Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng

Chia sẻ: tutam88

Phương pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh. Có thể thi công hẫng từ trụ đối xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra .

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Công nghệ thi công cầu bê tông cốt thép dự ứng lực bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




Đồ Án
Công nghệ thi công
cầu bê tông cốt
thép dự ứng lực
bằng phương pháp
đúc hẫng cân bằng





ĐINH VĂN PHƢƠNG 123 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




Mục Lục
PHẦN II ................................................................................................................ 126
THIẾT KẾ KỸ THUẬT ........................................................................................ 126
CHƢƠNG I ........................................................................................................... 127
GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 127
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƢL BẰNG
PHƢƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG. .................................................. 127
II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƢƠNG ÁN ................................................ 128
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ ...................................................................... 128
II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU ................................................................................... 128
II.2.1 – Kết cấu phần trên .................................................................................. 128
II.2.2 – Kết cấu phần dƣới ................................................................................. 129
CHƢƠNG II .......................................................................................................... 130
TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC ........................................................................ 130
I . CHỌN CÁC KÍCH THƢỚC CẦU CHÍNH . ............................................... 130
II . TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ . ............................... 130
CHƢƠNG III ......................................................................................................... 135
TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI ĐOẠN. ......................................... 135
I . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ): ................................................................. 135
II . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) : .............................................................. 135
III . TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP .............................. 136
III.1. NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG ..... 136
1. Các sơ đồ tính : .............................................................................................. 136
1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ ................................................. 136
1.2. Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhƣng bê tông chƣa đông cứng :
........................................................................................................................... 138
1.3. Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông đã hóa cứng : ................................... 138
1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng.......................... 139
1.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng. ................................. 139
1.6. Giai đoạn khai thác ..................................................................................... 140
2 . Tính toán nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công : ................. 140
2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ ............................................... 141
2.3. Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã đông cứng : ................................. 148
2.4. Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng......................... 149
2.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng. .................................. 151
III.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC . ............. 152
2. Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng : ..................................................... 157
III.3 .TỔNG HỢP NỘI LỰC TÍNH TOÁN: .................................................. 160
Giai đoạn thi công : ........................................................................................... 160
2. Giai đoạn khai thác( Sử dụng) : .................................................................... 161
CHƢƠNG IV .................................................................................................... 163


ĐINH VĂN PHƢƠNG 124 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP ............................................................ 163
I- TÍNH LƢỢNG CỐT THÉP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG ................. 163
I.1. Đặc trƣng vật liệu :...................................................................................... 163
I.2. Quy đổi mặt cắt :......................................................................................... 164
I.3. Xác định số bó cốt thép DƢL trong giai đoạn thi công: ............................. 165
1.3.1. Xác định vị trí TTH của mặt cắt .............................................................. 165
1.3.2. Tính diện tích cốt thép DƢL cần thiết .................................................... 166
1.3.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công ........... 167
1.3.2.1.2) Kiểm toán mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công : ............................... 168
II.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn khai thác ............ 172
CHƢƠNG V .......................................................................................................... 177
KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP ............................................................................ 177
I. KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN THI CÔNG ....................................................... 177
I.1.Quy đổi mặt cắt đỉnh trụ về mặt cắt chữ T. ................................................ 177
I.2. Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn thi công. ........................................ 178
I.2.1.2.Thép cƣờng độ cao:................................................................................ 179
I.2.1.3. Thép thƣờng: ......................................................................................... 179
I.2.2. xác định diện tích cốt thép dự ứng lực cần thiết: ..................................... 179
I.2.3. Tính đặc trƣng hình học mặt cắt đỉnh trụ (Đã bố trí cốt thép DƢL ). ..... 180
I.2.4. Tính toán mất mát ứng suất: .................................................................... 180
I.2.4.1. Mất mát do ma sát. (Theo 5.9.5.2.2b-1) ............................................... 181
I.2.4.2. Mất mát do thiết bị neo. (Theo điều 5.9.5.2). ....................................... 182
I.2.4.5. Mất mát do từ biến (5.9.5.4.3). ............................................................. 184
I.2.4.6. Mất mát do tự chùng (5.9.5.4.4). .......................................................... 184
I.3. Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I tại mặt cắt 20-20 (mặt cắt
đỉnh trụ). ............................................................................................................ 185




ĐINH VĂN PHƢƠNG 125 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT



PHẦN II


THIẾT KẾ KỸ THUẬT




ĐINH VĂN PHƢƠNG 126 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƢƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG
I – TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CẦU BTCTDƢL
BẰNG PHƢƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CÂN BĂNG.
Phƣơng pháp đúc hẫng là quá trình xây dựng kết cấu nhịp dầm từng đốt theo sơ đồ
hẫng cho tới khi nối liền thành các kết cấu hoàn chỉnh . Có thể thi công hẫng từ trụ đối
xứng ra 2 phía hoặc hẫng dần từ bờ ra . Phƣơng pháp này có thể áp dụng thích hợp để thi
công các kết cấu liên tục, cầu dầm hẫng , cầu khung hoặc cầu dây xiên dầm cứng BTCT .
Nội dung cơ bản của phƣơng pháp đúc hẫng :
- Khi thi công theo phƣơng pháp đúc hẫng , kết cấu nhịp BTCT đƣợc đúc trên đà
giáo di động theo từng đốt nối liền nhau đối xứng qua trụ cầu . Cốt thép thƣờng
của các khối đƣợc liên kết với nhau trƣớc khi đúc bê tông để đảm bảo tính liền
khối và chịu cắt tốt của kết cầu . Sau khi bê tông đốt dầm đủ cƣờng độ cần
thiết thì các đốt dầm này đƣợc liên kết với các đốt đã đúc trƣớc đó nhờ cốt thép
DƢL
- Phần cánh hẫng của kết câu nhịp BTCT đã thi công xong phải đảm bảo đủ khả
năng nâng đỡ trọng lƣợng của các đốt dầm thi công sau đó cùng với trọng
lƣợng giàn giáo ván khuôn đúc dầm và các thiết bị phục vụ thi công
- Để đảm bảo ổn định chống lật trong suốt quá trình thi công đúc hẫng phải đảm
bảo tính đối xứng của hai cánh hẫng ( Thi công hẫng từ trụ ra ) hoặc nhờ trọng
lƣợng bản thân của nhịp sát bờ đã đúc trên đà giáo làm đối trọng . Đối các sơ
đồ cầu khung , đốt dẩm trên đỉnh trụ đƣợc liên kết cứng với thân trụ nhờ các
cáp thép DƢL chạy suốt trên chiều cao trụ , Với các sơ đồ cầu dầm đốt này
cũng đƣợc liên kết cứng tạm thời vào trụ cầu nhờ các gối tạm và các cáp thép
hoặc các thanh thép DƢL mà sau khi thi công xong sẽ tháo bỏ.
- Ở giai đoạn thi công hẫng , kết cấu nhịp chỉ chịu mô men âm do đó chỉ cần bố
trí cốt thép DƢL ở phía trên . Sau khi thi công xong 1 cặp đốt dầm đối xứng thì
căng kéo cốt thép DƢl từ đầu mút này sang đầu mút kia và bơm vữa bê tông
lấp kín khe hở giữa cốt thép và thành ống ngay để bảo vệ cốt thép
- Sau khi đúc xong đốt cuối cùng của các cánh hẫng tiến hành nối ghép chúng
thành kết cấu nhịp hoàn chỉnh
Việc đúc hẫng từng đốt trên đà giáo di động giảm đƣợc chi phí đà giáo . Ván
khuôn đƣợc dùng lại nhiều lần cùng với 1 thao tác lặp lại sẽ giảm chi phí nhân lực và
nâng cao năng suất lao động
Phƣơng pháp đúc hẫng thích hợp với xây dựng các dạng kết cấu nhịp có chiều cao
mặt cắt thay đổi , khi đúc các đốt dầm chỉ cần điều chỉnh cao độ đáy ván khuôn cho hợp




ĐINH VĂN PHƢƠNG 127 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Phƣơng pháp thi công đúc hẫng không phụ thuộc vào không gian dƣới cầu do đó
có thể thi công trong điều kiện sông sâu , thông thuyền hay xây dựng các càu vƣợt trong
thành phố , các khu công nghiệp mà không cho phép đình trệ sản xuất hay giao thông
dƣới công trình....
II – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PHƢƠNG ÁN
II.1 – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
- Quy trình thiết kế : 22TCN272 –05 Bộ Giao thông vân tải
- Tải trọng thiết kế :
+) Hoạt tải HL93 ,
+) Ngƣời đi : 3KN/m2
II.2 – SƠ ĐỒ KẾT CẤU
- Sơ đồ cầu : 4x33 + 75 + 120 + 75 + 3x33
- Chiều dài toàn cầu Lc = 511 m , khổ cầu 8+2x1,5 m
II.2.1 – Kết cấu phần trên
- Một liên dầm liên tục ở giữa , 2 bên là các nhịp dầm giản đơn L=33m
- Dầm khung liên tục BTCTDƢL 3 nhịp ( 75 + 120 + 75 ) tiết diện hình hộp , vách
nghiêng , chiều cao dầm thay đổi H= 7m trên trụ đến H=3m tại giữa nhịpvà đầu dầm ,
bề rộng đáy dầm hộp B=5m
- 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 : tb = 30 (cm)
+) Chiều dày bản đáy : Tại mặt cắt gối là 100 cm , tại mặt cắt giữa nhịp là 30 cm
+) Chiều dày phần cánh hẫng : hc = 25 cm
+) Chiều dày sƣờn dầm : Tại trụ ts = 80 cm , Tại mặt cắt giữa nhịp ts = 50 cm
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
1- Bê tông mác có:
+) f’c = 40 (MPa).
+) c = 24,5 (kN/m3).
+) Ec = 32979,77 (MPa).
2- Cốt thép DƢL của hãng VSL theo tiêu chuẩn ASTM - grade 270 có các chỉ tiêu
sau:
+) Diện tích một tao Astr = 1,387 mm2
+) Cƣờng độ cực hạn: fpu = 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.
4- Cốt thép thƣờng: Sử dụng loại cốt thép có gờ với các chỉ tiêu:
+) fy = 420 (MPa).
- Dầm dẫn : bằng bê tông cốt thép DƢL có chiều dài L = 33m , Mặt cắt ngang
gồm 5 dầm chủ tiết diện chữ T , chiều cao h = 1,5 m , đặt cách nhau 2,3m




ĐINH VĂN PHƢƠNG 128 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

- Trắc dọc cầu theo bán kính R = 3866 m , trong phạm vi 270m , tiếp theo dốc 3%
về phía 2 mố và đƣờng đầu cầu , Độ dốc ngang cầu in = 2%
- Mặt cầu BT Asphan 7cm , dƣới là lớp phòng nƣớc 4mm
- Gối cầu , khe co giãn bằng cao su , lan can bằng thép , Thoát nƣớc và chiếu sáng
theo quy định hiện hành
- Bản mặt cầu trên nhịp dẫn giản đơn bằng BTCT 15 cm , Lớp phủ mặt cầu gồm 3
lớp : Lớp bê tông tạo dốc 4cm , lớp phòng nƣớc 0,4cm , Lớp bê tông asphan 7cm ; độ
dốc ngang cầu in = 2%
II.2.2 – Kết cấu phần dƣới
a) Cấu tạo trụ cầu :
- Trụ cầu dùng loại trụ thân đặc bằng BTCT đổ bê tông tại chỗ bê tông có cƣờng
độ chịu nén f’c = 30Mpa
- Trụ T1, T2, T3 , T8, T9 : đƣợc đặt trên móng cọc đóng : d = 40 cm
- Trụ T4, T7 : đƣợc đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 100 cm
- Trụ T5, T6: đƣợc đặt trên móng cọc khoan nhồi : D = 150 cm
- Phƣơng án móng : Móng cọc đài thấp.
b) Cấu tạo mố cầu
- Mố cầu dùng loại mố U BTCT , đổ tại chỗ mác bê tông chế tạo f’c = 30Mpa
- Mố của kết cấu nhịp dẫn đƣợc đặt trên móng cọc đóng d= 40 cm




ĐINH VĂN PHƢƠNG 129 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CHƢƠNG II
TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC
I . CHỌN CÁC KÍCH THƢỚC CẦU CHÍNH .
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên
Lnb= (0,6  0,8) chiều dài nhịp giữa Lng.
+) Trong phƣơng án này chọn Lng = 120m.
+) Lấy : Lnb = 75 m
Sơ đồ bố trí chung nhịp cầu chính :
7500 120000 7500




- Xác định kích thƣớc mặt cắt ngang : Dựa vào các công thức kinh nghiệm ta chọn
mắt cắt ngang nhƣ hình vẽ :


500 1500 8000 1500 500
400 500




400 1000 300 1200 3000
400
500

800
7000
300 280
3

1800



700
600

1000


II . TÍNH ĐẶC TRƢNG HÌNH HỌC CỦA DẦM CHỦ .
II.1 – Phân chia đốt dầm
Nguyên tắc chung phân chia đốt dầm :
- Chọn chiều dài đốt K0 trên phần đà giáo mở rộng trụ : Trong phƣơng pháp đúc
hẫng cân bằng , Chiều dài của đốt K0 thƣờng vào khoảng 12-14 m, để có đủ diện tích mặt




ĐINH VĂN PHƢƠNG 130 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

bằng cho việc lắp đặt 2 xe đúc đối xứng nhau trên đó mà thi công hai cánh hẫng đối xứng
nhau
- Chọn chiều dài đốt hợp long nhịp chính : Có thể lấy trong khoảng 2-4 m
- Phần còn lại của chiều dài cánh hẫng có thể lấy trong khoảng từ 2,5 – 4 m , Theo
dọc cầu sẽ có từng nhóm đốt, mỗi nhóm gồm các đốt có chiều dài giống nhau , Các nhóm
khác nhau có chiều dài khác nhau . Chiều dài của đốt đƣợc chọn sao cho tận dụng hết
năng lực của thiết bị xe đúc . Ví dụ trọng lƣợng của xe đúc nên gần bằng với khả năng
treo của xe đúc . Nhƣ vậy sẽ giảm bớt số xe đốt đúc hẫng . Mặt khác khối lƣợng bê tông
mỗi đốt phải phù hợp với khả năng cung cấp bê tông đến công trƣờng .
- 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 nhƣ sau :
+) Đốt trên đỉnh trụ : do = 14m (khi thi công sẽ tiến hành lắp đồng thời 2 xe
đúc trên trụ)
+) Đốt hợp long nhịp giữa : dhl = 2m
+) Đốt hợp long nhịp biên : dhl = 2m
+) Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo : ddg = 14 m
+) Số đốt ngắn trung gian : n = 4 đốt , chiều dài mỗi đốt : d = 3 m
+) Số đốt trung gian còn lai : n = 10 đốt , chiều dài mỗi đốt d = 4 m
- Sơ đồ phân chia đốt dầm :
+) Nhịp giữa :
14 4x3 10x4 2
10 11 12 13 14




3
5 6 7 8 9
2 3 4
K0 1
7




+) Nhịp biên :
14 2 10x4 4x3 14

16' 1 14' 13' 12' 11' 10' 9' 8' 7' 6' 5' 4' 3' 2' 1' K0
3




7

II.2 – Xác định phương trình thay đổi cao độ đáy dầm
- Giả thiết đáy dầm thay đổi theo phƣơng trình parabol bậc 2 theo phƣơng trình :
Y = ax2 + bx +c
- Lấy điểm dƣới cùng của đốt hợp long làm gốc toạ độ , trục x , y có chiều nhƣ hình
vẽ :
O(0,0) O(0,0)



B(-58,5;4,0) A(58,5;4,0)


Y

- Do đƣờng cong đi qua gốc toạ độ nên c=0 , đồng thời đƣờng cong đi qua 2 điểm
A(-58,5;4,0) và B(58,5;4,0) nên có dạng :
4,0 = a.58,52 + 58,5.b



ĐINH VĂN PHƢƠNG 131 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

4,0 = a.58,52 - 58,5.b
- Từ hai phƣơng trình trên ta tính đƣợc :
A = 0,001169
B=0
Vậy phƣơng trình có dạng:
Y = 0,001169.x2
II.3 – Xác định phương trình thay đổi chiều dày đáy dầm
- Tính toán tƣơng tự ta có phƣơng trình thay đổi chiều dày đáy dầm nhƣ sau ( Với
gốc toạ độ chọn tại mặt trên của đáy dầm tại vị trí giữa nhịp) :
Y = 0,00108119.x2 – 0,000097307
II.4 – Xác định cao độ mặt dầm chủ
-Mặt cầu nằm trên đƣờng cong đứng bán kính R = 3866 m
II.5 – Xác định các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học của mặt cắt tiết diện.
Sau khi khai báo mặt cắt thay đổi trong MiDas xong , ta tính đƣợc kích thƣớc của
các mặt cắt nhƣ sau :
½ Mặt cắt dầm chủ

BI1
H01




HI1
BI1-2



HI2
H02
H02-2




B01-2
HI3
H03




BI3
BI3-2
HI4




B01 B02 B03
HI5




- Bảng các kích thƣớc hình học của mặt cắt :

MC 0 1 2 3 4 5 6 7
HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5 0.5182 0.5274 0.536 0.5441 0.5516 0.5608 0.569
HO2-2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 6.2 5.4532 5.0774 4.724 4.3929 4.0841 3.7071 3.3698
BO1 2.25 2.2548 2.2574 2.26 2.2626 2.2652 2.2687 2.2722
BO1-2 1.85 1.8952 1.9199 1.9346 1.9693 1.994 2.0269 2.0598
BO2 1.25 1.1706 1.1273 1.084 1.0407 0.9974 0.9397 0.8819
BO3 2.5 2.5746 2.6153 2.656 2.6967 2.7374 2.7917 2.8459



ĐINH VĂN PHƢƠNG 132 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4 0.4182 0.4274 0.436 0.4441 0.4516 0.4608 0.469
HI3 4.7 4.1262 3.8375 3.566 3.3116 3.0744 2.7848 2.5256
HI4 0.6 0.5545 0.5316 0.51 0.4898 0.471 0.448 0.4274
HI5 1 0.8725 0.8083 0.748 0.6915 0.6388 0.5744 0.5168
BI1 2.95 2.9739 2.987 3 3.013 3.0261 3.0435 3.0609
BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2 2.0861 2.133 2.18 2.227 2.2739 2.3365 2.3991
BI3-2 1.3 1.4052 1.4626 1.52 1.5774 1.6348 1.7113 1.7878

MC 8 MC 9 MC 10 MC 11 MC 12 MC 13 MC 14 MC 15
HO1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HO2 0.5763 0.5826 0.5879 0.5923 0.5956 0.5981 0.5995 0.6
HO2-2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4
HO3 3.0722 2.8143 2.596 2.4175 2.2786 2.1794 2.1198 2.1
BO1 2.2757 2.2791 2.2826 2.2861 2.2896 2.293 2.2965 2.30
BO1-2 2.0927 2.1256 2.1585 2.1914 2.2243 2.2572 2.2901 2.323
BO2 0.8242 0.7664 0.7087 0.651 0.5932 0.5355 0.4777 0.42
BO3 2.9002 2.9544 3.0087 3.063 3.1172 3.1715 3.2257 3.28
HI1 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
HI2 0.4763 0.4826 0.4879 0.4923 0.4956 0.4981 0.4995 0.5
HI3 2.2969 2.0988 1.9311 1.7939 1.6872 1.611 1.5652 1.55
HI4 0.4093 0.3936 0.3802 0.3694 0.3609 0.3548 0.3512 0.35
HI5 0.466 0.422 0.3847 0.3542 0.3305 0.3136 0.3034 0.3
BI1 3.0783 3.0957 3.113 3.1304 3.1478 3.1652 3.1826 3.2
BI1-2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
BI3 2.4617 2.5243 2.587 2.6496 2.7122 2.7748 2.8374 2.9
BI3-2 1.8643 1.9409 2.0174 2.0939 2.1704 2.247 2.3235 2.4

- Bảng tính toán đặc trƣng hình học của mặt cắt đầm chủ

Tên x h hd B Bd Bs F S Yo J
MC (m) (m) (cm) (m) (m) (cm) (cm2) (cm3) (cm) (cm4)
0 0 7 108.40 12 5 80 133628 4.41E+07 329.69 9.86E+09
1 7 6.2714 95.61 12 5.1492 76.4 122050 3.67E+07 301.06 7.42E+09
2 10 5.9048 89.17 12 5.2306 74.9 116440 3.34E+07 286.84 6.35E+09
3 13 5.56 83.09 12 5.312 73.4 111147 3.04E+07 273.50 5.43E+09
4 16 5.237 77.39 12 5.3934 71.9 106171 2.77E+07 261.02 4.65E+09
5 19 4.9357 72.06 12 5.4748 70.3 101472 2.53E+07 249.36 3.99E+09
6 23 4.5679 65.52 12 5.5834 68.3 95759 2.25E+07 235.11 3.26E+09
7 27 4.2388 59.65 12 5.6918 66.3 90613 2.01E+07 222.31 2.68E+09
8 31 3.9485 54.44 12 5.8004 64.2 86007 1.81E+07 210.94 2.22E+09
9 35 3.6969 49.89 12 5.9088 62.2 82006 1.65E+07 201.00 1.86E+09
10 39 3.4839 46.00 12 6.0174 60.2 78578 1.51E+07 192.50 1.59E+09
11 43 3.3098 42.77 12 6.126 58.1 75701 1.40E+07 185.47 1.39E+09



ĐINH VĂN PHƢƠNG 133 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

12 47 3.1742 40.19 12 6.2344 56.1 73428 1.32E+07 179.89 1.24E+09
13 51 3.0775 38.28 12 6.343 54.1 71735 1.26E+07 175.81 1.14E+09
14 55 3.0193 37.02 12 6.4514 52 70599 1.22E+07 173.20 1.08E+09
15 59 3 36.42 12 6.56 50 70072 1.21E+07 172.06 1.07E+09

Trong đó :
+) F : Diện tích tính đổi của mặt cắt
+) S : Mômen tĩnh của mặt cắt với đáy dầm.
+) Yo : Khoảng cách từ trục trung hoà đến đáy dầm
+) J : Mômen quán tính của mặt cắt dầm với trục trung hoà
+) hd : Chiều cao bầu dầm tính đổi
+) bd : Chiều rộng đáy mặt cắt hộp
+) Bs : Bề rộng của sƣờn dầm
+) h : Chiều cao của dầm
+) B : Bề rộng đỉnh mặt cắt hộp




ĐINH VĂN PHƢƠNG 134 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




CHƢƠNG III
TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC GIAI
ĐOẠN.
I . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 1 (DC ):
Tĩnh tải giai đoạn I (DC) Chính là trọng lƣợng của bản thân kết cấu . Khi sử dụng
chƣơng trình phân tích kết cấu bằng MiDas ta khai bao ngay đƣợc loại tải trọng này .
II . TĨNH TẢI GIAI ĐOẠN 2 (DW) :
- Tĩnh tải giai đoạn II gồm có các bộ phận sau :
+) Trọng lƣợng phần chân lan can
+) Trọng lƣợng cột lan can, tay vịn
+) Trọng lƣợng lớp phủ mặt cầu
Tổng : DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tv
a)Tính trọng lƣợng lớp phủ mặt cầu :
Lớp phủ mặt cầu dày 7,4 cm bao gồm : Lớp bê tông asphan dày 7cm và lớp
phòng nƣớc dày 0,4 cm
+) Lớp bê tông Asphalt :
DWasphalt = 12x0,07x22,5 = 18,9 ( KN/m)
+) Lớp phòng nƣớc :
DWpn = 12x0,004x22,5 = 1,08 ( KN/m)
-> Trọng lƣợng dải đều lớp phủ mặt cầu :
DWmctc= 18,9 + 1,08 = 19,98 ( KN/m)
b) Tính trọng lƣợng của chân lan can + tay vịn + lề Ngƣời đi bộ :
Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Chiều rộng chân lan can Bclc 50 cm
Chiều cao chân lan can hclc 30 cm
+) Trọng lƣợng chân lan can :
DWclc = 0,5x0,3x2x24 = 7,2 ( KN/m)

Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Trọng lƣợng 1 cột lan can Pclc 0.027 KN
Khoảng cách bố trí cột lan can Aclc 2 m
Trọng lƣợng dải đều của cột lan can Pclc 0. 135 KN/m
Trọng lƣợng dải đều phần tay vịn Ptv 0.7 KN/m



ĐINH VĂN PHƢƠNG 135 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Trọng lƣợng dải đều lan can và tay vịn Plc+tv 0.835 KN/m

- Tính tĩnh tải giai đoạn II
+) Tính tải giai đoạn II tiêu chuẩn
DWIITC = DWmc+ DWclc+ DWlc+tv
= 19,98 + 7,2 + 0. 835 = 28,015 (KN/m)
+) Tĩnh tải giai đoạn II tính toán
DWIItt = g . DWIITC = 1,5. 28,015 = 42,0225 ( KN/m)
III . TÍNH NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU NHỊP
III.1. NỘI LỰC TÁC DỤNG LÊN DẦM CHỦ GIAI ĐOẠN THI CÔNG
1. Các sơ đồ tính :




Sơ đồ phân chia đốt đúc và các mặt cắt.
Đặc điểm của công nghệ thi công đúc hẫng là sơ đồ kết cấu thay đổi liên tục trong
quá trình thi công.
Căn cứ trình tự thi công và phƣơng pháp thi công ta chia ra làm các giai đoạn thi
công sau:
1.1.Thi công đúc hẫng đối xứng ra hai bên trụ




Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:


ĐINH VĂN PHƢƠNG 136 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng nDC = 1.25
+ Trọng lƣợng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE =660 KN đặt cách đầu mút đốt
đúc trƣớc là 0,9 m, nCE = 1.25
+ Trọng lƣợng rải đều của ngƣời và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2,88 KN/m; nCLL = 1.3.
+) Trọng lƣợng bê tông ƣớt ( WC )
+) Co ngót , Từ biến
+) Tải trọng gió
- Tính tải trọng bê tông ƣớt và tải trọng xe đúc :
+) Tải trọng xe đúc :
Giả thiết ta đang thi công đốt K4 ta tính quy đổi tải trọng xe đúc về nút K3 . Tải
trọng xe đúc ta quy đổi thành Fz và My nhƣ hình vẽ sau :




+) Trọng lƣợng bê tông ƣớt : Khi ta tiến hành đổ bê tông đốt đúc K4 thì trọng
lƣợng bê tông ƣớt quy đổi thành lực cắt và mô men tác dụng vào nút K3 nhƣ hình vẽ sau
:




Công thức tính :
F1  F2
WC = .L. wc
2
Trong đó :
WC : Trọng lƣợng bê tông ƣớt
F1 , F2 : Diện tích của hai mặt của khối đúc
γwc : Trọng lƣợng riêng của bê tông ƣớt (γwc = 24,5 KN/m3)
Tính quy đổi về nút . WC đặt tại trọng tâm của đốt đúc quy đổi về nút thành lực
cắt và mô men nhƣ hình vẽ trên .



ĐINH VĂN PHƢƠNG 137 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Bảng tính trọng lƣợng bê tông ƣớt :

Tên đốt Chiều dài đốt γwc WC My
m KN/m KN KN.m
K1 4 24.5 876.45075 1314.676
K2 4 24.5 836.38223 1254.573
K3 4 24.5 798.64365 1197.965
K4 4 24.5 763.08803 1144.632
K5 3 24.5 966.4319 1932.864
K6 3 24.5 913.2228 1826.446
K7 3 24.5 865.438 1730.876
K8 3 24.5 823.2637 1646.527
K9 3 24.5 786.8616 1573.723
K10 3 24.5 755.9671 1511.934
K11 3 24.5 730.7321 1461.464
K12 3 24.5 711.2987 1422.597
K13 3 24.5 697.4366 1394.873
K14 3 24.5 689.2879 1378.576
Phần đà giáo 14 24.5 2403.47
Hợp Long 2 24.5 343.3528 343.3528
1.2. Đổ bê tông xong đốt hợp long ở nhịp biên nhƣng bê tông chƣa đông
cứng :
Khi đó bê tông dẻo còn chƣa hóa cứng , trọng lƣợng của ván khuôn hợp long , của
hỗn hợp bê tông dẻo , của cốt thép hợp long đƣợc coi nhƣ chia đôi để tác dụng lên hai sơ
đồ hệ thông kết cấu tách biệt nhau , Một là sơ đồ đúc trên đà giáo phần nhịp biên , Hai là
sơ đồ khung cứng T của phần đúc hẫng từ trụ ra nhịp biên
Các tải trọng tác dụng bao gồm :
- Trọng lƣợng bản thân của đốt hợp long nhịp biên
- Trọng lƣợng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
- Tải trọng thi công rải đều
1.3. Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông đã hóa cứng :
Nhịp biên có đoạn đúc trên đà giáo cố định dài 14 m . Sau khi đúc hẫng cân bằng
xong ta tiến hành hợp long nhịp biên. Việc tính toán hợp long nhịp biên là rất phức tạp do
trình tự đổ bê tông, căng kéo cáp DƢL, điều chỉnh vị trí khối hợp long ảnh hƣởng rất
nhiều đến trình tự và phƣơng pháp tính toán hợp long.
Sơ đồ tính toán :




ĐINH VĂN PHƢƠNG 138 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




Hình 3.2. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp biên.
-Tải trọng:
+ Trọng lƣợng bản thân đoạn đổ trên đà giáo.
+ Trọng lƣợng bản thân đốt hợp long.
+ Lực ngƣợc do rỡ tải trọng thi công
+ Lực ngƣợc do rỡ xe đúc
1.4.Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng.




-Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lƣợng ván khuôn và thiết bị để hợp long nhịp biên
+ Tải trọng thi công rải đều
+ Trọng lƣợng bản thân đốt hợp long
+ Trọng lƣợng bê tông ƣớt
1.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.
Sơ đồ:Liên tục 3 nhịp:




ĐINH VĂN PHƢƠNG 139 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




Hình 3.4. Sơ đồ tải trọng khi hợp long nhịp giữa bê tông đã đông cứng.
-Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lƣợng bản thân ( DC)
+ Lực ngƣợc do dỡ tải trọng thi công.
+ Lực ngƣợc do dỡ xe đúc .
1.6. Giai đoạn khai thác
Sơ đồ kết cấu: Dầm liên tục 3 nhịp




Hình 3.4 : Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác
Tải trọng tác dụng:
+ Tải trọng bản thân ( DC)
+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)
+ Tải trọng gió
+ Co ngót, từ biến
+ Hoạt tải xe LL (Design truck + Tandom) + PL + Lane Load.
2 . Tính toán nội lực tác dụng lên kết cấu nhịp giai đoạn thi công :
Mục đích:
Tính ra đƣợc nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn dƣới tác dụng của tải
trọng để từ đố bố trí cốt thép DƢL đảm bảo an toàn cho kết cấu.
Sau đây là nội dung tính toán các giai đoạn thi công kết cấu nhịp liên tục.




ĐINH VĂN PHƢƠNG 140 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

2.1.Thi công đúc hẫng đối xứng từ hai bờ ra trụ




Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng khi thi công đúc hẫng đối xứng
- Tải trọng trong giai đoạn này bao gồm:
+ Tĩnh tải các đốt đúc DC có hệ số tải trọng nDC = 1.25
+ Trọng lƣợng thiết bị đúc và vật liệu. Xe đúc CE = 660KN đặt cách đầu mút đốt
trƣớc là 0,9 m, nCE = 1.25
+ Trọng lƣợng rải đều của ngƣời và thiết bị thi công
CLL = 0.24x12 =2.88 KN/m; và hệ số tải trọng nCLL = 1.3
+ Tải trọng bê tông ƣớt (WC)
- Tính toán nội lực tại các mặt cắt trong từng giai đoạn đúc hẫng
Dùng chƣơng trình phân tích kết cấu MiDas sau khi phân tích giai đoạn thi công và
khai bao các loại tải trọng của từng giai đoạn thi công ta có giá trị mô men tại các mặt cắt
nhƣ sau :




Khi đúc đốt K0:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
20 -11533.87 4054.19
Khi đúc đốt K1:



ĐINH VĂN PHƢƠNG 141 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
18 1240.54
-1848.92
20 6834.35
-34751.6
Khi đúc đốt K2:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
17 1178.14
-1755.65
18 3911.28
-13484
20 7974.85
-52461.5
Khi đúc đốt K3:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
16 1119.72
-1668.41
17 3753.22
-12957.2
18 4992.77
-26088.9
20 9058.85
-72654.4
Khi đúc K4
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
15 1065.20
-1587.08
16 3605.19
-12464
17 4782.43
-25054.75
18 6021.70
-41280.49
20 10090.17
-95065.24
Khi đúc K5:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
14 -2659.7 1342.44
15 -15685.5 4031.18
16 -29466.4 5149.94
17 -46699.8 6326.78
18 -67568.1 7565.65
20 -132186 11637.71
Khi đúc K6:



ĐINH VĂN PHƢƠNG 142 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
13 -2499.55 1261.31
14 -18923.1 4174.57
15 -33050.2 5238.7
16 -50459.4 6357.17
17 -71321 7533.71
18 -95817.5 8772.25
20 -168901 12847.12
Khi đúc K7:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
12 -2357.06 1188.96
13 -18042.9 3973.85
14 -36614.5 5315.22
15 -54168.1 6379.04
16 -75003.6 7497.24
17 -99291.6 8673.5
18 -127215 9911.74
20 -208293 13989.25
Khi đúc K8:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
11 -2231.83 1125.2
12 -17266 3796.01
13 -34961.7 5056.42
14 -57868.1 6397.49
15 -78672.8 7461.04
16 -102759 8578.98
17 -130298 9754.96
18 -161473 10992.92
20 -250137 15072.95
Khi đúc K9:



ĐINH VĂN PHƢƠNG 143 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
10 -2123.47 1069.85
11 -16591.7 3640.86
12 -33520.8 4829.08
13 -55352.2 6089.24
14 -82394.1 7430.04
15 -106301 8493.32
16 -133489 9611.02
17 -164130 10786.74
18 -198405 12024.42
20 -294307 16106.85
Khi đúc K10 :
Mặt V(KN)
cắt M (KN.m)
9 -2031.56 1022.7
10 -16016.8 3507.78
11 -32285.6 4632.37
12 -53183.2 5820.38
13 -78982.9 7080.31
14 -109993 8420.84
15 -136876 9483.86
16 -167041 10601.33
17 -200658 11776.79
18 -237910 13014.22
20 -340756 17098.94
Khi đúc K11 :
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
8 -1955.71 983.57
9 -15540.6 3396.5
10 -31253.9 4465.87



ĐINH VĂN PHƢƠNG 144 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

11 -51356.7 5590.29
12 -76088.2 6778.1
13 -105722 8037.8
14 -140566 9378.08
15 -170324 10440.86
16 -203364 11558.09
17 -239857 12733.32
18 -279985 13970.49
20 -389540 18057.44
Khi đúc đốt K12:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
7 -1895.51 952.26
8 -15162.4 3306.82
9 -30423.4 4329.15
10 -49868.3 5398.38
11 -73702.8 6522.65
12 -102166 7710.26
13 -135531 8969.74
14 -174107 10309.77
15 -206664 11372.31
16 -242503 12489.32
17 -281794 13664.31
18 -324720 14901.23
20 -440806 18990.34
Khi đúc đốt K13:
Mặt cắt M (KN.m) V(KN)
6 -1850.57 928.58
7 -14879.2 3238.12
8 -29788.4 4221.42
9 -48708.5 5243.65


ĐINH VĂN PHƢƠNG 145 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

10 -71812.4 6312.75
11 -99305.9 7436.85
12 -131428 8624.28
13 -168452 9883.55
14 -210687 11223.33
15 -245988 12285.63
16 -284572 13402.42
17 -326607 14577.18
18 -372278 15813.86
20 -494767 19905.1
Khi đúc đốt K14:
Mặt cắt Mặt cắt M (KN.m)
5 -1820.49 912.34
6 -14690.1 3190.14
7 -29346.6 4142.22
8 -47872.6 5125.45
9 -70409.4 6147.58
10 -97130.1 7216.55
11 -128240 8340.5
12 -163979 9527.75
13 -204620 10786.79
14 -250472 12126.33
15 -288486 13188.4
16 -329781 14304.98
17 -374529 15479.51
18 -422912 16715.95
20 -551731 20809.28


2.2.Hợp lọng xong nhịp biên và bê tông chưa đông cứng :




ĐINH VĂN PHƢƠNG 146 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu đƣợc kết qủa sau:
M F
Mặt cắt
(KN.m) (KN)
1 -29772.34 -4445.56
2 3573.99 -71.13
4 3263.3 381.82
5 -3389.41 1954.69
6 -13022.59 2868.58
7 -26356.64 3806.05
8 -43501.65 4774.66
9 -64598.68 5782.14
10 -89820.61 6836.43
11 -119372.93 7945.67
12 -153494.67 9118.18
13 -192459.2 10362.5
14 -236575 11687.33
15 -273247.81 12737.95
16 -313169.28 13843.56
17 -356510.01 15007.17
18 -403452.61 16232.72
20 -529068.89 20350.02
22 -352388.77 -15218.5
23 -308477.75 -13992.4
24 -268176.51 -12826.3
25 -231302.54 -11718.2
26 -197685.31 -10664.2
27 -157656.31 -9335.71



ĐINH VĂN PHƢƠNG 147 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

28 -122793.16 -8088.09
29 -92787.36 -6912.25
30 -67365.48 -5799.66
31 -46288.35 -4742.02
32 -29350.28 -3731.19
33 -16378.18 -2759.23
34 -7230.85 -1818.4
35 -1798.09 -901.12
36 0 0
2.3. Hợp long xong nhịp biên và bê tông đã đông cứng :




-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu đƣợc kết qủa sau:


M F
Mặt cắt
(KN.m) (KN)
1 -23614.44 -3398.14
2 -5468.65 302.89
4 -6521.86 750.32
5 -11319.52 1651.03
6 -19748.32 2567.49
7 -31888.2 3507.53
8 -47849.31 4478.74
9 -67772.85 5488.85
10 -91831.82 6545.82
11 -120231.88 7657.77
12 -153212.16 8833.04



ĐINH VĂN PHƢƠNG 148 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

13 -191046.08 10080.14
14 -234042.11 11407.75
15 -269882.19 12460.81
16 -308976.95 13568.49
17 -351496.93 14734.15
18 -397624.67 15961.73
19 -521148.34 20045.12
22 -373243.21 -15799.5
23 -327551.35 -14584.6
24 -285445.47 -13426.6
25 -246742.76 -12326.7
26 -211272.43 -11280.9
27 -168734.46 -9962.13
28 -131318.45 -8725.64
29 -98715.93 -7560.91
30 -70653.68 -6459.36
31 -46892.98 -5412.63
32 -27228.69 -4412.55
33 -11488.36 -3451.18
34 468.74 -2520.78
35 8752.55 -1613.86
36 13443.2 -723.14
2.4. Hợp long xong nhịp giữa nhƣng bê tông chƣa đông cứng.




-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu đƣợc kết qủa sau:




ĐINH VĂN PHƢƠNG 149 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

M F
Mặt cắt
(KN.m) (KN)
1 -23614.44 -3398.14
2 -5468.65 302.89
4 -6521.86 750.32
5 -11319.52 1651.03
6 -19748.32 2567.49
7 -31888.2 3507.53
8 -47849.31 4478.74
9 -67772.85 5488.85
10 -91831.82 6545.82
11 -120231.88 7657.77
12 -153212.16 8833.04
13 -191046.08 10080.14
14 -234042.11 11407.75
15 -269882.19 12460.81
16 -308976.95 13568.49
17 -351496.93 14734.15
18 -397624.67 15961.73
19 -521148.34 20045.12
22 -373243.21 -15799.5
23 -327551.35 -14584.6
24 -285445.47 -13426.6
25 -246742.76 -12326.7
26 -211272.43 -11280.9
27 -168734.46 -9962.13
28 -131318.45 -8725.64
29 -98715.93 -7560.91
30 -70653.68 -6459.36
31 -46892.98 -5412.63




ĐINH VĂN PHƢƠNG 150 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

32 -27228.69 -4412.55
33 -11488.36 -3451.18
34 468.74 -2520.78
35 8752.55 -1613.86
36 13443.2 -723.14
37 13911.88 226.47


2.5. Hợp long xong nhịp giữa và bê tông đã đông cứng.




-Mô hình hoá kết cấu trên MiDas và thực hiện tính toán ta thu đƣợc kết qủa sau:
M F
Mặt cắt
(KN.m) (KN)
1 0 -3476.62
2 19279.96 224.42
4 18383.7 671.84
5 13898.23 1572.98
6 5778.1 2490.32
7 -6056.61 3431.25
8 -21716.08 4403.34
9 -41341.53 5414.35
10 -65106.03 6472.23
11 -93215.28 7585.11
12 -125908.46 8761.32
13 -163458.99 10009.36
14 -206175.36 11337.93
15 -241808.12 12391.81
16 -280697.62 13500.19



ĐINH VĂN PHƢƠNG 151 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

17 -323014.39 14666.55
18 -368940.94 15894.82
19 -491929.59 19966.64
22 -372077.86 -15441.6
23 -327495.7 -14215.6
24 -286523.32 -13049.6
25 -248978.21 -11941.5
26 -214689.84 -10887.6
27 -173765.99 -9559.13
28 -138007.99 -8311.58
29 -107107.33 -7135.78
30 -80790.6 -6023.24
31 -58818.62 -4965.64
32 -40985.7 -3954.84
33 -27118.75 -2982.91
34 -17076.56 -2042.1
35 -10748.96 -1124.82
36 -8056.01 -223.71
37 -8056.01 223.71
III.2. TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC .
Sơ đồ kết cấu: Liên tục 3 nhịp.




Hình 2.1.Sơ đồ kết cấu giai đoạn khai thác
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lƣợng bản thân của kết cấu nhịp (DC)
+ Tĩnh tải giai đoạn II (DW)
+ Hoạt tải LL (Design truck + Tandom)+ PL + Lane Load.
+ Tai trọng xung kích IM , Lực xung kích IM = 0,25.LL (Theo điều 3.6.2,
bảng 3.6.2.1-1,Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05).
+ Nhiêt độ phân bố đêu (TU)


ĐINH VĂN PHƢƠNG 152 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Co ngót (SH)
+ Từ biến (CR) …
Trọng lƣợng và khoảng cách bánh xe của xe tải thiết kế phải đƣợc lấy theo hình vẽ
sau :




Hình 2.2. Mô hình tải trọng thiết kế theo 22TCN 272-05.
+ Xe tải thiết kế, gồm 3 trục 35KN +145KN +145KN, khoảng cách 2 trục
trƣớc 4.3m khoảng cách hai trục sau thay đổi từ 4.3 đến 9m.
+ Tải trọng làn Lane Load thiết kế đƣợc lấy theo chiều dọc cầu với trị số là 9.3
N/mm.
+ Xe 2 trục thiết kế Tandem gồm một cặp trục 110 KN đặt cách nhau 1200
mm. Cự li các bánh xe theo chiều ngang bằng 1800 mm.
+ Tải trọng ngƣời đi rải đều 3 KN/m2, do chiều rộng lề đi bộ 1.5m nên lấy
bằng 4.5 KN/m.
- Xác định nội lực tại từng mặt cắt
Nội lực tại từng mặt cắt có thể xác định bằng cách xếp tải lên các đƣờng ảnh hƣởng
nội lực nhƣ trong cơ học kết cấu thông thƣờng. Tuy nhiên công việc tính toán khối
lƣợng lớn, để thuận tiện và vận dụng những tiến bộ khoa học mới trong quá trình học tập,
đồ án sử dụng chƣơng trình MiDas 7.01 để phân tích kết cấu và xác định nội lực.
Trong quy trình AASHTO có tới 8 tổ hợp tải trọng, mỗi tổ hợp xét đến các tải trọng
với hệ số khác nhau, và yêu cầu kiểm toán cụ thể đối với từng tổ hợp tải trọng. Trong
phạm vi đồ án chỉ xét đến hai tổ hợp tải trọng sau đây:
+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I : Gồm các tổ hợp tải trọng cơ bản đảm
vảo xe chạy bình thƣờng khi trên cầu không có gió
+ Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng : Tổ hợp tải trọng lien quan đến khai thác
bình thƣờng của cầu với gió có vận tốc 25m/s với tất cả các tải trọng lấy theo giá trị danh
định . Dùng để kiểm tra độ võng , bề rộng vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thép và bê
tông cốt thép DWL, Sự trƣợt của các lien kết có nguy cơ trƣợt do tác dụng của hoạt tải xe
- Công thức chung xác định tổng ứng lực tính toán :
Q =  i . i .Qi ( Điều 4.3.2-1)



ĐINH VĂN PHƢƠNG 153 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Trong đó :
+) I : Hệ số diều chỉnh tải trọng
 = i D R  0.95
Với:
+ Hệ số liên quan đến tính dẻo D = 0.95 (theo Điều 1.3.3)
+ Hệ số liên quan đến tính dƣ R = 0.95(theo Điều 1.3.4)
+ Hệ số liên quan đến tầm quan trọng trong khai thác i = 1.05 (theo Điều
1.3.5 Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05).
 =1
+) γi : Hệ số tải trọng
Tổ hợp tải trọng

STT Cƣờng độ I Cƣờng độ II Cƣờng độ III Sử dụng Mỏi
hiệu
Max Min Max Min Max Min Max Min
1 DC 1.25 0.9 1.25 0.9 1.25 0.9 1 1 -
2 DW 1.5 0.65 1.5 0.65 1.5 0.65 1 1 -
7 LL 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75
8 IM 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75
9 PL 1.75 - - - 1.35 - 1 - -
10 CE 1.75 - - - 1.35 - 1 - 0.75
10 WS - - 1.4 - 0.4 - 0.3 - -
11 WL - - - - 1 - 1 - -
12 TU 1.2 0.5 1.2 0.5 1.2 0.5 1.2 1 -
14 TG - - - - - - 0.5 - -
15 SE - - - - - - 0.5 - -
+) Qi : Tải trọng quy định ở đây
1. Tổ hợp theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I:
Q = 1,25.DC + 1,5.DW + 1,75(LL + IM) +1,75.PL + 1,2.(TU + CR +SH)
- Biểu đồ bao mô men :




Nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I đƣợc cho trong bảng
sau:
- Bảng tổng hợp nội lực với hoạt tải là Xe tải thiết kế :




ĐINH VĂN PHƢƠNG 154 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




TTGH CƢỜNG ĐỘ I

Mặt cắt Mô men Lực Cắt

M(Max) M(Min) V(Max) V(Min)
(KN.m) (KN.m) (KN) (KN)
1 0 0 -5296.29 -11910.6
2 109556.8 33411.35 20.86 -5200.48
4 117394.8 32968.85 728.9 -4368.27
5 127393.3 28228.37 2303.56 -2716.02
6 130038 18292.19 3908.6 -1070.49
7 125181.2 3060.4 5551.01 577.66
8 112802 -17604.7 7238.33 2238.51
9 92846.96 -43879.7 8978.76 3922.89
10 65206.54 -75980.9 10781.2 5642.21
11 29814.57 -114165 12655.27 7408.31
12 -13673.1 -158732 14611.14 9233.3
13 -65546.7 -210023 16659.49 11129.5
14 -125545 -269026 18811.37 13109.29
15 -175289 -319417 20498.94 14655.66
16 -229319 -375285 22256.79 16261.86
17 -287805 -436869 24089.1 17919.51
18 -346755 -504456 26000.99 19590.7
20 -501734 -688194 31999.51 24978.28
22 -339715 -482839 -20743 -27938.7
23 -278806 -405765 -19079.9 -26051
24 -220843 -334656 -17488.3 -24238.1
25 -165150 -269279 -15965.5 -22498.3


ĐINH VĂN PHƢƠNG 155 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

26 -113792 -210660 -14506.5 -20826.8
27 -51749.5 -142874 -12650.8 -18694.8
28 3291.4 -83607.5 -10809.9 -16665.1
29 51692.78 -32463 -9044 -14726.1
30 93807.84 10877.29 -7341.93 -12867.6
31 130030.6 46598.79 -5692.29 -11079.7
32 161682 73872.23 -4084.09 -9353.38
33 186879.9 94986.39 -2506.94 -7680.09
34 205223.8 110667.2 -951.12 -6051.97
35 216824.6 121052.4 592.22 -4461.67
36 221762.5 126241.9 2131.21 -2902.25
37 221966.7 126735.7 2516.32 -2516.32


- Bảng tổng hợp nội lực với hoạt tải là xe 2 trục :
TTGH CƢỜNG ĐỘ I

Mặt cắt Mô men Lực Cắt

M(Max) M(Min) V(Max) V(Min)
(KN.m) (KN.m) (KN) (KN)
1 0 0 -5296.29 -11910.6
2 109556.8 33411.35 20.86 -5200.48
4 117394.8 32968.85 728.9 -4368.27
5 127393.3 28228.37 2303.56 -2716.02
6 130038 18292.19 3908.6 -1070.49
7 125181.2 3060.4 5551.01 577.66
8 112802 -17604.7 7238.33 2238.51
9 92846.96 -43879.7 8978.76 3922.89
10 65206.54 -75980.9 10781.2 5642.21
11 29814.57 -114165 12655.27 7408.31
12 -13673.1 -158732 14611.14 9233.3
13 -65546.7 -210023 16659.49 11129.5
14 -125545 -269026 18811.37 13109.29
15 -175289 -319417 20498.94 14655.66
16 -229319 -375285 22256.79 16261.86
17 -287805 -436869 24089.1 17919.51



ĐINH VĂN PHƢƠNG 156 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

18 -346755 -504456 26000.99 19590.7
20 -501734 -688194 31999.51 24978.28
22 -339715 -482839 -20743 -27938.7
23 -278806 -405765 -19079.9 -26051
24 -220843 -334656 -17488.3 -24238.1
25 -165150 -269279 -15965.5 -22498.3
26 -113792 -210660 -14506.5 -20826.8
27 -51749.5 -142874 -12650.8 -18694.8
28 3291.4 -83607.5 -10809.9 -16665.1
29 51692.78 -32463 -9044 -14726.1
30 93807.84 10877.29 -7341.93 -12867.6
31 130030.6 46598.79 -5692.29 -11079.7
32 161682 73872.23 -4084.09 -9353.38
33 186879.9 94986.39 -2506.94 -7680.09
34 205223.8 110667.2 -951.12 -6051.97
35 216824.6 121052.4 592.22 -4461.67
36 221762.5 126241.9 2131.21 -2902.25
37 3959.68 126735.7 221966.7 -2516.32
2. Tổ hợp theo trạng thái giới hạn sử dụng :
Q = DC + DW + LL + IM +PL + 0,3.WS + WL + 1,2.(TU +CR +SH) + 0,5.TG
- Biểu đồ bao mô men :




Nội lực do tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I đƣợc cho trong bảng
sau:
- Bảng tổng hợp nội lực với hoạt tải là Xe tải thiết kế :




TTGH SỬ DỤNG

Mặt Mô men Lực Cắt




ĐINH VĂN PHƢƠNG 157 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

cắt
M(Max) M(Min) V2(Max) V2(Min)
(KN.m) (KN.m) (KN) (KN)

1 0 0 -148.05 -1792.7
2 13527.98 -632.48 294.263 -1068.2
4 14402.54 -928.15 340.658 -998.44
5 15192.38 -1266.1 387.604 -929.24
6 17512.87 -3040.4 598.58 -657.82
7 18535.51 -5491 840.143 -394.95
8 18301.71 -8617.6 1089.25 -140.55
9 16819.29 -12420 1341.6 105.721
10 14121.48 -16899 1595.66 344.365
11 10235.46 -22055 1851.19 575.974
12 5212.642 -27886 2108.11 801.154
13 -960.8322 -34393 2366.41 1020.46
14 -6338.167 -39718 2561.02 1181.44
15 -12182.42 -45599 2756.61 1339.66
16 -18382.1 -52140 2953.11 1493.75
17 -24895.66 -59347 3150.55 1644.87
18 -31286.66 -67244 3349.01 1783.7
20 -42414.3 -83621 3715.64 2020.81
22 -45528.11 -88542 3816.26 2084.4
23 -42314.22 -82861 -2164.9 -4073.6
24 -31126.37 -63532 -2101.4 -3976.7
25 -25392.68 -53942 -1866.4 -3622.3
26 -19439.85 -45032 -1736.8 -3429.7
27 -13608.74 -36779 -1606.1 -3237.6
28 -8095.145 -29191 -1474.3 -3045.9
29 -2954.722 -22659 -1340.2 -2854.5
30 3309.291 -15222 -1196.2 -2663.7



ĐINH VĂN PHƢƠNG 158 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

31 8894.144 -8825.8 -996.89 -2409.7
32 13797.73 -3472.3 -791.45 -2156.4
33 18064.26 790.369 -581.4 -1903.9
34 22010.69 3644.87 -366.43 -1652.3
35 24927.34 5792.71 -146.24 -1402.1
36 26781.15 7264.4 79.326 -1153.8
37 27472.37 7924.41 310.205 -908.1
- Với hoạt tải là xe 2 trục :
TTGH SỬ DỤNG
M(Max) M(Min) V2(Max) V2(Min)
Mặt cắt (KN.m) (KN.m) (KN) (KN)
1 0 0 -4414.02 -8193.64
2 73251.36 29739.68 -263.84 -3247.47
4 78146.12 29902.75 276.35 -2636.32
5 83875.44 27209.74 1449.16 -1419.17
6 84301.92 20447.16 2643.96 -201.23
7 79318.38 9535.07 3866.87 1024.95
8 68881.42 -5636.69 5124.34 2267.3
9 52920.16 -25209.4 6423.29 3534.22
10 31322.52 -49356 7771.08 4834.51
11 3991.94 -78282.3 9175.5 6177.24
12 -29336.6 -112227 10644.77 7571.72
13 -68907 -151465 12187.4 9027.41
14 -114658 -196647 13812.2 10553.87
15 -152751 -235110 15089.31 11750.3
16 -194259 -277668 16422.15 12996.48
17 -239327 -324507 17814.1 14288.61
18 -285726 -375841 19269.2 15606.17
20 -408609 -515158 23887.18 19875.05
22 -280248 -362033 -16470.3 -20582.1



ĐINH VĂN PHƢƠNG 159 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

23 -232105 -304653 -15158.1 -19141.6
24 -186712 -251748 -13903.9 -17761
25 -143630 -203133 -12705.6 -16438.6
26 -103991 -159344 -11559.1 -15170.7
27 -56239.8 -108311 -10103.7 -13557.4
28 -14027.6 -63684.1 -8679.85 -12025.6
29 22940.62 -25148.4 -7319.32 -10566.2
30 54944.82 7555.93 -6013.34 -9170.83
31 82278.51 34603.18 -4753 -7831.52
32 105755.3 55578.25 -3529.72 -6540.74
33 124349 71838.46 -2335.27 -5291.36
34 137871.3 83838.99 -1161.9 -4076.67
35 146417 91690.02 -2.38 -2890.32
36 150054.6 95471.46 1150.03 -1726.23
37 150205.2 95787.49 1437.9 -1437.9
- So sánh 2 tổ hợp trên ta thấy tổ hợp của xe tải thiết kế bất lợi hơn xe 2T .Vậy ta
dùng tổ hợp của xe tải thiết kế để tính toán.
III.3 .TỔNG HỢP NỘI LỰC TÍNH TOÁN:
Ta lấy giá trị nội lực lớn nhất tại các mặt cắt trong giai đoạn thi công và khai thác
làm nội lực tính toán :
Giai đoạn thi công :
Mtt Vtt
Ghi chú
Mặt cắt (KN.m) KN
1 -41923.8 -6487.03
2 19279.96 302.89
3 18943.68 526.6 Giữa đốt HL nhip biên
4 18383.7 750.32
5 13898.23 1954.69
6 -19748.3 3190.14
7 -31888.2 4142.22
8 -47872.6 5125.45
9 -70409.4 6147.58
10 -97130.1 7216.55
11 -128240 8340.5
12 -163979 9527.75
13 -204620 10786.79


ĐINH VĂN PHƢƠNG 160 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

14 -250472 12126.33
15 -288486 13188.4
16 -329781 14304.98
17 -374529 15479.51
18 -422912 16715.95
20 -551731 20809.28 Mặt cắt đỉnh trụ
22 -422912 16715.95
23 -374529 15479.51
24 -329781 14304.98
25 -288486 13188.4
26 -250472 12126.33
27 -204620 10786.79
28 -163979 9527.75
29 -128240 8340.5
30 -97130.1 7216.55
31 -70409.4 6147.58
32 -47872.6 5125.45
33 -29346.6 4142.22
34 -17076.6 3190.14
35 -10749 -1613.86
36 13443.2 -723.14
37 14025.11 0 Giữa đốt HL nhịp giữa
2. Giai đoạn khai thác( Sử dụng) :
Mtt Vtt
Ghi chú
Mặt cắt (KN.m) KN
1 0 -11910.6
2 109556.8 -5200.48
3 113713.7 -4783.59 Giữa đốt HL nhip biên
4 117394.8 -4368.27
5 127393.3 -2716.02
6 130038 3908.6
7 125181.2 5551.01
8 112802 7238.33
9 92846.96 8978.76
10 -75980.9 10781.2



ĐINH VĂN PHƢƠNG 161 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

11 -114165 12655.27
12 -158732 14611.14
13 -210023 16659.49
14 -269026 18811.37
15 -319417 20498.94
16 -375285 22256.79
17 -436869 24089.1
18 -504456 26000.99
20 -688194 31999.51 Mặt cắt đỉnh trụ
22 -482839 -27938.7
23 -405765 -26051
24 -334656 -24238.1
25 -269279 -22498.3
26 -210660 -20826.8
27 -142874 -18694.8
28 -83607.5 -16665.1
29 51692.78 -14726.1
30 93807.84 -12867.6
31 130030.6 -11079.7
32 161682 -9353.38
33 186879.9 -7680.09
34 205223.8 -6051.97
35 216824.6 -4461.67
36 221762.5 -2902.25
37 150205.2 -2516.32 Giữa đốt HL nhịp giữa




ĐINH VĂN PHƢƠNG 162 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




CHƢƠNG IV
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
I- TÍNH LƢỢNG CỐT THÉP TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG
I.1. Đặc trƣng vật liệu :
- Cốt thép :
Sử dụng thép cƣờng độ cao loại tao xoắn 7 sợi, mỗi bó gồmg 19 tao có các chỉ tiêu
sau:
+ Đƣờng kính danh định: d = 15,2 mm.
+ Diện tích tiết diện tao: A = 1,387 cm2.
+ Cƣờng độ kéo quy định: fpu = 1860 MPa.
+ Cƣờng độ chảy: fpy = 0,85 . fpu = 0.85 x 1860 = 1581 (Mpa).
+ Mô đuyn đàn hồi quy ƣớc: E = 197000 (Mpa).
- Bê tông:
+ Cƣờng độ chịu nén khi uốn: f’c = 40 Mpa



ĐINH VĂN PHƢƠNG 163 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Môđun đàn hồi: Ec = 0.043.yc1.5 f'c
Trong đó :
yc: tỷ trọng của bê tông (kg/m3)
fc’: cƣờng độ quy định của bê tông, fc’ =40MPa.
Ec = 32979,77 MPa
+ Hệ số quy đổi hình khối ứng suất (5.7.2.2):
f' 28
β1  0,85  0,05  c  0,764
7
+ Cƣờng độ chịu kéo khi uốn (5.4.2.6):
fr = 0.63 f'c = 3,984 MPa.
I.2. Quy đổi mặt cắt :
- Quy đổi mặt cắt hộp dầm về mặt cắt chữ T nhằm mục đích xây dựng các công
thức tính duyệt thuận lợi.
- Nguyên lí qui đổi nhƣ sau:
+ Chiều cao tiết diện quy đổi bẳng chiều cao tiết diện hộp.
+ Bề rộng cánh tiết diện quy đổi bằng bề rộng đáy hoặc bề rộng bản của tiết
diện hộp.
+ Chiều dày sƣờn dầm tiết diện quy đổi bằng chiều dày hai sƣờn dầm của tiết
diện hộp.
+ Chiều dày cánh tiết diện quy đổi đƣợc xác định tƣơng đƣơng về diện tích
với tiết diện hộp.
+ Mặt khác, cũng để đơn giản cho kiểm toán, ta quy ƣớc tất cả các tiết diện
đều chịu moment với trị số dƣơng, tiết diện nào chịu momen âm (kéo thớ trên) sẽ
đƣợc xoay ngƣợc lại để thống nhất tiết diện quy đổi có thớ dƣới chịu kéo
- Ta có kích thƣớc tại các mặt cắt sau khi quy đổi về mặt cắt chữ T :




ĐINH VĂN PHƢƠNG 164 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




Mặt B(cm) b(cm) H(cm) Ht(cm) Hd(cm) W(cm) J(cm4)
cắt
20 1200 500 700 35 108.40 160 1.12E+10
18 1200 515 627 35 95.61 152.8 8.28E+09
17 1200 523 590 35 89.17 149.8 7.04E+09
16 1200 531 556 35 83.09 146.8 5.99E+09
15 1200 539 524 35 77.39 143.8 5.10E+09
14 1200 547 494 35 72.06 140.6 4.35E+09
13 1200 558 457 35 65.52 136.6 3.53E+09
12 1200 569 424 35 59.65 132.6 2.88E+09
11 1200 580 395 35 54.44 128.4 2.38E+09
10 1200 591 370 35 49.89 124.4 1.99E+09
9 1200 602 348 35 46.00 120.4 1.69E+09
8 1200 613 331 35 42.77 116.2 1.47E+09
7 1200 623 317 35 40.19 112.2 1.31E+09
6 1200 634 308 35 38.28 108.2 1.20E+09
5 1200 645 302 35 37.02 104 1.14E+09
4 1200 656 300 35 36.42 100 1.12E+09
3 1200 656 300 35 36.42 100 1.12E+10
2 1200 656 300 35 36.42 100 8.28E+09
1 1200 656 300 35 36.42 100 7.04E+09
I.3. Xác định số bó cốt thép DƢL trong giai đoạn thi công:
1.3.1. Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dƣới bản cánh khi đó ta có : a = hf

 h 
M tt  M C  A S .f y .(d p - d s ' )  A S .f y .(d S - d P )  0,85f c' b.β 1 h f  d p - f 
'

 2 
- Lấy tổng mômen với trong tâm cốt thép DƢL ta có :
- Nếu MTTmax < MC => Thì TTH đi qua bản cánh khi đó ta tính toán theo các công
thức của mc chữ nhật
- Nếu MTTmax > MC => Thì TTH đi qua sƣờn dầm khi đó ta tính toán theo các công
thức của mc chữ T.




ĐINH VĂN PHƢƠNG 165 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

- Sau khi xác định đƣợc vị trí TTH thì ta giải hệ phƣơng trình bậc 2 để tìm đƣợc
chiều cao vùn chịu nén tƣơng đƣơng a
- Xác định chiều cao vùng chịu nén c theo công thức : c = a/β1
1.3.2. Tính diện tích cốt thép DƢL cần thiết
- Trƣờng hợp TTH đi qua sƣờn dầm
As '. f y  0,85. 1 . f c' .h f .(b  bW ).   1 .0,85. f c '.a.bW  AS . f y
A ps 
f ps
- Trƣờng hợp TTH đi cánh dầm

As '. f y  0,85. 1 . f c' .b.a  AS . f y
A ps 
f ps
Trong đó :
+) Aps : Diện tích cốt thép DUL
+) dp : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL
+) f’c : Cƣờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’c = 40 Mpa (bê tông Mác
M400)
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) bw: Bề dày bản bụng
+) hf : Chiều dày cánh chịu nén
+) β 1 : Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất: β1 = 0.764(theo 5.7.2.2)
+) fpu : Cƣờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, fpu = 1860 MPa.
+) fpy : Giới hạn chảy của thép DUL, fpy = 85%fpu = 1581 MPa. (bó 19 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.β1: Chiều dày của khối ứng suất tƣơng đƣơng
+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định
tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
 c   f py 
f ps  f pu 1 - k   k  2 .1.04 - 
 dp  
   f pu 

- Hàm lƣợng thép DƢL và thép thƣờng phải đƣợc giới hạn sao cho :
c
 0,42
dp




ĐINH VĂN PHƢƠNG 166 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




1.3.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công
1.3.2.1.1)Tính cốt thép mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công :


Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Tổng giá trị mô men tại mặt cắt đỉnh trụ Mtt 561286 KN.m
Chiều cao mặt cắt H 700 cm
Chiều cao bố trí cốt thép DƢL atp 20 cm
Chiều cao có hiệu mặt cắt dp 680 cm
Bề rộng bản cánh chịu nén bk 1200 cm
Chiều dày bản cánh chịu nén hk 35 cm
Bề dày bản bụng B 500 cm
Cốt thép thƣờng chịu kéo
Đƣờng kính cốt thép D 2 cm
Diện tích 1 thanh as 3.14 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép thƣờng chịu kéo ats 17.50 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng ds 682.50 cm
Khoảng cách bố trí x 15 cm




ĐINH VĂN PHƢƠNG 167 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Số thanh thép trên 1 lƣới nthanh 75 thanh
Số lƣới thép chịu kéobố trí nluoi 2 lƣới
Tổng diện tích thép thờng chịu kéo As 471.24 cm2
Cốt thép thƣờng 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' 54.20 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng Ds ' 54.20 cm
Khoảng cách bố trí x 15 cm
Số thanh thép trên 1 lƣới Nthanh 32 thanh
Số lƣới thép chịu nén bố trí Nluoi 3 lƣới
Tổng diện tích thép thờng chịu nén As ' 301.5936 cm2
Xác định vị trí trục trung hoà
Mô men quán trính bản cánh Mc 1002350 KN.m
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Tính toán cốt thép DƢL
Chiều dày khối ƢS tƣơng đƣơng Mc 53.10808 cm
Chiều cao vùng chịu nén TTH 69.513194 cm
Tỉ số c/dp 0.1022253 N2 : thì TTH đi qua bản cánh => tính toán theo công thức của
mặt cắt chữ nhật



ĐINH VĂN PHƢƠNG 168 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+) Nếu N1 < N2 : thì TTH đi qua sƣờn => tính toán theo công thức của mặt
cắt chữ T.
- Ta có :
+ N1 = 0,764 . 0,85 . 0,4 . 500.1,084 + 301,549 . 4,2 = 14742,4 (T)
+ N2 = 532,608.17,8994 + 473.3344. 4,2 = 11521.4 (T)
Ta thấy : N1 > N2 => 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)
A ps f pu  A S . f y  A S '. f y
c
f
0,85.f c' .β1.b  kA ps pu
dp
- Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt (tính theo công thức của
mặt cắt chữ nhật)
 a a a
M n  A ps f ps  d p -   AS . f y .(d S  )  AS '. f y .(d S ' )
 2 2 2
- Công thức tính sức kháng uốn tính toán của mặt cắt
Mr = φ .Mn
Trong đó :
+) φ : Hệ số sức kháng , lấy φ = 1
+) Aps : Diện tích cốt thép DUL
+) dp : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL
+) f’c : Cƣờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’c = 40 MPa.
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) bw : Bề dày bản bụng
+) hf : Chiều dày cánh chịu nén
+) b1 : Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất, β1 = 0.764 (theo 5.7.2.2)
+) fpu : Cƣờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, fpu = 1860 MPa.
+) fpy : Giới hạn chảy của thép DUL, fpy = 85%fpu = 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. β 1: Chiều dày của khối ứng suất tƣơng đƣơng
+) fps : 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
 c   f py 
f ps  f pu 1 - k   k  2 .1.04 - 
 dp   f pu 
   

+) Hàm lƣợng thép DƢL và thép thƣờng phải đƣợc giới hạn sao cho :
c
 0,42
dp
- Bảng tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn thi công:




ĐINH VĂN PHƢƠNG 169 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Diện tích cốt thép DƢL bố trí Aps 532.608 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép at 20 cm
Chiều cao có hiệu của mặt cắt dp 680 cm
Lực nén trong bản cánh dầm N1 14742.4 KN
Lực kéo trong thép DƢL và thép thƣờng N2 11521.4 KN
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Chiều cao vùng chịu nén c 75.0892 cm
Chiều cao khối ứng suất tƣơng đƣơng a 57.3681 cm
Tỉ số c/dp c/dp 0.11043 < 0,42
ứng suất trung bình trong thép DƢL fps 17.8195 KN/cm2
Sức kháng uốn danh định của mặt cắt Mn 754327 KN.m
Hệ số sức kháng φ 1
Sức kháng uốn tính toán Mr 754327 > Mtt
Tỉ số Mr/Mtt Mr/Mtt 1.34

Kết luận : Mr = 754327 (KN.m) > MTT = 561286 (KN.m) => Đạt
=> Vậy việc bố trí cốt thép DƢL đảm bảo khả năng chịu lực cho mặt cắt
1.3.2.2. Tính và bố trí cốt thép cho các mặt cắt giai đoạn thi công.
Thực hiện tính toán tƣơng tự nhƣ trên ta tính đƣợc số bó cáp cần thiết đi qua các
mặt cắt trong giai đoạn thi công (cáp nhóm A) theo bảng sau:


Mặt cắt M Số bó cáp đi Astr
(KN.m) qua mặt cắt (cm2)
20 561286 32 533.248
18 422912 30 499.92
17 374529 28 466.592
16 329781 26 433.264
15 288486 24 399.936
14 250472 22 366.608
13 204620 20 333.28
12 163979 18 299.952
11 128240 16 266.624
10 97130.1 14 233.296
9 70409.4 12 199.968
8 47872.6 10 166.64



ĐINH VĂN PHƢƠNG 170 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

7 31888.2 8 133.312
6 19748.3 6 99.984
5 10749 4 66.656
4 6521.86 2 33.328
II. TÍNH VÀ BỐ TRÍ CÔT THÉP DƢL TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC :
II.1. Xác định vị trí TTH của mặt cắt
- Giả thiết TTH đi qua mép dƣới bản cánh khi đó ta có : a = hf
 h 
M tt  M C  A S .f y .(d p - d s ' )  A S .f y .(d S - d P )  0,85f c' b.β 1 h f  d p - f 
'

 2 
- Lấy tổng mômen với trong tâm cốt thép DƢL ta có :
- Nếu MTTmax < MC => Thì TTH đi qua bản cánh khi đó ta tính toán theo các công
thức của mc chữ nhật
- Nếu MTTmax > MC => Thì TTH đi qua sƣờn dầm khi đó ta tính toán theo các công
thức của mc chữ T.
- Sau khi xác định đƣợc vị trí TTH thì ta giải hệ phƣơng trình bậc 2 để tìm đƣợc
chiều cao vùn chịu nén tƣơng đƣơng a
- Xác định chiều cao vùng chịu nén c theo công thức : c = a/β1
II.2. Tính diện tích cốt thép DƢL cần thiết
- Trƣờng hợp TTH đi qua sƣờn dầm

As '. f y  0,85. 1 . f c' .h f .(b  bW ).   1 .0,85. f c '.a.bW  AS . f y
A ps 
f ps
- Trƣờng hợp TTH đi cánh dầm

As '. f y  0,85. 1 . f c' .b.a  AS . f y
A ps 
f ps
Trong đó :
+) Aps : Diện tích cốt thép DUL
+) dp : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL
+) f’c : Cƣờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’c = 40 Mpa (bê tông Mác
M400)
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) bw: Bề dày bản bụng



ĐINH VĂN PHƢƠNG 171 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+) hf : Chiều dày cánh chịu nén
+) β 1 : Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất: β1 = 0.764(theo 5.7.2.2)
+) fpu : Cƣờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, fpu = 1860 MPa.
+) fpy : Giới hạn chảy của thép DUL, fpy = 85%fpu = 1581 MPa. (bó 19 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.β1: Chiều dày của khối ứng suất tƣơng đƣơng
+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định
tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
 c   f py 
f ps  f pu 1 - k   k  2 .1.04 - 
 dp  
   f pu 

- Hàm lƣợng thép DƢL và thép thƣờng phải đƣợc giới hạn sao cho :
c
 0,42
dp




II.2.1. Tính và bố trí cốt thép cho mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn khai thác
II.2.1.1)Tính cốt thép mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn khai thác :
Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Tổng giá trị mô men tại mặt cắt đỉnh trụ Mtt 692157 KN.m
Chiều cao mặt cắt H 700 cm




ĐINH VĂN PHƢƠNG 172 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Chiều cao bố trí cốt thép DƢL atp 20 cm
Chiều cao có hiệu mặt cắt dp 680 cm
Bề rộng bản cánh chịu nén bk 1200 cm
Chiều dày bản cánh chịu nén hk 30 cm
Bề dày bản bụng B 500 cm
Cốt thép thƣờng chịu kéo
Đƣờng kính cốt thép D 2 cm
Diện tích 1 thanh as 3.14 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép thƣờng chịu kéo ats 17.50 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng ds 682.50 cm
Khoảng cách bố trí x 15 cm
Số thanh thép trên 1 lƣới nthanh 75 thanh
Số lƣới thép chịu kéobố trí nluoi 2 lƣới
Tổng diện tích thép thờng chịu kéo As 471.24 cm2
Cốt thép thƣờng 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' 54.20 cm
Khoảng cách đến mép chịu nén ngoài cùng Ds ' 54.20 cm
Khoảng cách bố trí x 15 cm
Số thanh thép trên 1 lƣới Nthanh 32 thanh
Số lƣới thép chịu nén bố trí Nluoi 3 lƣới
Tổng diện tích thép thờng chịu nén As ' 301.5936 cm2
Xác định vị trí trục trung hoà
Mô men quán trính bản cánh Mc 1001850 KN.m
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Tính toán cốt thép DƢL
Chiều dày khối ƢS tƣơng đƣơng Mc 69.38367 cm
Chiều cao vùng chịu nén TTH 90.816322 cm
Tỉ số c/dp 0.1335534 N2 : thì TTH đi qua bản cánh => tính toán theo công thức của
mặt cắt chữ nhật
+) Nếu N1 < N2 : thì TTH đi qua sƣờn => tính toán theo công thức của mặt
cắt chữ T.
- Ta có :
+ N1 = 0,764 . 0,85 . 0,4 . 500.1,084 + 301,549 . 4,2 = 14742,4 (T)
+ N2 = 532,608.17,8994 + 473.3344. 4,2 = 11521,4 (T)
Ta thấy : N1 > N2 => 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)
A ps f pu  A S . f y  A S '. f y
c
f
0,85.f c' .β1.b  kA ps pu
dp
- Công thức tính mômen kháng uốn danh định của mặt cắt (tính theo công thức của
mặt cắt chữ nhật)
 a a a
M n  A ps f ps  d p -   AS . f y .(d S  )  AS '. f y .(d S ' )
 2 2 2
- Công thức tính sức kháng uốn tính toán của mặt cắt
Mr = φ .Mn
Trong đó :
+) φ : Hệ số sức kháng , lấy φ = 1
+) Aps : Diện tích cốt thép DUL
+) dp : Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt thép
DUL
+) f’c : Cƣờng độ của bê tông ở tuổi 28 ngày, f’c = 40 MPa.
+) b : Bề rộng mặt cắt chịu nén
+) bw : Bề dày bản bụng
+) hf : Chiều dày cánh chịu nén
+) b1 : Hệ số chuyển đổi hình khối ứng suất, β1 = 0.764 (theo 5.7.2.2)
+) fpu : Cƣờng độ chịu kéo quy định của thép DUL, fpu = 1860 MPa.


ĐINH VĂN PHƢƠNG 174 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+) fpy : Giới hạn chảy của thép DUL, fpy = 85%fpu = 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. β 1: Chiều dày của khối ứng suất tƣơng đƣơng
+) fps : ứng suất trung bình trong cốt thép DUL ở sức kháng uốn danh định
tính theo công thức 5.7.3.1.1-1.
 c   f py 
f ps  f pu 1 - k   k  2 .1.04 - 
 dp   f pu 
   
+) Hàm lƣợng thép DƢL và thép thƣờng phải đƣợc giới hạn sao cho :

c
 0,42
dp
- Bảng tính duyệt mặt cắt đỉnh trụ giai đoạn sử dụng:

Tên gọi các đại lƣợng Kí hiệu Giá trị Đơn vị
Diện tích cốt thép DƢL bố trí Aps 532.608 cm2
Chiều cao bố trí cốt thép at 20 cm
Chiều cao có hiệu của mặt cắt dp 680 cm
Lực nén trong bản cánh dầm N1 14742.4 KN
Lực kéo trong thép DƢL và thép thƣờng N2 11521.4 KN
Vị trí trục trung hoà TTH Qua cánh
Chiều cao vùng chịu nén c 285.0 cm
Chiều cao khối ứng suất tƣơng đƣơng a 57.3681 cm
Tỉ số c/dp c/dp 0.11043 < 0,42
ứng suất trung bình trong thép DƢL fps 17.8195 KN/cm2
Sức kháng uốn danh định của mặt cắt Mn 752349 KN.m
Hệ số sức kháng φ 1
Sức kháng uốn tính toán Mr 752349 > Mtt
Tỉ số Mr/Mtt Mr/Mtt 1.09

Kết luận : Mr = 752349 (KN.m) > MTT = 692157 (KN.m) => Đạt
=> Vậy việc bố trí cốt thép DƢL đảm bảo khả năng chịu lực cho mặt cắt
II.2.2. Tính và bố trí cốt thép DƯL cho các mặt cắt trong giai đoạn khai thác :
Thực hiện tính toán tƣơng tự nhƣ trên ta tính đƣợc số bó cáp cần thiết đi qua các
mặt cắt trong giai đoạn khai thác (cáp nhóm C) theo bảng sau:




ĐINH VĂN PHƢƠNG 175 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mặt cắt M Số bó cáp đi Astr
(KN.m) qua mặt cắt (cm2)
1 0 8 133.152
2 109557 8 133.152
4 117395 10 166.44
5 127393 12 199.728
6 130038 14 233.016
7 125181 16 266.304
8 112802 18 299.592
9 92847 20 332.88
10 -75981 20 332.88
11 -114165 20 332.88
12 -158732 20 332.88
13 -210023 20 332.88
14 -269026 22 366.168
15 -319417 24 399.456
16 -375285 26 432.744
17 -436869 28 466.032
18 -504456 30 499.32
20 -692157 32 532.608
22 -482839 30 499.32
23 -405765 28 466.032
24 -334656 26 432.744
25 -269279 24 399.456
26 -210660 22 366.168
27 -142874 20 332.88
28 -83608 20 332.88
29 51692.8 20 332.88
30 93807.8 20 332.88
31 130031 20 332.88
32 161682 20 332.88
33 186880 20 332.88
34 205224 18 299.592
35 216825 16 266.304
36 221763 14 233.016




ĐINH VĂN PHƢƠNG 176 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




CHƢƠNG V
KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP
Sau khi tiến hành bố trí cốt thép, ta cần phải kiểm tra các mặt cắt trong tất cả các
giai đoạn làm việc của cầu với từng tổ hợp tải trọng. Nhƣng do thời gian có hạn và trong
phạm vi đồ án tốt nghiệp, nên chỉ tiến hành kiểm toán cho những mặt cắt điển hình và chỉ
kiểm toán cho hai tổ hợp tải trọng là tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I
và tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn sử dụng . Tại các mặt cắt :
- Mặt cắt số 3 : Mặt cắt có momen dƣơng lớn nhất giữa nhịp biên
- Mặt cắt số 20 : Mặt cắt đỉnh trụ
- Mặt cắt số 37 : Mặt cắt giữa nhịp chính.
I. KIỂM TOÁN GIAI ĐOẠN THI CÔNG
Sơ đồ tính toán: Cánh T tĩnh định.
Mặt cắt kiểm toán mặt cắt 20-20, tức là mặt cắt có M- lớn nhất và thay đổi liên tục
khi thi công hẫng.
I.1.Quy đổi mặt cắt đỉnh trụ về mặt cắt chữ T.
Sau khi quy đổi về mặt cắt chữ T ta có kích thƣớc mặt cắt đỉnh trụ (mc 20-20) nhƣ
sau :




ĐINH VĂN PHƢƠNG 177 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT




I.2. Tính mất mát ứng suất trong giai đoạn thi công.
I.2.1. Các chỉ tiêu cơ lí của vật liệu:
I.2.1.1. Bêtông:
+ Cƣờng độ chịu nén khi uốn: f’c = 40 Mpa
+ Môđun đàn hồi: Ec = 0,043.c 1.5 f'c
Trong đó :
c: tỷ trọng của bê tông (kg/m3)
fc’: cƣờng độ quy định của bê tông, fc’ =40MPa.
Ec = 32979,77 MPa
+ Hệ số quy đổi hình khối ứng suất (5.7.2.2):
f' 28
β1  0,85  0,05  c  0,764
7
+ Cƣờng độ chịu kéo khi uốn (5.4.2.6):
fr = 0.63 f'c = 3,984 MPa.
+ Tỷ trọng của bê tông :
 = 24,5 kN/m3.
+ Cƣờng độ chịu nén của bê tông lúc bắt đầu tạo ứng suất trƣớc:
Fci’ = 0,9.fc’ = 0,9.40 = 36 MPa
Khi đó : Mô đun đàn hồi của bê tông lúc bắt đầu tạo ứng suất trƣớc
Ec = 0,043.yc1.5 f'c = 31287,353 Mpa



ĐINH VĂN PHƢƠNG 178 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

I.2.1.2.Thép cƣờng độ cao:
Sử dụng thép cƣờng độ cao loại tao xoắn 7 sợi, mỗi bó gồmg 19 tao có các chỉ
tiêu sau:
+ Đƣờng kính danh định: d = 15,2 mm.
+ Diện tích tiết diện tao: A = 1,387 cm2.
+ Cƣờng độ kéo quy định: fpu = 1860 MPa.
+ Cƣờng độ chảy: fpy = 0,85 . fpu = 0.85 x 1860 = 1581 (Mpa).
+ Mô đuyn đàn hồi quy ƣớc: E = 197000 (Mpa).
+ Hệ số ma sát:  = 0.23
+ Chiều dài tụt neo:
L = 0.006 (m).
+ Ứng suất trong thép DƢL khi kích :
Fpj = 1448 (Mpa)
I.2.1.3. Thép thƣờng:
Giới hạn chảy tối thiểu của cốt thép thanh: fy = 420 (MPa).
Môdun đàn hồi: E = 200000 (MPa).
I.2.2. xác định diện tích cốt thép dự ứng lực cần thiết:
Theo điều 5.7.1 – QT272-05 , các giả thiết có thể dùng để thiết kế kêt cấu bê
tông cốt thép, bê tông cốt thép ứng suất trƣớc là :
+ Bê tông ứng suât trƣớc chịu kéo ở mặt cắt mà không bị nứt.
+ Ứng biến trong bê tông thay đổi tuyến tính, trừ các cấu kiện và các vùng mà ở
đó cƣờng độ chịu lực thông thƣờng của vật liệu không thích hợp .
+ Tỷ lệ mô đun đàn hồi n đƣợc làm tròn đến số nguyên.
+ Tỷ lệ mô đun đàn hồi không nhỏ hơn 6 …
+ Ta lấy điều kiện đầu tiên làm cơ sở để tính toán cốt thép cho dầm liên tục.
+ Từ công thức kiểm tra ứng suất kéo tại thớ dƣới (quy ƣớc thớ dƣới là thớ
chứa cốt thép ứng suất trƣớc và ứng suất kéo dấu dƣơng):
F F.e M
fb  - - y b  dc y b  0
A Ix Ix
Trong đó:
+ F : Tổng lực kéo trong các bó cáp ứng suất trƣớc, đã trừ đi mất mát tức thời.
(kN)
Mdc: Mômen do trọng lƣợng bản thân dầm, trọng lƣợng bản mặt cầu, trọng
lƣợng dầm ngang (kNm).



ĐINH VĂN PHƢƠNG 179 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

A: Diện tích nguyên của mặt cắt dầm hộp (m2).
Ix : Mômen quán tính của tiết diện dầm (m4).
e: Độ lệch tâm của trọng tâm các bó thép ứng suất trƣớc đến trục trung hoà
của tiết diện (m).
+ yt : Khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ trên cùng của tiết diện (m).
+ yb: Khoảng cách từ trục trung hoà đến thớ dƣới cùng của tiết diện (m).
Với giả thiết ứng suất mất mát sau khi kích là 0,6.fpu .Ta tính đƣợc sơ bộ diện
tích bó cáp:
F
A ps 
0.6f pu

Từ đó suy ra số bó cáp:
A ps
n
A cable

Trong đó:
Acable: là diện tích một bó cáp.
Vì dầm đƣợc chế tạo bằng phƣơng pháp đúc hẫng cân bằng nên nội lực gây ra
trong quá trình thi công là rất lớn, để đảm bảo phân phối ứng suất trong tiết diện,
mỗi đốt thi công ngoài đòi hỏi chọn số lƣợng bó cáp đủ chịu mô men tính toán còn
phải đƣợc chọn sao cho đối xứng hai bên tiết diện dầm.
Việc chọn số bó cáp tại từng tiết diện đƣợc thực hiện trên bảng tính toán số bó thép
đi qua mặt cặt cắt trong giai đoạn thi công .
I.2.3. Tính đặc trƣng hình học mặt cắt đỉnh trụ (Đã bố trí cốt thép DƢL
).
Đặc trƣng hình học Giá trị Đơn vị
A 18.337 m2
S 64.832 m3
yt 3.5355 m
yd 3.4645 m
Ix 174.197 m4
et 3.2895 m
I.2.4. Tính toán mất mát ứng suất:
Tổng mất mát ứng suất trƣớc trong các cấu kiện kéo sau đƣợc xác định theo điều
5.9.5.1 của quy trình AASHTO:
Δf pT  Δf pF  Δf pA  Δf pES  Δf pSR  Δf pCR  Δf pR



ĐINH VĂN PHƢƠNG 180 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Trong đó :
Mất mát tức thời gồm:
+ Mất mát do ma sát : ΔFpF (Mpa)
+ Mất mát do thiết bị neo : ΔFpA (Mpa)
+ Mất mát do co ngắn đàn hồi : ΔFpES (Mpa)
Mất mát theo thời gian gồm:
+ Mất mát do co ngót : ΔFpSR (Mpa)
+ Mất mát do từ biến của bêtông : ΔFpCR (Mpa)
+ Mất mát do tự trùng (dão) của thép : ΔFpR (Mpa)
I.2.4.1. Mất mát do ma sát. (Theo 5.9.5.2.2b-1)
Mất mát do ma sát giữa các bó thép ứng suất trƣớc và ống bọc đƣợc tính theo công
thức sau:

Δf pF  f pj 1  eKx μα .
Trong đó:
fpj: ứng suất trong bó thép ứng suất trƣớc tại thời điểm kích, đƣợc giả định
trƣớc.
fpj = 1448 MPa.
x : Chiều dài bố thép ứng suất trƣớc từ đầu kích đến điểm đang xét (mm).
K : Hê số ma sát lắc trên mm của bó cáp.
 : Hệ số ma sát.
 : Tổng giá trị tuyệt đối thay đổi góc của đƣờng cáp ứng suất trƣớc từ đầu
kích gần nhất đến điểm đang xét.
Ống gen đƣợc sử dụng là loại ống Polyethylene có các đặc trƣng đƣợc tra
trong bảng 5.9.5.2.2b-1:
K = 6,6.10-7
 = 0.23
Mất mát ứng suất do ma sát tính đến mặt cắt 20-20 là:

Bó x
cáp (mm) ΔFpF (Mpa)
1 14000 13.3179
2 20000 18.988
3 26000 24.6357
4 32000 30.2611
5 38000 35.8642
6 46000 43.3006


ĐINH VĂN PHƢƠNG 181 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

7 54000 50.6979
8 62000 58.0562
9 70000 65.3757
10 78000 72.6568
11 86000 79.8994
12 94000 87.104
13 102000 94.2705
14 110000 101.399
15 118000 108.491
-> Mất mát tổng cộng : ΔFpF = 55.27(Mpa)
I.2.4.2. Mất mát do thiết bị neo. (Theo điều 5.9.5.2).
ΔL
Δf pA  Ep
L
Trong đó:
L: Chiều dài tụt neo, L = 0,006 m/1 neo
L: chiều dài cáp dự ứng lực(mm)
L(mm) L(mm) Ep(Mpa) ΔFpA (Mpa)
Bó cáp
1 6 28000 197000 42.21
2 6 40000 197000 29.55
3 6 52000 197000 22.73
4 6 64000 197000 18.47
5 6 76000 197000 15.55
6 6 92000 197000 12.85
7 6 108000 197000 10.94
8 6 124000 197000 9.53
9 6 140000 197000 8.44
10 6 156000 197000 7.58
11 6 172000 197000 6.87
12 6 188000 197000 6.29
13 6 204000 197000 5.79
14 6 220000 197000 5.37
15 6 236000 197000 5.01
-> Mất mát tổng cộng : ΔFpA = 12.95 (Mpa)

I.2.4.3. Mất mát do co ngắn đàn hồi.(5.9.5.2.3b)
Mất mát do co ngắn đàn hồi về bản chất là khi căng bó sau sẽ gây mất mát cho
bó trƣớc. Và đƣợc tính theo công thức:
N 1 E p
ΔfpES = . . f cpg (Mpa)
2 N Eci
Trong đó:




ĐINH VĂN PHƢƠNG 182 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

+ Ep :Mô đun đàn hồi của bó thép ứng suất trƣớc -> Ep = 197000 (Mpa)
+ Eci : Mô đun đàn hồi của bê tông lúc bắt đầu tạo ứng suất trƣớc
Eci = 31287,353 (Mpa)
+ N : Số lƣợng các bó thép ứng suất trƣớc giống nhau.-> N=32
+ fcgp : Tổng ứng suất bêtông ở trọng tâm các bó thép ứng suất trƣớc do lực
ứng suất trƣớc sau kích và tự trọng của cấu kiện ở các mặt cắt có mômen max
(MPa).
F F.e2 M ttbt
f cgp  - -  .e
A I I
Với :
F: lực nén trong bêtông do ứng suất trƣớc gây ra tại thời điểm sau khi
kích, tức là đã xảy ra mất mát do ma sát và tụt neo.
F  f pj - f pF - f pA Aps = 8.204(Mpa)

e : Độ lệch của trọng tâm các bó thép so với trục trung hoà của tiết diện
e = 3.2895(m)
A : Diện tích mặt cắt ngang tại mặt cắt 20
A = 18.337 (m2)
+ Mttbt : Mô men do tải trọng bản thân tại mặt cắt giữa nhịp, Dùng chƣơng trình
MiDas ta tính đƣợc , Mttbt = 551777 (KN.m)
Bó Số F Fcpg ΔfpES
cáp cáp Ep/Eci (KN) (Mpa) (Mpa)
1 2 6.296 4635.25 9.879 4.939
2 2 6.296 4658.54 9.876 4.938
3 2 6.296 4662.44 9.876 4.938
4 2 6.296 4657.90 9.876 4.938
5 2 6.296 4648.96 9.877 4.939
6 2 6.296 4633.21 9.879 4.940
7 2 6.296 4614.92 9.881 4.941
8 2 6.296 4595.13 9.884 4.942
9 2 6.296 4574.40 9.886 4.943
10 2 6.296 4553.04 9.889 4.944
11 2 6.296 4531.28 9.891 4.946
12 2 6.296 4509.25 9.894 4.947
13 2 6.296 4487.04 9.896 4.948
14 2 6.296 4464.71 9.899 4.949
15 2 6.296 4442.32 9.901 4.951
-> Mất mát tổng cộng ΔfpES = 4.63 Mpa
I.2.4.4. Mất mát do co ngót (5.9.5.4.2).




ĐINH VĂN PHƢƠNG 183 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

Mất mát do co ngót bêtông trong cấu kiện kéo sau đƣợc xác định theo công
thức:
f pSR  93 - 0.85H

Trong đó:
+ H: Độ ẩm tƣơng đối bao quanh kết cấu, đƣợc lấy trung bình hàng năm.
Lấy H = 80%.
+ Suy ra mất mát ứng suất do co ngót tính đến mặt cắt 20-20 là:
f pSR  93 - 0.85x80%  25 (MPa).
I.2.4.5. Mất mát do từ biến (5.9.5.4.3).
Δf pCR  12f cgp  7f cdp
Trong giai đoạn thi công giá trị mất mát ứng suất do từ biến ΔFpCR =0 (Mpa)
I.2.4.6. Mất mát do tự chùng (5.9.5.4.4).
Δf pR  Δf pR1  Δf pR2

Trong đó:
Δf pR1 : Mất mát tại thời điểm truyền lực truyền lực(Mpa)
Δf pR1 : Mất mát sau khi truyền(Mpa)
Nhƣ vậy mất mát do tự chùng phải đƣợc tính ở hai thời điểm:
- Mất mát do tự chùng tại thời điểm truyền lực (5.9.5.4.4b).
Sử dụng các tao thép có độ tự chùng thấp nên mất mát do dão lúc truyền lực
đƣợc tính :
log 24t   f pj 
Δf pR1    0,55 f pj
40  f py
 

Trong đó:
t: Thời gian từ lúc tạo ứng suất trƣớc đến lúc truyền, (ngày).
t = 4 (ngày).
fpj: ứng suất ban đầu trong bó thép vào cuối lúc kéo (Mpa).
f pj  0.74f pu  ΔfpES  ΔfpF  ΔfpA

fpy : Cƣờng độ chảy quy định ở bó thép (MPa).
Bó cáp Số cáp Fpj(Mpa) t(ngày) Δf pR1
1 2 1315.93 4 18.412
2 2 1322.926 4 18.800
3 2 1324.098 4 18.866
4 2 1322.735 4 18.790
5 2 1320.048 4 18.640
6 2 1315.316 4 18.378



ĐINH VĂN PHƢƠNG 184 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

7 2 1309.822 4 18.076
8 2 1303.876 4 17.751
9 2 1297.645 4 17.413
10 2 1291.229 4 17.067
11 2 1284.691 4 16.717
12 2 1278.071 4 16.366
13 2 1271.397 4 16.014
14 2 1264.689 4 15.664
15 2 1257.961 4 15.315
-> Mất mát tổng cộng do tự trùng tại thời điểm truyền lực :
Δf pR1 = 16.39 Mpa

- Mất mát do dão thép sau khi truyền lực (5.9.5.4.4c).
Với thép có độ tự chùng thấp cho cấu kiện kéo sau, mất mát do dão thép sau
khi truyền đƣợc tính nhƣ sau:
ΔfpR2 
30
100

138  0,3Δ, pF  0,4Δ, pES  0,2ΔfpSR  ΔfpCR 

cáp Số cáp Δf PR2
1 2 38.109
2 2 37.599
3 2 37.090
4 2 36.584
5 2 36.080
6 2 35.411
7 2 34.745
8 2 34.082
9 2 33.424
10 2 32.768
11 2 32.116
12 2 31.468
13 2 30.823
14 2 30.181
15 2 29.543
-> Mất mát tổng cộng do dão thép sau khi truyền lực :
Δf PR2 = 31.88 (Mpa)
I.2.4.7. Tổng mất mát ứng suất của cánh hẫng khi thi công là:
Δf PT = 146.12 (Mpa)
I.3. Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cƣờng độ I tại mặt cắt 20-20 (mặt
cắt đỉnh trụ).
I.3.1. Sức kháng uốn (theo điều 5.7.3.2)
- Căn cứ vào điều 5.7.3.2 QT272-05 ta kiểm tra theo công thức:


ĐINH VĂN PHƢƠNG 185 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

φM n  M u

Trong đó :
+ φ: Hệ số sức kháng, φ = 1.0 đối với các cấu kiện dự ứng lực chịu kéo khi
uốn.
+ Mn : Sức kháng uốn danh định của tiết diện, tính theo công thức:
 a  a ' ' ' a a h 
M n  A psf ps  d p -   Asf y  ds -  - Asf y  ds -   0.85f c' b - b w β1h f  - f 
 2  2  2 2 2 
+ Aps : Tổng diện tích các bó thép ứng suất trƣớc,
Aps = 532.608 cm2.
+ fps: ứng suất trung bình trong thép ứng suất trƣớc ở sức kháng danh định,
Theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 điều (5.7.3.1.1-1) đƣợc tính nhƣ sau :
 c 
f ps  f pu 1 - k  
 dp 
 
Với :
 f 
k  2 .1.04 - py   0.38
 f pu 
 
Fpu : Cƣờng độ chịu kéo quy định của cốt thép DUL (Mpa)
C : Khoảng cách từ trục trung hoà đến mặt chịu nén (mm)
( Điều 5.7.3.1.1-3):
A ps f pu  AS . f y  AS . f y' f
'

C
f pu
0.85f c' β1 b w  kA ps
dp

+ dp: Khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm các bó thép ứng
suất trƣớc(mm)
+ b: Chiều rộng cánh chịu nén(mm)
+ bw : Chiều rộng bản bụng.
+ 1: Hệ số quy đổi khối ứng suất (5.7.2.2):
(40  28)
1 = 0.85  0.05x  0.764
7
+ hf : Chiều dầy cánh chịu nén của cấu kiện, là chiều dày quy đổi bản đáy của
mặt cắt.
hf = 1084,0(mm).
+ a : Chiều dày khối ứng suất tƣơng đƣơng,
a = c.1.




ĐINH VĂN PHƢƠNG 186 LỚP CĐ1-K44
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KỸ THUẬT

 a = 531,08 (mm)
Vậy Mn = 744899 (kNm).
Suy ra .Mn = 1 x 744899 (KN.m) > 551731 (KN.m)
Kết Luận : Thỏa mãn
I.3.2. Kiểm tra giới hạn cốt thép ứng suất trước.
I.3.2.1. Hàm lượng thép tối đa: (theo 5.7.3.3.1-1)
Điều kiệm kiểm tra:
c
 0.42
de
Trong đó:
+ C : Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng tới trục trung hòa (mm)
Theo tính toán ở trên ta có tại mặt cắt đỉnh trụ c = 75.0892 (cm)
+ de : Khoảng cách hữu hiệu tƣơng ứng từ thớ nén ngoài cùng đến trọng
tâm của cốt thép chịu kéo (mm) (5.7.3.3.1-2).
A ps.f ps.d p  As .f y .ds
de  = 362.03 (cm).
A ps.f ps  As .f y

Thay vào chƣơng trình trên ta có :
C/De = 0.207
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản