TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
BỘ MƠN CẦU VÀ CƠNG TRÌNH NGẦM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP
___________________

ĐỀ SỐ :

05

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Trần Thanh Ngọc

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN:

TS. Nguyễn Quốc Bảo

Hà Nội, 20/05/2022

152863

63CD4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ........................1

1.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ..................................................................................................1

1.1.1.

Tiêu chuẩn kỹ thuật :..................................................................................................

1.1.2.

Số liệu thiết kế............................................................................................................

1.1.3.

Điều kiện địa chất.......................................................................................................

1.1.4.

Vật liệu :.....................................................................................................................

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN SƠ BỘ.........................................................................................3
2.1.

KÍCH THƯỚC CƠ BẢN...........................................................................................3

2.1.1.

Kết cấu phần trên:.......................................................................................................

2.1.2.


Kết cấu nhịp:..............................................................................................................

2.1.3.

Mố cầu........................................................................................................................

2.1.4.

Trụ cầu........................................................................................................................

2.2.

TÍNH TỐN SƠ BỘ KHỐI LƯỢNG.......................................................................8

2.3.

TÍNH TỐN SƠ BỘ SỐ LƯỢNG CỌC MỐ:...........................................................9

2.3.1.

Tĩnh tải.......................................................................................................................

2.3.2.

Hoạt tải.....................................................................................................................

2.4.

Tính tốn sơ bộ số lượng cọc trụ..............................................................................11


2.4.1.

Xác định tải trọng tác dụng lên trụ...........................................................................

2.4.1.1.

Trụ dẫn.....................................................................................................................11

2.4.1.2.

Trụ chuyển tiếp.........................................................................................................14

2.4.1.3.

Trụ chính..................................................................................................................17

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................................21

i


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

MỤC LỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1. Số liệu địa chất..........................................................................................................1
Hình 1-2. Sơ đồ mặt cắt sơng.....................................................................................................2
Hình 2-1. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn.......................................................................................3
Hình 2-1. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn.......................................................................................4

Hình 2-2. Mặt bên mố cầu..........................................................................................................5
Hình 2-2. Mặt bên mố cầu..........................................................................................................5
Hình 2-1. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn.......................................................................................5
Hình 2-1. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn.......................................................................................5
Hình 2-2. Mặt bên mố cầu..........................................................................................................6
Hình 2-3. Mặt bằng mố cầu.......................................................................................................7
Hình 2-4. Cấu tạo trụ chính.......................................................................................................7
Hình 2-5. Cấu tạo trụ chuyển tiếp..............................................................................................8
Hình 2-6. Cấu tạo trụ dẫn..........................................................................................................8
Hình 2-7. Đường ảnh hưởng áp lực lên mố...............................................................................9
Hình 2-8. Sơ đồ xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực mố M1........................................10
Hình 2-9. Sơ đồ xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực mố M1........................................10
Hình 2-7. Đường ảnh hương áp lực lên trụ dẫn......................................................................12
Hình 2-7. Sơ đò xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn........................................13
Hình 2-7. Sơ đị xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn........................................13
Hình 2-7. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn.....................................13
Hình 2-7. Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ chuyển tiếp..........................................................15
Hình 2-7. Sơ đị xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp...........................16
Hình 2-7. Sơ đò xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp...........................16
Hình 2-7. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp........................16
Hình 2-7. Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ chính...................................................................19
Hình 2-7. Sơ đò xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chính.....................................19
Hình 2-7. Sơ đị xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp...........................19
Hình 2-7. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chính..................................20

ii


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP


MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2- 1. Thống kê các kích thước cơ bản................................................................................8
Bảng 2- 2. Thống kê các kích thước cơ bản................................................................................9
Bảng 2- 1. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố............................................................................11
Bảng 2- 1. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1...................................................................11
Bảng 2- 1. Tính tốn trọng lượng trụ........................................................................................12
Bảng 2- 1. Tính tốn áp lực tĩnh tải..........................................................................................12
Bảng 2- 1. Tính tốn áp lực hoạt tải lên trụ trong từng trường hợp.........................................14
Bảng 2- 1. Tổ hợp trang thái cường độ 1..................................................................................14



Bảng 2-1. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố...............................................17



Bảng 2-1. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1......................................17



Bảng 2-1. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố...............................................20



Bảng 2-1. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1......................................20

iii



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

CHƯƠNG 1. SỐ LIỆU THIẾT KẾ, LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
1.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1.1.1.

Tiêu chuẩn kỹ thuật :
Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
Hoạt tải thiết kế HL-93

1.1.2.

Số liệu thiết kế

Khổ cầu :

15+2x1.5 (m)

Mực nước cao nhất (MNCN) :

1.2 (m)

Mực nước thông thuyền (MNTT) :

-1.8 (m)


Mực nước thấp nhât (MNTN) :

-5.9 (m)

Khẩu độ thoát nước :

431.5 (m)

Cấp sơng :

II

1.1.3.

Điều kiện địa chất
Dựa vào kết quả thăm dị, thí nghiệm hiện trường, địa chất khu vực lịng sơng :

Hình 1-1. Số liệu địa chất

1


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Hình 1- 2. Sơ đồ mặt cắt sơng

1.1.4.

Vật liệu :

Bê tông

Cường độ bê tông tại 28 ngày tuổi, sử dụng cho các kết cấu BTCT như trong bảng
dưới đây :
Cấp bê tông

Cường độ Mpa

Sử dụng

C40

40

Dầm hộp, dầm chữ I,đâm super T BTCT
ứng suất trước

C30

30

Bản mặt cầu, liên kết ngang, cọc BTCT

C25

25

Gờ lan can, bản quá độ

C10


10

Bê tông tạo phẳng đáy móng

Cốt thép:
Cốt thép thường theo TCVN 1654-20008
Loại thép

Mác thép

Giới hạn chảy
nhỏ nhất (Mpa)

Giới hạn bền nhỏ
nhất (Mpa)

Dường
kính(mm)

Thép trịn trơn

CB240-T

240

280

≤10


Thép có gai

CB400- V

400

570

>10

Cáp ứng suất trước:
Cáp ứng suất trước sử dụng loại tao 12,7 𝑚𝑚 hoặc 15,2 𝑚𝑚 gồm 7 sợi, có độ
chùng thấp theo tiêu chuẩn 𝑨𝑺𝑻𝑴 𝑨𝟒𝟏𝟔 − 𝟗𝟎𝒂, mác 270. Các đặc tính của cáp ứng suất
trước như sau :
Giới hạn bền: f pu=1806 Mpa
Mô đun đàn hồi:E=19500Mpa
Diện tích 1 tao cáp 12,7mm : A spi=98,7 mm2
Diện tích 1 tao cáp 15,2mm : A spi=140 mm 2

2


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN SƠ BỘ
2.1.

KÍCH THƯỚC CƠ BẢN
Sơ đồ cầu: 4 × 40 + 90 + 120 + 90 + 4 × 40 𝑚;


2.1.1.

Kết cấu phần trên:
Phần cầu chính:
f 1 1
Đường tên, phương trình tim vịm: = ÷
L 4 6

Trục vòm ảnh hường đến khả năng chịu lực của vòm. Nếu trục vòm trùng với đường
áp lực thì hầu như có thể tránh được momen uốn trong sườn vịm dưới bất kì tĩnh tải nào, tuy
nhiên hoạt tải trên đường cong áp ljwc luôn thay đổi nên ta chọn cho đường trục vòm gần với
dang đường cong áp lực tổng quát để sao cho momen sinh ra trong vịm là nhỏ nhất:
Sử dụng cơng thức bậc 2 với đường tim vịm như sau:
y=

4f
× x ×(l−x )
l2

Với nhịp biên có chiều dài L=90m ta chọn đường tim vịm có f=16m

2.1.2.

Kết cấu nhịp:
Kết cấu nhịp gồm 4 nhịp dầm BTCT ứng suất trước.
Chiều dài cấu tạo dầm: 40 m;
Chiều cao : 1850mm
Bảm mặt cầu là bản liên tục đổ tại chỗ, dày 200mm


Hình 2- 3. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn

3


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Dầm chủ là dầm chữ I, chiều cao dầmh dầm=1,85m . Mặt cắt ngang gồm 7 dầm Super T,
khoảng cách mỗi dầm S=2.7 m.
Kết cầu chính gồm 2 nhịp biên có Lbiên=90 m và 1 nhịp chính có Lchính =120 m

Hình 2- 4. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn

4


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Lựa chọn tiết diện vịm thép : Vịm thép được cấu tạo từ 2 ơng thép đường kính dày
1m, bề dày của ống là 16mm, trong đó có nhồi bê tông cường độ 6Mpa và thép tăng cường :

Hình 2- 5. Mặt bên mố cầu

Hình 2-6. Mặt bên mố cầu

Hệ giằng ngang : Cầu có 2 vịm chỉ nên cần bố trí hệ giằng ngang để chịu lực gió đầy
ngang cầu. Các thanh giằng cũng làm bằng ống thép nhồi bê tơng được liên kết hàn với sườn
vịm.


Hình 2- 7. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn

Hình 2-8. Mặt cắt ngang mặt cầu dẫn

5


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Bản mặt cầu bằng BTCT 𝐶30 có chiều dày ℎ𝑏𝑚𝑐 = 200 𝑚𝑚. Gối cầu sử dụng gối
cao su bản thép. Khe có giãn cao su.
Có 2 làn bộ hành chiều rộng mỗi làn 𝑏𝑏ℎ = 0,5 𝑚. Lan can bằng BTCT rộng 0,5 𝑚,
tay vịn bằng thép mạ kẽm.
Mặt cầu có độ dốc ngang 2% bao gồm : lớp phòng nước dày 5 𝑐𝑚 và lớp bê tông
Astphan dày 7 𝑐𝑚. Độ dốc dọc cầu 1%

2.1.3.

Mố cầu
Mố cầu thiết kế là mố chữ U bê tông cốt thép 𝐶30, các kích thước như trong hình vẽ.

Hình 2- 9. Mặt bên mố cầu

6


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP


Hình 2-10. Mặt bằng mố cầu

2.1.4.

Trụ cầu
Đề xuất thiết kế trụ đặc thân hẹp bê tông cốt thép có các kích thước như trong hình

vẽ.

Hình 2- 11. Cấu tạo trụ chính

7


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Hình 2-12. Cấu tạo trụ chuyển tiếp

Hình 2-13. Cấu tạo trụ dẫn

2.2.

TÍNH TỐN SƠ BỘ KHỐI LƯỢNG
Bảng 2- 1. Thống kê các kích thước cơ bản
Mố

Bệ mố (m3)


Tường cánh
(m3)

Tường đỉnh
(m3)

8

Tường thân
(m3)

Tổng (m3)


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Mố 1

120,62

33,41

9,05

90,95

254,03

Mố 2


120,62

33,41

9,05

90,95

254,03

Bảng 2- 2. Thống kê các kích thước cơ bản
Trụ

Chiều cao
thân trụ (m)

Xà mũ (
3
m)

Thân trụ (
3
m)

Bệ trụ (m3)

Tổng (m3)

Trụ dẫn


10.46

114

167.36

360

641.36

Trụ chuyển tiếp

12,9

225

322.5

1275

1822.5

Trụ chính

18.02

225

540.6


1475

2240.6

2.3.

TÍNH TỐN SƠ BỘ SỐ LƯỢNG CỌC MỐ:

2.3.1.

Tĩnh tải

Tải trọng thường xuyên tác dụng lên mố gồm tải trọng bản thân mố¿) và trọng lượng
kết cấu nhịp (DC, DW)
Trọng lượng bản thân trụ:
Pmố =φBT ×V mố =24 × 254.3=6096( KN )

Trọng lượng kết cấu nhịp:
- Trọng lượng dầm chữ I : gdầm = 113.77 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng bản mặt cầu : gmbc =¿ = 86.4 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: glớp phủ =γ btnhựa ×dt lp=29.97 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lan can : glc =γ bt ×dt lc = 18.6 𝐾𝑁/𝑚.
Đường ảnh hưởng áp lực lên mố :

Hình 2- 14. Đường ảnh hưởng áp lực lên mố

9



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Diện tích đường ảnh hưởng áp lực mố : 𝜔 = 20 𝑚2 .
Tĩnh tải tác dụng lên mố :
DC=P trụ + ( g d ầ m + gb ả n+ g lc ) ×ω=10471.4( KN )
DW =glp ×ω=599(KN )

2.3.2.

Hoạt tải
Tiến hành xếp xe lên đường ảnh hưởng áp lực mố.

Hình 2- 15. Sơ đồ xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực mố M1
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.89 ; y 3=0.78

Hình 2-16. Sơ đồ xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực mố M1
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.97

10


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Áp lực lên mố được tính bằng :
¿=n ×m ×[(1+ ℑ)× ∑ Pi × y i+ W làn ×ω ]

Trong đó:
n - Số làn xe, n = 3

m - Hệ số làn xe, m = 0.85
IM - Lực xung kích (lực động) của xe, (1+IM) = 1,25
Pi, yi - Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng
ɷ - Diện tích đường ảnh hưởng
W làn - Tải trọng làn, W làn = 9,3 kN/

Bảng 2- 3. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố
Trường hợp xếp tải

Áp lực tính tốn (KN)

Xe 3 trục + Tải trọng làn

1434.85

Xe 2 trục + Tải trọng làn

1165.03

{

¿=max ¿truck =¿Truck =1434.85 KN
¿tamdem

Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố theo Trạng thái giới hạn cường độ I :
ACD 1=γ DC × DC + γ DW × DW +γ ¿ ×≪( KN )

Bảng 2- 4. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1
γ


Tải trọng
DC

10471.4

1.25

DW

599

1.5

LL

1434.85

1.75

ACD 1

2.4.

4718.23

Tính tốn sơ bộ số lượng cọc trụ

Tính tốn sơ bộ khối lượng cọc cho trụ bằng cách xác định tải trọng tác dụng lên bệ
móng và xác định sức chịu tải của cọc. Từ đó xác định số lượng cọc và sơ đồ bố trí cọc.


2.4.1.

Xác định tải trọng tác dụng lên trụ

11


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

2.4.1.1. Trụ dẫn


Tải trọng thường xuyên :

Tải trọng thường xuyên tác dụng lên trụ dẫn gồm tải trọng bản thân trụ ( Ptrụ ) và
trọng lượng kết cấu nhịp (𝐷𝐶,𝐷𝑊).
Trọng lượng bản thân trụ :
Ptrụ =φ BT × V trụ

Bảng 2-5. Tính tốn trọng lượng trụ
Trụ

Ptrụ (KN )

Trụ T 1

15392.64

Trụ T 2


12474.24

Trụ T 3

13891.2

Trọng lượng kết cấu nhịp:
- Trọng lượng dầm chữ I : gdầm = 113.77 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng bản mặt cầu : gmbc =¿ = 86.4 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: glớp phủ =γ btnhựa ×dt lp=29.97 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lan can : glc =γ bt ×dt lc = 18.6 𝐾𝑁/𝑚.
Ta tính tốn tải trọng tác dụng lên từng loại trụ từ đó xác định ra số lượng cọc của
loại trụ đó.
Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ :

Hình 2- 17. Đường ảnh hương áp lực lên trụ dẫn
Diện tích đường ảnh hưởng áp lực trụ :ω=40 m2
Tĩnh tải tác dụng lên trụ:
DC=P trụ + ( g d ầ m + gb ả n+ g lc ) ×ω=¿
DW =glp ×ω=(KN )

Bảng 2- 6. Tính tốn áp lực tĩnh tải
Trụ

DC(KN)

DW(KN)

Trụ T 1


15611.41

1198.8

12


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP



Trụ T 2

12693.24

1198.8

Trụ T 3

14109.97

1198.8

Hoạt tải
Xếp xe lên đường ảnh hưởng áp lực trụ

Hình 2- 18. Sơ đị xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn
Tuung độ đường ảnh hưởng: y 1=0.89 ; y 2=1 ; y 3=0.89


Hình 2- 19. Sơ đị xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.97

Hình 2- 20. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ dẫn
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=0.3 ; y 2=0.41; y 3=0.51; y 4 =1 ; y 5=0.89
Áp lực lên trụ dẫn được tính bằng :

¿=n ×m ×[(1+ ℑ)× ∑ Pi × y i+ W làn ×ω ]

13


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Trong đó:
n - Số làn xe, n = 3
m - Hệ số làn xe, m = 0.85
IM - Lực xung kích (lực động) của xe, (1+IM) = 1,25
Pi, yi - Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng
ɷ - Diện tích đường ảnh hưởng
W làn - Tải trọng làn, W làn = 9,3 kN/

Bảng 2-7. Tính tốn áp lực hoạt tải lên trụ trong từng trường hợp

Trụ

Xe 3 trục+ Tải trọng làn


Xe 2 trục + tải trọng làn

2 xe 3 trục + tải trọng làn

1828.98

1639.33

2380.1

{

¿truck
¿=max ¿tamdem =¿2 truck =2380.1
¿2 truck

Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố theo Trạng thái giới hạn cường độ I :
ACD 1=γ DC × DC + γ DW × DW +γ ¿ ×≪( KN )

Bảng 2-8. Tổ hợp trang thái cường độ 1
Trụ T1

Trụ T2

Tải trọng

Trụ T3

γ


Tải trọng

γ

Tải trọng

γ

DC

11511.4

1.25

14109.97

1.25

14109.97

1.25

DW

1198.8

1.5

1198.8


1.5

1198.8

1.5

LL

2380.1

1.75

2380.1

1.75

2381.1

1.75

ACD 1

ACD 1

20352.63

23600.84

ACD 1


23602.59

2.4.1.2. Trụ chuyển tiếp


Tải trọng thường xuyên

Tải trọng thường xuyên tác dụng lên trụ chuyển tiếp gồm tải trọng bản thân trụ ( Ptrụ )
và trọng lượng kết cấu nhịp (𝐷𝐶,𝐷𝑊). Trọng lượng bản thân trụ :
Ptrụ =φ BT × V trụ =24 ×1822.5=43740 KN

Trọng lượng kết cấu nhịp cầu 90m
Khối lượng bê tơng vịm chủ : Pbt vịm=24 × 292.14=7011.36 KN
14


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Khối lượng thép vịm : Pthép=78.5 ×18.18=1427.18 KN
Khối lượng bê tơng dầm ngang :
Bố trí 15 dầm ngang mỗi dầm cách nhau 5.2 mét: Pdn =24 × 15 ×23.065=8303.4 KN
Khối lượng dầm dọc : Pdầm dọc=24 ×2 ×119=5616 KN
Khối lượng bản lắp ghép Pblg =24 × 2467=59208.84 KN
Khối lượng thép giằng ngang : Pthép giằng =379.125 KN
Khối lượng bê tông giằng ngang : PBT giằng=2708KN
Khối lượng dây treo : Sơ bộ chọn 25 tao 15,2 diện tích 140mm2
Pdây =140 ×10−6 ×25 × 169.82=46.65 KN

Khối lượng cáp giằng ngang : chọn sơ bộ 9 bó mỗi bó 20 tao 15,2mm diện tích

140mm2
Pcáp giằng=90 × 9× 20 ×140 ×10−6 ×78.5=178.03 KN

TRọng lượng bê tơng vịm nhịp 90m : gbê tơng=278.064 KN /m
Trọng lượng thép vòm nhịp 90m : gthép =18.40 KN /m
- Trọng lượng dầm chữ I : gdầm = 113.77 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng bản mặt cầu : gmbc =¿ = 86.4 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: glớp phủ =γ btnhựa ×dt lp=29.97 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lan can : glc =γ bt ×dt lc = 18.6 𝐾𝑁/𝑚.
Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ :

Hình 2- 21. Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ chuyển tiếp
Diện tích đường ảnh hưởng áp lực trụ :ω=65 m2 ; ω 1=20 mm2 ; ω2 =45 mm2
Tĩnh tải tác dụng lên trụ :
15


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

DC=P trụ + ( gdầm + gbản ) × ω1 + ( g bt + g thép ) × ω2 + glc × ω
¿ 43740+ (113.77 +86.4 ) ×20+ ( 278.064+18.4 ) × 45+18.6 ×65=58690 KN
DW =glp ×ω=29.97 ×65=1948.05 KN



Hoạt tải
Xếp xe lên đường ảnh hưởng áp lực trụ

Hình 2-22. Sơ đị xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp

Tuung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.95 ; y 3=0. 9

Hình 2-23. Sơ đò xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.9 8

Hình 2-24. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.95 ; y 3=0.9 ; y 4=0.73 ; y 5=0.69 ; y 6=0.64
16


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Áp lực lên trụ dẫn được tính bằng :

¿=n ×m ×[(1+ ℑ)× ∑ Pi × y i+ W l à n × ω]
Trong đó:
n - Số làn xe, n = 3


m - Hệ số làn xe, m = 0.85



IM - Lực xung kích (lực động) của xe, (1+IM) = 1,25



Pi, yi - Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng




ɷ - Diện tích đường ảnh hưởng



W làn - Tải trọng làn, W làn = 9,3 kN/



Bảng 2-9. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố
Trường hợp xếp tải

Áp lực tính tốn (KN)

Xe 3 trục + Tải trọng làn
Xe 2 trục + Tải trọng làn
2 xe 3 trục + Tải trọng làn


{



¿=max ¿truck =¿Truck =1434.85 KN
¿tamdem



Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố theo Trạng thái giới hạn cường độ I :




ACD 1=γ DC × DC + γ DW × DW +γ ¿ ×≪(KN )



Bảng 2-10. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1
γ

Tải trọng
DC

1.25

DW

1.5

LL

1.75

ACD 1

4718.23

2.4.1.3. Trụ chính
Tải trọng thường xuyên :
Tải trọng thường xuyên tác dụng lên trụ chuyển tiếp gồm tải trọng bản thân trụ ( Ptrụ )

và trọng lượng kết cấu nhịp (𝐷𝐶,𝐷𝑊). Trọng lượng bản thân trụ :
Ptrụ =φ BT × V trụ =24 ×2240.6=53774.4 KN

17


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Trọng lượng kết cấu nhịp cầu 90 m :
TRọng lượng bê tơng vịm nhịp 90m : gbê tơng=278.064 KN /m
Trọng lượng thép vòm nhịp 90m : gthép =18.40 KN /m
Trọng lượng kết cấu nhịp cầu 120m :
Khối lượng bê tơng vịm chủ : Pbt vịm=24 × 389.45=9346.87 KN
Khối lượng thép vịm : Pthép =78.5 ×24.24=1902.99 KN
Khối lượng bê tơng dầm ngang :
Bố trí 23 dầm ngang mỗi dầm cách nhau 5.2 mét:
Pdn =24 × 23 ×23.065=12731.88 KN
Khối lượng dầm dọc : Pdầm dọc=24 ×2 ×194.725=9346.87 KN
Khối lượng bản lắp ghép Pblg =24 × 266.53=6393.72 KN
Khối lượng thép giằng ngang : Pthép giằng =337 KN
Khối lượng bê tông giằng ngang : PBT giằng=3604KN
Khối lượng dây treo : Sơ bộ chọn 25 tao 15,2 diện tích 140mm2
Pdây =140 ×10−6 ×25 × 169.82=46.65 KN

Khối lượng cáp giằng ngang : chọn sơ bộ 9 bó mỗi bó 20 tao 15,2mm diện tích
140mm2
−6

Pcáp giằng=120 ×9 × 20× 140× 10 ×78.5=211.01 KN


TRọng lượng bê tơng vịm nhịp 120m : gbê tơng=345.1945 KN / m
Trọng lượng thép vòm nhịp 90m : gthép =21.445 KN /m
- Trọng lượng dầm chữ I : gdầm = 113.77 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng bản mặt cầu : gmbc =¿ = 86.4 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lớp phủ mặt cầu: glớp phủ =γ btnhựa ×dt lp=29.97 𝐾𝑁/𝑚.
- Trọng lượng lan can : glc =γ bt ×dt lc = 18.6 𝐾𝑁/𝑚.
Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ :

18


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Hình 2-25. Đường ảnh hưởng áp lực lên trụ chính
Diện tích đường ảnh hưởng áp lực trụ :ω=105 m 2 ;
Tĩnh tải tác dụng lên trụ :
DC=P trụ + [ ( gbản ) + ( gbt + g thép) + g lc ] ×ω=132503.76 KN
DW =glp ×ω=29.97 ×105=3146.85 KN



Hoạt tải
Xếp xe lên đường ảnh hưởng áp lực trụ

Hình 2- 26. Sơ đò xếp xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chính
Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=0.95 ; y 2=1 ; y 3=0.9 6

Hình 2-27. Sơ đò xếp xe 2 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chuyển tiếp

Tung độ đường ảnh hưởng: y 1=1 ; y 2=0.9 9

19


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

Hình 2- 28. Sơ đồ xếp2 xe 3 trục lên đường ảnh hưởng áp lực trụ chính
Tung
độ
đường
ảnh
y 1=1 ; y 2=0.96 ; y 3=0.92 ; y 4 =0.73 ; y 5=0.69 ; y 6=0.64

hưởng:

Áp lực lên trụ dẫn được tính bằng :
¿=n ×m ×[(1+ ℑ)× ∑ Pi × y i+ W l à n × ω]

Trong đó:
n - Số làn xe, n = 3


m - Hệ số làn xe, m = 0.85



IM - Lực xung kích (lực động) của xe, (1+IM) = 1,25




Pi, yi - Tải trọng trục xe, tung độ đường ảnh hưởng



ɷ - Diện tích đường ảnh hưởng



W làn - Tải trọng làn, W làn = 9,3 kN/



Bảng 2-11. Tính tốn áp lực tác dụng lên mố
Trường hợp xếp tải

Áp lực tính tốn (KN)

Xe 3 trục + Tải trọng làn
Xe 2 trục + Tải trọng làn
2 xe 3 trục + Tải trọng làn


{



¿=max ¿truck =¿Truck =1434.85 KN
¿tamdem




Tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố theo Trạng thái giới hạn cường độ I :



ACD 1=γ DC × DC + γ DW × DW +γ ¿ ×≪(KN )



Bảng 2-12. Tổ hợp tải trọng trạng thái cường độ 1
γ

Tải trọng

20


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU BÊ TƠNG CỐT THÉP

DC

1.25

DW

1.5


LL

1.75

ACD 1

4718.23

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Lê Đình Tâm, Cầu bê tông cốt thép trên đường ô tô, Nhà xuất bản xây dựng. 2005.

[2]

Nguyễn Tiến Oanh, Nguyễn Trâm, Lê Đình Tâm, Xây dựng cầu bê tông cốt thép, Nhà
xuất bản xây dựng, 1995.

[3]

Bộ Giao thông vận tải, Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05, Nhà xuất bản giao
thông vận tải, 2005.

[4]

American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO),
LRFD Bridge Design Specifications, 4th Edition, Washington DC, 2007.

[5]


Wai Fan Chen and Lien Duan, Bridge Engineering Handbook, CRC press, NewYork,
2000.

21