm ngoài:
Chiều rộng có hiệu của cánh bản bằng
i
b
2
1
cộng với giá trị nhỏ nhất
của :
8
1
chiều dài có hiệu của nhịp
6 lần chiều dày trung bình của bản+
f
b
4
1
Chiều rộng phần bản hẫng







=ì+ì=+
==
+=

1250
1240400
4
1
1906
4
1
6
)(5,418733500
8
1
8
1
2
fs
i
c
bt
mmL
Min
b
b
- 22 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
)(23401240
2
2200
1240
2

mm
b
b
i
c
=+=+=
Tỉ số môdun: Với
8;30
'
==
nMPaf
c
Chiều dài tối thiểu của bản táp :
9002
(min)
+=
scp
dL
2-Tiết diện thép thử nghiệm có kích thớc sơ bộ nh hình vẽ(tiết diện
của thép ở giữa nhịp)
Chiều cao sơ bộ của tiết diện:
)(1167
30
33500
30
mm
L
h
==
Chọn

)(1200 mmh
=
Giả thiết mép phần bản cách mép
dầm 4(cm)
(vút- phần vút trung bình)
Vậy các tính chất của tiết diện đợc
tính nh sau
a-Tiết diện n-dầm trong
Chiều rộng của bản qui đổi thành
thép:
)(275
8
2200
mm
n
b
b
i
n
===
Chiều dày làm việc của bản là 190
(mm)
Chọn hệ trục O
1
xy nh trên Khoảng cách từ trọng tâm bản tới O
1
x là:
)(135
2
190

40 mm
=+
Toạ độ trọng tâm của tiết diện n-dầm trong:
400.2020.1160400.20190.275
1190.400.20600.20.116010.400.20)135.(190.275
+++
+++
=
c
y
=180 (mm)
Vậy ta có : mômen quán tính đối với trục x của tiết diện là:
- 23 -
400
20
1200
400
20
20
400
20
20
20
20
300
400
1200
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
12

20.400
)103,3341200.(20.400)3,334600.(1160.20
12
1160.20
12
20.400
3,324.20.400
12
190.275
)3,334135.(190.275
3
22
3
3
2
3
21)(
++++
++++=
n
x
I
=2,68.10
10
(mm
4
)
b-Tiết diện n-dầm ngoài

)(5,292

8
2340
2
mm
n
bc
b
n
===
Tính nh trên ta có

( )
)(1071,2
)(169
!
4102
2
mmI
mm
A
yA
y
n
x
c
ì=
==


b1- Tiết diện 3n- dầm trong

Chiều rộng bản quy đổi:

)(1013,2
)(374
)(67,91
24
2200
3
4101)3(
3
3
mmI
mmy
mm
n
b
b
n
x
c
i
n
ì=
=
===
b2_ Tiết diện 3n-dầm ngoài.


)(1016,2
)(364

)(5,97
24
2340
3
4102)3(
4
3
mmI
mmy
mm
n
bc
b
n
x
c
n
ì=
=
===

II- Nội lực do hoạt tải
- 24 -
ĐHXD Lã Hoàng Anh5282-49
KHOA CầU ĐƯờng 49CĐ5
1- Hệ số làn xe
Số làn 1 m=1,2
Số làn 2 m=1
Số lan 3 m=0,85
2- Hệ số xung kích: IM

Đối với mối nối mặt cầu : IM=75%
Mối : IM=15%
Bộ phận khác : IM=25%
3- Hệ số phân bố mô men:
Ta có: vì khi xét tới nội lực do hoạt tải đối với tiết diện liên hợp ta phải xét tới
tiết diện chuyển đổi n.
Ta có:
)(
)(94775)(1071,2
)(91450)(1068,2
2
4)2(410)2)((
4)1(410)1)((
ggg
n
x
n
x
n
x
n
x
AeInKg
mmAmmI
mmAmmI
ì+=
=ì=
=ì=
ngoài)(dầm
trong) (dầm

)(735
2
190
40
2
1200
22
4
mm
hs
h
h
e
vutg
=++=++=
Đối với dầm trong ta có:

41010210
1096,601062,78)914507351068,2(8 mmK
I
g
ì=ìì=ì+ìì=
Dầm ngoài:
)(7505001250
1063,62)947757351071,2(8
410210
mmd
mmK
e
I

g
==
ì=ì+ìì=
Vậy hệ số phân phối mômen đợc tính nh sau:
3-Hệ số phân phối mômen:
3.1a- Đối với dầm trong khi có một làn xe chất tải:
1,0
3
3,04,0
)()()
4300
(06,0
s
g
SI
Momen
Lt
K
L
SS
mg
ìì+=
- 25 -