Thiết kế cầu dây văng 2

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
Chơng II : Phơng án sơ bộ II
Cầu dầm liên tục BTCT DƯL
Thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng
I Giới thiệu chung về ph ơng án
I.1 sơ đồ kết cấu
I.1.1 Kết cấu phần trên
- Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 6 x33+66+110+66+ 4x33 m
- Kết cấu cầu không đối xứng gồm 6 nhịp dẫn phía bên trái và 4 nhịp dẫn phía bên
phải và hệ cầu BTCTDƯL liên tục 3 nhịp thi công theo phơng pháp đúc hẫng cân
bằng.
- Dầm liên tục 3 nhịp 66+110+66 m tiết diện hình hộp chiều cao thay đổi
+) Chiều cao dầm trên đỉnh trụ h= 6,0 m.
+) Chiều cao dầm tại giữa nhịp h= 2,5 m.
- Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực
và mỹ quan kiến trúc.
- Mặt cắt hộp dạng thành xiên
+) Chiều dày bản nắp : t
b
= 30 (cm)
+) Chiều dày bản đáy : Mặt cắt gối là 80 cm , tại mặt cắt giữa nhịp là 30 cm
+) Chiều dày phần cánh hẫng : h
c
= 25 cm
+) Chiều dày bản mặt cầu tại ngàm : t
n
= 100 cm
+) Chiều dày sờn dầm : Mặt cắt gối là 60 cm, tại mặt cắt giữa nhịp là 40 cm
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
1- Bê tông cấp A có:
+) f

c
= 40 (MPa).
+)
c
= 25 (kN/m3).
+) E
c
= 0,043.
c
1,5
.
'
c
f
= 38006.99 (MPa).
2- Cốt thép DƯL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có các chỉ
tiêu sau:
+) Diện tích một tao A
str
= 98.71mm
+) Cờng độ cực hạn: f
pu
= 1860 MPa
+) Độ chùng sau 1000h ở 200C là 2.5%
3- Neo: Sử dụng loại neo EC-5-31, EC-5-22 và EC 5-12.
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
36
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
4- Cốt thép thờng: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:
+) Rs = 300 (MPa).

+) Es = 200000 (MPa).
+) fy = 420 (MPa).
- Nhịp dẫn : Dầm dẫn 2 bờ dùng dầm BTCT dự ứng lực giản đơn chiều dài 33 m chế
tạo định hình theo công nghệ căng sau.
+ Chiều cao 1,65 m
+ Cáp: Dùng loại bó xoắn
+ Có dầm ngang
I.1.2 Kết cấu phần d ới
1- Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân hẹp , đổ bê tông tại chỗ mác M300
- Trụ cầu dẫn: đợc đựng trên móng cọc khoan nhồi : D = 120 cm
- Trụ cầu chính: đợc đựng trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm
- Phơng án móng : Móng cọc đài cao .
2 - Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo M300.
- Mố của kết cấu nhịp dẫn đợc đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 120 cm
II tính toán sơ bộ kết cấu nhịp
II.1 Xác định các kích thớc cơ bản của cầu
- Cần kiểm toán tại 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 nh hình
vẽ.
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên
tục chiều dài nhịp biên L
nb
= (0,6 ữ 0,7) chiều dài
nhịp giữa L
ng
.
+) Trong phơng án này chọn L
ng
= 110m.

+) Lấy : L
nb
= 66 m
II.1.1 Phân chia đốt dầm
- Để đơn giản trong quá trình thi công và phù hợp với các trang thiết bị hiện có của
đơn vị thi công ta phân chia các đốt dầm nh sau :
+) Đốt trên đỉnh trụ : d
o
= 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe
đúc trên trụ)
+) Đốt hợp long nhịp giữa : d
hl
= 2m, đốt hợp long nhịp biên : d
hl
= 2m
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
37
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : d
dg
= 10 m
+) Số đốt ngắn trung gian : n = 5 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+) Số đốt trung gian còn lại : n = 8 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m
- Sơ đồ phân chia đốt dầm
II.1. 2 Xác định ph ơng trình thay đổi cao độ đáy dầm
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phơng trình parabol ,
đỉnh đờng parabol tại mặt cắt giữa nhịp.
- Cung Parabol cắt trục hoành tại sát gối
cầu bên trái và trục hoành 90.
- Phơng trình có dạng ax

2
+ bx +c
S
b
a a
=






2 4
;

Thay vào ta có: C=0; a =
2
5.53
5.3

,
5.53
7
=b
Vậy phơng trình có dạng:
xxy .13084,0001223,0
2
+=
II.1.3 Xác định ph ơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm
- Tính toán tơng tự ta có phơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm nh sau :

8,0.1121,000105,0
2
++= xxy
II.1. 4 Xác định cao độ mặt dầm chủ
Mặt dầm chủ đợc thiết kế với độ dốc dọc 2.5% , với bán kính cong R = 5000 m
II.1.5 Tính toán đặc tr ng hình học của mặt cắt tiết diện
Để tính toán đặc trng hình học ta có thể sử dụng công thức tổng quát nh sau để tính:
+ Diện tích mặt cắt :
F = 1/2 * ( x
i
-x
i+1
) * (y
i
+y
i+1
).
+ Tọa độ trọng tâm mặt cắt :
y
c
= 1/6 * F* (x
i
-x
i+1
) * (y
i
2
+y
i
.y

i+1
+y
i+1
2
).
+ Mômen tĩnh của mặt cắt đối với trục x :
S
x
= 1/6 * (x
i
-x
i+1
) * (y
i
3
+y
i
2
.y
i+1
+y
i
.y
i+1
2
+y
i+1
3
).
+ Mômen quán tính đối với trục trung hòa :

J
th
= J
x
- y
c
2
* F.
Ta có bảng kết quả sau:
Số liệu tính toán đặc trng hình học mặt cắt thay đổi
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
38
3.
0
53.5 107
Phân chia đốt dầm nhịp giữa
K0
K1
K2
K3 K4 K5
K6 K7
K8
K9
K10 K11
K12
K13 HL
0
1
2
3

4
5
6
7
8 9
10
11 12
13 14
DG
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Kích thớc mặt cắt ngang:
- Trên cơ sơ các phơng trình đờng cong đáy dầm và đờng cong thay đổi chiều dày
bản đáy lập đợc ở trên ta xác định đợc các kích thớc cơ bản của từng mặt cắt dầm
Bảng tính toán các kích thớc cơ bản của mặt cắt dầm chủ(mặt cắt giữa mỗi đốt)
Sau khi chạy chơng trình ta sẽ có đợc các đặc trng hình học của các mặt cắt
phần dầm đúc hẫng nh sau:
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 0 600 80.0 870 188089 188089 309.6 9186442480 3.3145E+10
1 550 531.7 70.2 892 173779 173779 268.0 6778842271 3.1605E+10
2 300 497.6 65.4 902 166481 166481 247.3 5728811769 3.0777E+10
3 300 465.7 60.8 912 159566 159566 228.1 4836514979 2.9966E+10
4 300 436.0 56.6 922 153051 153051 210.3 4082289622 2.9179E+10
5 300 408.5 52.6 930 146952 146952 194.0 3448312854 2.8421E+10
6 300 383.2 49.0 938 141286 141286 179.1 2918536857 2.77E+10
7 400 352.8 44.7 948 134426 134426 161.5 2349702057 2.6804E+10
8 400 326.4 40.9 956 128389 128389 146.4 1911260756 2.5995E+10
9 400 303.9 37.7 963 123200 123200 133.7 1578480138 2.5284E+10

10 400 285.3 35.0 969 118881 118881 123.4 1331093256 2.4683E+10
11 400 270.7 33.0 974 115451 115451 115.4 1152965332 2.4198E+10
12 400 259.9 31.4 977 112925 112925 109.7 1031779134 2.3837E+10
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
39
1/2 mặt cắt vi-vi
1/2 mặt cắt iii-iii
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
13 400 253.1 30.4 980 111312 111312 106.0 958754989 2.3605E+10
14 400 250 30.0 980 110619 110619 104.4 928423590 2.3505E+10
II.2 Tính tĩnh tải giai đoạn I và giai đoạn II
II.2.1 Tính tĩnh tải giai đoạn I
- Từ đặc trng hình học của mặt cắt dầm ta tính đợc trọng lợng các đốt dầm
Bảng tính toán trọng lợng các đốt dầm và tĩnh tải dải đều của từng đốt
Khối
Chiều
dài
khối
(m)
Diện
tích
(cm2)
n
DCtc
(KN)
DCtt
(KN)
ai (m)
M
tc

i
(KN.m)
188089
K0 7 173779 1.25 3166.3 3957.9 3.5 11082.2
K1 3 166481 1.25 1276.0 1595.0 8.5 10845.8
K2 3 159566 1.25 1222.7 1528.3 11.5 14060.8
K3 3 153051 1.25 1172.3 1465.4 14.5 16998.6
K4 3 146952 1.25 1125.0 1406.3 17.5 19687.7
K5 3 141286 1.25 1080.9 1351.1 20.5 22158.3
K6 4 134426 1.25 1378.6 1723.2 24 33085.4
K7 4 128389 1.25 1314.1 1642.6 28 36794.1
K8 4 123200 1.25 1257.9 1572.4 32 40254.2
K9 4 118881 1.25 1210.4 1513.0 36 43574.6
K10 4 115451 1.25 1171.7 1464.6 40 46866.5
K11 4 112925 1.25 1141.9 1427.3 44 50242.7
K12 4 111312 1.25 1121.2 1401.5 48 53816.7
K13 4 110619 1.25 1109.7 1387.1 52 57702.0
Tổng cộng 81698 18748.6 23435.7 457169.7
II.2.2 Tính tĩnh tải giai đoạn II
1 - Tính tĩnh tải giai đoạn II
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lợng gờ chắn bánh
+) Trọng lợng phần chân lan can
+) Trọng lợng lan can tay vịn
+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu
+) Trọng lợng phần lề Ngời đi bộ
DW
II
TC
= 2. (DW

gc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv
+ DW
ng
)
- Tính trọng lợng lớp phủ mặt cầu
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
40
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
Tên gọi các đại lợng
Chiều
dày h
DW
tc
Đơn vị
Lớp bê tông Atphan 5 1.15 KN /m2
Lớp bê tông bảo vệ 3 0.69 KN /m2
Lớp chống thấm 3 0.69 KN /m2
Lớp bê tông mui luyện dày 1.03 0.24 KN /m2
Chiều dày lớp phủ mặt cầu hmc 120.30 cm
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu DW
mc
TC
2.77 KN /m2
Trọng lợng dải đều lớp phủ mặt cầu tính cho 1 dầm :
DW
mc

tc
= 2,77.5,25 = 14.53 (KN /m)
- Tính trọng lợng của lan can + tay vịn +gờ chắn bánh + lề Ngời đi bộ
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
a - Trọng lợng chân lan can


Chiều rộng chân lan can bclc 50 cm
Chiều cao chân lan can hclc 30 cm
Trọng lợng dải đều phần chân lan can Plc
3.75
KN /m
b - Trọng lợng cột lan can và tay vịn
Trọng lợng 1 cột lan can Pclc 2.76 KN
Khoảng cách bố trí cột lan can aclc 2 m
Trọng lợng dải đều của cột lan can pclc 1.38 KN /m
Trọng lợng dải đều phần tay vịn Ptv 7 KN /m
Trọng lợng dải đều lan can và tay vịn Plv
0.838
KN /m
c Tính trọng l ợng gờ chắn bánh
Chiều rộng chân gờ bgc 25 cm
Chiều rộng đỉnh gờ hgc 20 cm
Trọng lợng dải đều của gờ chắn bánh Pgc
1.406
KN /m
d Tính trọng l ợng lề ngời đi bộ
Bề rộng lề ngời đi bộ ble 150 cm
Chiều dày trung bình lề ngời đi bộ hle 10 cm
Trọng lợng lề ngời đi bộ Png 3.45 KN /m

Trọng lợng lề ngời đi bộ
2 - Tổng hợp tĩnh tãi giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DW
II
TC
= 2. (DW
gc
+ DW
clc
+ DW
lc+tv
+ DW
ng
)
= 2.(14,53 + 3,75 + 0,838 + 1,406 + 3,45) = 47,94 (KN /m)
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
DW
II
tt
= . DW
II
TC
= 1,5x47,94= 71,91 (KN /m)
II.3 Tính toán nội lực mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công.
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
41
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Các giai đoạn thi công bao gồm :
Sơ đồ 1 Giai đoạn sau khi đã hạ gối xong rồi thi công tiếp và hợp long đốt

giữa nhịp.
- Sơ đồ :

- Tải trọng :
+) Trọng lợng bản thân các đốt dầm (tĩnh tải GĐ I )
+) Tải trọng thi công tính toán : q
TC
=1,5. 0,2 . 15 = 5,4 KN /m.
+) Trọng lợng 1/2 đốt hợp long : P
HL
= 1,25x553,1/ 2 = 345,7 KN
+) Trọng lợng 1 xe đúc : P
XD
= 600 KN.
- Sử dụng bảng tính trên exel ở trên để tính toán và phân tích nội lực theo sơ đồ tĩnh
định ta có : giá trị mômen mặt cắt đỉnh trụ lớn nhất trong giai đoạn hợp long nhịp
giữa :
M
hl
max
= 630870 KN.m
=> Giá trị nội lực lớn nhất trong giai đoạn thi công : M
TC
max
= 630870 KN.m
II.4 Tính toán nội lực mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn khai thác
II.4.1 Nguyên tắc tính nội lực dầm chủ giai đoạn khai thác.
Giai đoạn khai thác là giai đoạn kết cấu cầu đã hình thành hoàn chỉnh , đó là sơ đồ
kết cấu liên tục kê trên các gối cứng .
- Nội lực dầm chủ trong giai đoạn khai thác đợc lấy theo nguyên lý cộng tác dụng giá

trị nội lực của dầm chủ trong 3 sơ đồ 2-3-4
II.4.2 . Sơ đồ 2 Sơ đồ dỡ tải trọng thi công ,xe đúc,dỡ ván khuôn treo đốt hợp
long và tĩnh tải đốt hợp long
Sơ đồ :

- Tải trọng :
+) Hiệu ứng dỡ tải trọng thi công : q
TC
=1. 0,24 . 15 = 3,6 KN /m.
+) Hiệu ứng dỡ xe đúc : P
XD
= 600 KN.
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
42
gdg
gtc
Qxd
g0
g1
g2
g3
g4
g5
g6
g7
g8
g9
g10
g11
g12

g13
ghl
g1
g2
g3
g4
g5
g6
g7
g8
g9
g10
g11
g13
ghl
g12
Qc/2 Qc/2
ghl
gtc
Qxd
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Sử dụng chơng trình Sap2000 để vẽ đờng ảnh hởng và xếp tải ta có : giá trị mômen
mặt cắt đỉnh trụ lớn nhất trong giai đoạn đúc hẫng :
M
dx
max
= 9542,7 KN.m
II.4.3. Sơ đồ 3 Sơ đồ cầu chịu tĩnh tải giai đoạn II
Sơ đồ :
- Tải trọng :

+) Trọng lợng lớp phủ mặt cầu ( tĩnh tải giai đoạn II ) , DW
TT
=71,91 KN/m
- Sử dụng chơng trình Sap2000 để vẽ đờng ảnh hởng và xếp tải ta có : giá trị mômen
mặt cắt đỉnh trụ lớn nhất trong giai đoạn đúc hẫng :
M
dh
max
= -65252,6 KN.m
II.4.4. Sơ đồ 4 Sơ đồ cầu chịu hoạt tải
Sơ đồ :
- Tải trọng :
+) Hoạt tải thiết kế : HL 93 và tải trọng Ngời (300 Kg/m
2
).
+) Nội lực do hoạt tải mặt cắt đỉnh trụ đợc lấy giá trị lớn nhất trong tổ hợp :
1 Tổ hợp 1 : Xe tải + Làn + Ngời
2 Tổ hợp 1 : Xe 2 trục + Làn + Ngời
3 Tổ hợp 3 : 90 % Xe tải + 90% Làn + Ngời (Với điều kiện xe tải đ-
ợc xếp 2 xe cách nhau 15 m , khoảng cách giữa các trục bánh xe là 4,3 m)
1 - Vẽ ĐAH mômen mặt cắt đỉnh trụ
Sử dụng chơng trình SAP2000 vẽ ĐAH mômen tại mặt cắt đỉnh trụ nh sau :
+) Tổng diện tích ĐAH : S = -907,403
+) Diện tích ĐAH dơng : S
+
= 72,562
+) Diện tích ĐAH âm : S
--
= -979,965
2 - Tính giá trị mômen do hoạt tải

- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
43
DL2
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Đối với tải trọng làn và tải trọng Ngời thì ta xếp tải trọng lên phần ĐAH âm khi đó
nội lực do tải trọng đợc tính theo công thức :
M
TT
=
i
. q.

S
-

+) Tải trọng làn dải đều : q
lan
= 9,3 (KN /m)
+) Tải trọng Ngời : q
NG
= 4,5 (KN /m)
+) Nội lực do tải trọng làn : M
lan
TT
= 1,75 .9,3. (-979,965)= -16257,6 (KN.m)
+) Nội lực do tải trọng Ngời : M
Ng
TT
= 1,75 .0,45 .(-979,965)= -7717,22 (KN.m)
- Tính nội lực do xe tải :

+) Khi tính giá trị mômen tại mặt cắt đỉnh trụ thì ta sử dụng 2 xe tải thiết kế
đặt cách nhau 15 m , khoảng cách các trục lấy bằng 4,3 m
+) Xếp xe lên ĐAH ta có
Xe 1 Xe 2
P (KN) 145 145 35
P
(KN) 145 145 35
Y -9.503 -10.204 -10.697 Y -10.925 -10.664 -10.159
+) Nội lực do xe tải thiết kế :
M
XT
TT
=

IMmYP
ii
....

= - 12491,1 (KN.m)
- Tổng nội lực do hoạt tải (xếp trên 3 làn) : Hiệu ứng do hoạt tải đợc tính nh sau
M
HT
TT
= 90% M
XT
TT
+ 90% M
lan
TT
+ M

TT
NG
= 0,9. 3.(- 12491,1) + 0,9 .3. (-16257,6) + 2.(-7717,22) = - 93095,9 KN.m
II.4.5 Tính tổng nội lực mặt cắt giai đoạn khai thác
- Nội lực mặt cắt theo sơ đồ 2 : M
TT
= 9542,7 KN.m
- Nội lực mặt cắt theo sơ đồ 3 : M
TT
= - 65252,6 KN.m
- Nội lực mặt cắt theo sơ đồ 4 : M
TT
= - 93095,9 KN.m
=> M
tt
max
= 9542,7 + (-65252,6) + (-93095,9) = -148766 KN.m
Kết luận : Nộilực mặt cắt đỉnh trụ là:
M= Mtc + Mkt= 630870 + 148766 = 779636 KN.m
II.4.6 Tính toán và bố trí cốt thép
1 Các công thức tính toán và bố trí cốt thép.
a - Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dới bản cánh khi đó ta có : a = h
f
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
44

++==
2
h
- dhb.85f,0)d-.(d.fA)'d-.(d.fAM M
f
pf1
'
cPSySspy
'
S
tt
C
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Lấy tổng mômen với trong tâm cốt thép DƯL ta có :
+) Nếu M
TT
max
< M
C
=> Thì TTH đi qua bản cánh khi đó ta tính toán theo các
công thức của mc chữ nhật
+) Nếu M
TT
max
> M
C
=> Thì TTH đi qua sờn dầm khi đó ta tính toán theo các
công thức của mc chữ T.

- Sau khi xác định đợc vị trí TTH thì ta giải hệ phơng trình bậc 2 để tìm đợc chiều
cao vùng chịu nén tơng đơng a
- Xác định chiều cao vùng chịu nén c theo công thức : c = a/1
b - Tính diện tích cốt thép DƯL cần thiết
- Trờng hợp TTH đi qua sờn dầm
- Trờng hợp TTH đi cánh dầm
Trong đó :
+) A
ps
: Diện tích cốt thép DUL
+) d
p
: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép DUL
+) f
c
: Cờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f
c
= 50 Mpa
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) b
w
: Bề dày bản bụng
+) h
f
: Chiều dày cánh chịu nén
+)
1
: Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất,
1
= 0.8 theo 5.7.2.2.

+) f
pu
: Cờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, f
pu
= 1860 MPa.
+) f
py
: Giới hạn chảy của thép DUL, f
py
= 85%f
pu
= 1581 MPa. (bó 12 tao)
+) c : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với giả
thiết là thép DUL đã bị chảy dẻo.
+) a = c.
1
: Chiều dày của khối ứng suất tơng đơng
+) f
ps
: ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định
tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
Với
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
45

f
f
- 1.04. 2 k
pu
py

=








=
p
pups
d
c
k - 1f f
ps
ySWcWfcys
ps
f
fAbafbbhffA
A
..'..85,0.)..(...85,0'.

1
'
1
++
=

ps
yScys
ps
f
fAabffA
A
.....85,0'.
'
1
+
=

- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Hàm lợng thép DƯL và thép thờng phải đợc giới hạn sao cho :
42,0
p
d
c
2 Bảng tính toán và bố trí cốt thép mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công
Tên gọi các đại lợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Tổng giá trị mô men tại mặt cắt đỉnh trụ Mtt 779636 KN.m
Chiều cao mặt cắt h 600 cm
Chiều cao bố trí cốt thép DƯL atp 20 cm
Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng

tâm cốt thép DUL dp 580 cm
Bề rộng bản cánh chịu nén b 870 cm
Chiều dày bản cánh chịu nén hf 82.33 cm
Bề dày bản bụng bw 120 cm
Cốt thép thờng chịu kéo
Đờng kính cốt thép d
2.8
cm
Diện tích 1 thanh as 6.16 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép thờng chịu kéo ats 15.00 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng ds 585 cm
Khoảng cách bố trí @ 15 cm
Số thanh thép trên 1 lới n thanh 98 thanh
Số lới thép chịu kéobố trí n luoi 2 lới
Tổng diện tích thép thờng chịu kéo As 1206.88 cm2
Cốt thép thờng chịu nén
Đờng kính cốt thép d 2 cm
Diện tích 1 thanh as' 3.14 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép thờng chịu nén ats' 41.17 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng ds' 41.17 cm
Khoảng cách bố trí @ 15 cm
Số thanh thép trên 1 lới n thanh 57 thanh
Số lới thép chịu nén bố trí n luoi 3 lới
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
46
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
Tổng diện tích thép thờng chịu nén As' 537.21 cm2
Xác định vị trí trục trung hoà
Mô men quán trính bản cánh Mc 143635 T.m
Vị trí trục trung hoà TTH

Qua cánh
Tính toán cốt thép DƯL
Chiều dày khối ƯS tơng đơng a 39.6 cm
Chiều cao vùng chịu nén c 49.5 cm
Tỉ số c/dp c/dp 0.09
<0,42
ứng suất trung bình trong thép DƯL fps 181.5 KN /cm2
Diện tích cốt thép DƯL cần thiết Aps 487.84 cm2
Số bó thép DƯL cần thiết n cần 29.04 bó
Số bó chọn bố trí nbt 32 bó
Diện tích cốt thép DƯL bố trí Aps 537.6 cm2
Kết luận : - Bố trí cốt thép DƯL mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công
+) Số bó thép DƯL bố trí là : n = 32 bó ( 12 tao 15,2mm)
+) Diện tích cốt thép bố trí : A
PS
= 32 x16,8 = 537,6 cm
2
II.4.7 Tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ.
a-Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dới bản cánh khi đó mặt cắt làm việc giống nh mặt cắt
chữ nhật .
- Cân bằng phơng trình lực theo phơng ngang ta có :
N
1
=
1
.0,85.f
c
.b.h
f

+ A
S
.f
y
= A
PS
.f
PS
+ A
S
.f
Y
= N
2
+) Nếu N
1
> N
2
: thì TTH đi qua bản cánh => tính toán theo công thức của
mặt cắt chữ nhật
+) Nếu N
1
< N
2
: thì TTH đi qua sờn => tính toán theo công thức của mặt cắt
chữ T.
- Ta có : N
1
= 265960 (KN)
N

2
= 148600 (KN)
=> N
1
> N
2
=> TTH đi qua bản cánh
b - Các công thức tính duyệt mặt cắt
- Công thức tính chiều cao vùng chịu nén (tính theo công thức của mặt cắt chữ nhật)
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
47
- Đồ án tốt nghiệp - - TKSB PA Cầu đúc hẫng -
- Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt (tính theo công thức của
mặt cắt chữ nhật)
- Công thức tính sức kháng uốn tính toán của mặt cắt
M
r
= .M
n
Trong đó :
+) : Hệ số sức kháng , lấy = 1
+) A
ps
: Diện tích cốt thép DUL
+) d
p
: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép DUL
+) f
c
: Cờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f

c
= 40 MPa.
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) b
w
: Bề dày bản bụng
+) h
f
: Chiều dày cánh chịu nén
+)
1
: Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất,
1
= 0.8 theo 5.7.2.2.
+) f
pu
: Cờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, f
pu
= 1860 MPa.
+) f
py
: Giới hạn chảy của thép DUL, f
py
= 85%f
pu
= 1581 MPa.
+) c : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trục trung hoà với giả
thiết là thép DUL đã bị chảy dẻo.
+) a = c.
1

: Chiều dày của khối ứng suất tơng đơng
+) f
ps
: ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định
tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
Với
+) Hàm lợng thép DƯL và thép thờng phải đợc giới hạn sao cho :
42,0
p
d
c
Bảng tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng
- hồ xuân nam - - Lớp Cầu Đờng Bộ A- K41 -
48
p
pu
ps1
'
c
pups
d
f
kA .b.0,85.f
'.A.AfA
c
+
+
=
ySyS
ff

)
2
'.('.)
2
.(.
2
a
- dfA M
ppspsn
a
dfA
a
dfA
SySSyS
+






=

f
f
- 1.04. 2 k
pu
py

=








=
p
pups
d
c
k - 1f f