Đồ án tốt nghiệp
Chơng I
Phơng án sơ bộ 1
I. Giới thiệu chung về phơng án cầu
1. Sơ đồ cầu và kết cấu phần trên
- Bố trí chung toàn cầu gồm 9 nhịp, trong đó phần dầm liên tục gồm 3
nhịp và 6 nhịp dầm đợc bố trí nh sau:
Lcầu = 3 x 33m + 90 + 120 + 90 + 3 x 33m
- Nhịp dầm chính là nhịp hẫng BTCT - DUL, thi công theo công nghệ đúc hẫng
cân bằng đối xứng.
- Dầm liên tục 3 nhịp {90 + 120 + 90} m tiết diện hình hộp chiều cao tại gối 7,0
m, tại giữa nhịp và cuối nhịp biên là 3 m. Cao độ đáy dầm thay đổi theo quy luật
parabol đảm bảo phù hợp yêu cầu chịu lực và mỹ quan kiến trúc.
- Mặt cắt hộp dạng thành đứng, phần cách hẫng của hộp 3,0 m sờn dầm dày 45
cm, bản nắp hộp không thay đổi dày 25 cm, bản đáy hộp thay đổi từ 80 tại gối
đến 25 cm tại giữa nhịp, cánh hẫng dày 20 cm, các khoảng cách khác ghi trên
hình vẽ.
- Vật liệu dùng cho kết cấu nhịp.
+ BT M 500
+ Thép cờng độ cao dùng loại 7 bó sợi hãng Fressine
+ Thép cấu tạo dùng CT3
- Nhịp dẫn .
Dầm dẫn 2 bờ dùng dầm BTCT dự ứng lực giản đơn chiều dài 33 m chế
tạo định hình.
+ Chiều cao 1,7 m
+ Cáp: Dùng loại bó xoắn
+ Có dầm ngang
2. Kết cấu phần dới .
- Dùng trụ thân hộp BTCT đổ tại chỗ BTM 300
- Phơng án móng dùng móng cọc đài cao, cọc khoan nhồi đờng kính 1,0 m.
- Mố cầu dùng mố vùi thân cột, cọc bê tông cốt thép 40 x 40 cm

Thi công theo phơng pháp đóng.
3. Tiêu chuẩn kỹ thuật .
- Qui trình thiết kế : Qui trình 1979 do bộ giao thông vận tải ban hành năm 1979
- Tải trọng tác dụng H30 - XB80 - Bộ hành
- Khổ cầu 9 + 2. 1,5 m
- Khổ thông thuyền 50 m x 7 m
II. Nội dung tính toán phơng án sơ bộ thứ nhất
- Trong phơng án sơ bộ yêu cầu tính toán KCN trong giai đoạn khai thác.
- Tiết diện tại hai mặt cắt.
+ Mặt cắt gốc
+ Mặt cắt giữa.
- Tính toán 1 trục, 1 mố: kiểm toán và tổ hợp chất tại mắt cắt đỉnh bệ móng, sơ
bộ tính cọc.
- Nhịp dẫn cho phép chọn thiết kế định hình.
1. Tính toán kết cấu nhịp .
- Cần kiểm toán tại 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 nh hình vẽ.

1


Đồ án tốt nghiệp

1.1 Sơ bộ chọn các kích thớc .
- Chiều dài kết cấu nhịp: đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên
L'= (0,5 ữ 0,75) chiều dài nhịp chính L.
+ Trong PA này chọn L = 120m.
+ Lấy : L' = 90 m
- Xác định kích thớc mặt cắt ngang: Dựa vào công thức kinh nghiệm mối quan
hệ, chiều cao của hộp, dày máng, dày đáy và khổ cầu ta chọn mắt cắt ngang nh
hình vẽ

1.2 . Tính toán đặc trng hình học .
1.2.1 . Xác định phơng trình thay đổi dầm .

3
0

- Giả thiết đáy dầm thay đổi là 1 parabol,
đỉnh đờng parabol tại mặt cắt giữa nhịp.
- Cung Parabol cắt trục hoành tại sát gối
cầu bên trái và trục hoành 90.
2

59

118


Đồ án tốt nghiệp
- Phơng trình có dạng ax2 + bx +c

b

S = ;
2 a 4a
3
Thay vào ta có: C=0; a = 2
59
6
b=
59

3
6. X
Vậy phơng trình có dạng: y = 2 x 2 +
5x9
59

1.2.2. Xác định phơng trình thay đổi chiều dầy đáy dầm.
- Tơng tự ta có:
x2
X
y = 2,45 2 + 4 ,9. + 0,8
59
59

1.2.3. Chia đốt dầm
Để đơn giản khi thi công, tình trạng thiết bị hiện có ta chia các đốt nh sau:
+ Đốt đỉnh trụ dài 14 m
+ Đốt hộp long 2 m
+ Các đốt còn lại 4 m
1.2.4. Tính toán đặc trng hình học của tiết diện.
- Dùng chơng trình tính đặc trng hình học của thầy Nguyễn Viết Trung.
f=

1
(x i x i +1 ).(y i y 2i +1
2

- Toạ độ trọng tâm mặt cắt.
yc =


1
6f

(x

i

x i +1 ).(y 2i + y i . y i +1 + y 2i +1 )

- Mô men tính của mặt cắt đối với trục x
Sx =

1
(x i x i +12 ). (y i + y i . y i +1 + y 2i + 1)
6

- Mô men quán tính đối với trục trung hoà.
Jth= Jx - y 2c . f

Ta lập bảng tính đặc trng hình học các mặt cắt.
Mặt
cắt

F(cm2)

yc(cm)

Sx(cm3)

Jx


1

159295,36

228,88

36459695,1

6010199323,7

2-

151550,6

217,01

32888600,679

4988754859,6

3-

142921,3

206,28

29481227,647

4067933765,9


3

Jth


§å ¸n tèt nghiÖp
4-

137797.0

195,59

26951373,061

3450668081,7

5-

131785,8

186,04

24517614,76

2882726293,4

6-

126358,3


177,32

22406047,748

2421745147,5

7-

121508,3

169,42

205586349,625

2049521959,7

8-

116262,8

160,77

1687831095,3

18691509,433

9-

112712,4


154,82

17449811,129

1465967219,7

10-

109743,8

149,79

16438952,229

1294515127,4

11-

1073555,11

145,72

15642781,303

1165507578,6

12-

105545,4


142,59

150016,53

107299592,8

13-

104605,6

141,84

14837597,226

1036164812,1

14-

103550,0

139,13

14406770,833

976122106,3

0

166550,00


239,88

39951770,833

7073953877,500

- M« men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc trung hoµ
Jth = Jx - yc.z.f
J0= 7073953877,5 - 239,88.2.166550
=6994049849,5 cm4
J1= 6010199373,7 - 2.228,88.159295,36 = 5937280329,7 cm4
J2= 4988754859,6 - 2.217,01.151550,6 = 4922978868,19 cm4
J3= 4067933765,9 - 2.206,28. 142921,3 = 4008070154,33 cm4
J4 = 3450668081,7 - 2.195,59.137797,0 = 3423716366,47 cm4
J5= 2882726293,4 -2.186,04.131785,8
= 2843691432,94 cm4
J6 =2421745147,5 -2.177,32. 126358,3
= 2376433439,99 cm4
J7= 2049521959,7 - 2.169,42.121508,3
= 2008350087,33 cm4
J8= 1687831095,3 -2.160,77.116262,8
= 1650446952,16 cm4
J9= 1465967219,7 - 2.154,82. 112712,4
= 1431066952,16 cm4
J10 = 1294515127,4 - 2.149,79.109743,8 = 1261638079,8 cm4
J11= 1165507578,6 - 2.145,72 x 107355,11 = 1134892048,33 cm4
J12= 107299592,8 - 2 x 143,59 x 10545,4 = 1042900155,63 cm4
J13= 1036164812,1 - 2.141,84 x 104605,6 = 1006490295,49 cm4
J14= 976122106,3 - 2. 139,13 x 103550

= 957308283,3 cm4
Tõ b¶ng kÕt qu¶ trªn ta tÝnh ®îc khèi lîng cña c¸c khèi nh sau:
P0 = 16,655 x 3,0. 2,5 = 124,91 (T)
P1=

16,655 + 15,929536
x4.2 ,5 = 16292T
2

P3=

15,929536 + 14,29
x 4.2,5 = 151,098( T)
2

P4=

14,29 + 13,7797
x 4.2 ,5 = 141,3( T)
2

P5=

13,779 + 13,179
x 4.2 ,5 = 134 ,88( T)
2

4



Đồ án tốt nghiệp
P6=

13,179 + 12,635
x10 = 129 ,07( T)
2

P7=

12,635 + 12,15
x2,5x4 = 123,925(T)
2

P8=

12,15 + 11,626
x2,5x4 = 118,88(T)
2

P9=

11,626 + 11,27
x2,5x4 = 114,485( T)
2

P10=

11,27 + 10,97
x2,5x4 = 111,2(T)
2


P11=

10,97 + 10,74
x2,5x4 = 108,55(T)
2

P12=

10,74 + 10,55
x2,5x4 = 106,45(T)
2

P13=

10,55 + 10,46
x2,5x4 = 105,05(T)
2
10,46 + 10,35

P14=
x2,5x4 = 104,05(T)
2
P15= 101 (T)
Ta lập bảng nội lực tải đều cho từng khối (qtc, qtt)
Giá trị nội lực tiêu chuẩn đợc lập ở trang bên .

Tiêu chuẩn qtc (T/m)
41,64
40,73

37,77
35,33
33,72
32,27
30,98
29,72
28,62
28,7
27,8
27,14
26,61
26,26
26,01
25,25

Tính toán qtt (T/m)
45,8
44,8
41,55
38,86
37,09
35,49
34,079
32,692
31,48
30,58
30,58
29,85
29,27
29,27

28,61
27,775

Ghi chú
n=1,1
n=1,1
n=1,1

Giá trị mô men do tính tải của cánh dầm trong thi công và tải trọng xe đúc
5


Đồ án tốt nghiệp
0

0

3

1

1

2

2

3

3


4

5

4

5

6

6

4

7

8

7

8

9

9

10
10


12x4

60T
11

12

11 12

13

14

13 14
4

tải
trọng
xe đúc
15

M1-1TC = (1,5 x 124,91 + 3,5 x 162,92 + 151,098 x 5,5 + 141,3 x 7,5 + 134,88 x
9,5 +129,07 x 11,5 + 123,925 x 13,5 + 118 x15,5 + 114,485 x17,5 + 111,2
x19,5 + 108,55 x 21,5 + 106,45 x 23,5 + 105,05 x 25,5 + 104,05 x 27,5 + 101 x
29,5 )
M1-1TC = 22620,784 (T.m)
M1-1TT = 1,1. 22620,784 = 24882,86 (T.m)
* Tính sơ bộ cốt thép thi công cho mặt cắt 1-1
Ta dùng BT M 500 có Ru = 255. Thép dùng 19 bó 7 sợi 12 (0,98) để đơn
giản ta không xét tới cốt thép thờng.

Tại mặt cắt tính toán có h = 600 cm; b = 700 cm
ho = h-a = 600 - 25 = 575 cm

Tính o :

h0

o =

M TT
R u .b

=

575
2488286000
700.255

= 4,87

Tra bảng 4 ta đợc 0 = 0,980
Fct=

M
2488286000
=
= 275,98(cm 2 )
0. R d 2 . h 0 0,980x16000.575

Số lợng bó cốt thép cần thiết.

n=

Ft
275,98
=
= 43,42 bó
F1 0,908x7

Để chống nứt cho cấu kiện ta tăng 20% lợng cốt thép: 434200 + 8,68 = 52,28 bó
Ta lấy n = 52 bó
Tính toán cốt thép trong giai đoạn sử dụng.
Trong giai đoạn sử dụng cần làm việc theo sơ đồ đầm liên tục.
Ta tính cho mặt cắt A và B nh hình vẽ.B

90
m

120

Dùng bằng chơng trình sap 90 vẽ đờng ảnh hởng .
6

90


Đồ án tốt nghiệp
Ta xây dựng đợc đờng ảnh hởng
Đờng ảnh hởng tải mặt cắt A trong giai đoạn sử dụng có.
= 147,482 m2
= 878,94m 2,

Đờng ảnh hởng tại mặt cắt B có:
1 = 72,365m 2
+2 = 295,302 m2
2 = 72,365 m2

Tính nội lực tại mặt cắt A trong giai đoạn sử dụng.
- Giai đoạn I: Nội lực do tĩnh tải
- Giai đoạn II: Bao gồm trọng lợng lan can (Plc) đờng ngời đi (Rng)
Trọng lợng gờ chắn bánh (Pg), trọng lợng lớp phủ (Pt)
- Trọng lợng gờ chắn.
gTC = 0,4875 T/m
gTT = 0,5335 T/m
- Lớp phủ bê tông atsphal: Dày 5 cm trọng lợng
0,115 T/m2
- Bê tông bảo hộ dầy 3 cm:
0,072 T/m2
- Lớp phòng nớc dày 1 cm
0,015 T/m2
- Lớp tạo dốc 1,05 cm
0,02266 T/m2
= 0,22466 T/m2
Vậy tĩnh tải rải đều của lớp phủ cho 1 m dài cầu là qlp= 0,22466.11 = 2,4712 T/m
QLc = 0,12 T/m
Tổng cộng tĩnh tải giai đoạn II là 0,12 + 0,15.2+2,4712 = 2,8912 T/m
* Hoạt tải H30 và XB80, bộ hành lấy theo quy trình 1979
Xếp tải lên đờng ảnh hởng và tính toán nội lực tại mặt cắt 2-2
(Mặt cắt B) và 1-1 (mặt A)
- Mô men tại mặt cắt 1-1 do
+ Tổ hợp XB80 + TTI + TTII
32175,16 (T.m)

+ XB80 + TTI + TTII
28196,65 (T.m)
Vậy mô men tại mặt cắt 1-1 (A) do 430 + bộ hành + TT khống chế M TT=
32175,16 (T.m).
- Tính duyệt cờng độ mặt cắt thẳng góc.
- Ta tính đổi mặt cắt hình hộp về hình dạng mặt cắt chữ I kích thớc mặt cắt, tính
đổi nh sau.
35
+ Chiều dài cách 35 cm
+ Chiều cao 6 m = 600 cm
+ Bề rộng sờn: 100 cm
- Điều kiện duyệt mặt cắt thẳng góc.
35

x

hc
M tt m 2 . R u . b. x h 0 + R tr (b ' b). h c h 0


2
2

+ Lợng cốt thép dự ứng lực đợc xác định theo công thức gần đúng.
Fd = 1,1 Mtt /Rd (ho- hc/2)
Vậy Fd = 551,5 cm2
Lợng cốt thép DUL cần thiết là
n=

551,5

= 86,76 bó
6,356

Lấy 86 bó có Fd = 86.6,356 = 546,62 cm2
Thay vào phơng trình
X = 12,83 cm
Vậy trụng trung hoà đi qua cánh
X = Rd. Fd/Ru.b' = 13950. 546,62/255.600 = 49,87 cm

x

49,87
600
M gh = R u . b' . x ho = 1255
. .49,87. 580


2
2

7


Đồ án tốt nghiệp
Mgh 190256,79 (T.m) > 32172,16 (T.m).
* Tính duyệt mặt cắt 2-2 (B-B)
+ Tổ hợp XB80 + TTI + TTII: 12112,562 (T.m)
+ Tổ hợp H30 + bộ hành + TTI + TTII 13056,92 (T.m)
Tính duyệt mặt cắt thẳng góc.
+ Lợng cốt thép chịu mô men dơng

Fd = 1,1 . MTT/Rd (ho- hc')
300
Fd = 1,1. 13756,92/13950 (ho-hc'/2)
Mà ho = 300 - 25 = 275 (cm) thay vào trên ta có
Fd= 418,83 cm2
Vậy số bó cốt thép cần thiết
nd = 418,83/6356=65,89 bó
Chọn 66 bó ta có Fd= 419,496 (cm2)
Chiều cao vùng bê tông chịu nén x:
Giả thiết trục trung hoà qua sờn x = Rd.Fd - Rtr (bc-b).hc/Ru.b
Thay số vào ta có
X= [13950 . 419,496 - 190 (482,5 - 100).32] / 255.100
x= 138,28 cm
X 138,28
Tỷ số:
=
= 0,5028
ho
275
Khả năng chịu lực của mặt cắt

35

35



x

hc

M gh = M 2 . R u . b. x. ho + R tr .(bc b) hc ho


2
2

138,28
32


+ 190.(482,5 100).32. 2,75.
Mgh = 255.100.138,28 275 2
2



Mgh = 13282,21 (Tm) > Mtt=13056,92 (T.m)

2. Tính trụ cầu
Chọn cầu tạo 2 trụ nh nhau.
Cấu tạo trụ nh hình vẽ.
- Trụ đổ tại chỗ bằng BTCT thờng, M300, cốt thép thờng dùng loại CT5 và CT3 .
Trụ rỗng lòng.
- Móng là móng cọc bệ cao đặt trên cọc khoan nhà 1000
2.1. Tính toán trụ .
2.1.1. Tính toán tính tải tác dụng lên đáy bệ .
- Thân trụ
: PtTC = [6(18,5 5,17) + 2 x18,6]x2,5 = 292,45(T)
Với n = 0,9 PtTT =263,205(T)
n = 1,1 PtTT = 321,695 (T)


- Bệ cọc
0,5
Pb= (2,5 + )x6x9x2,5 = 371,25(T)
2

Với n=0,9 PbTT = 334,125(T)
n= 1,1 PbtTT = 408,375(T)
- Tĩnh tải kết cấu nhịp:
Đặt tải trục tiếp lên đờng ảnh hởng bằng máy tính ta đợc.
PttTC = 25,79 (T)
với
n = 1,1 PtTT
1 = 2836,90 (T)
TT
n= 0,9 Pt 1 = 2321,104 (T)
Tĩnh tải giai đoạn II:
8


Đồ án tốt nghiệp
= 286,605 (T)
PtTC
2
Với
n> 1 PtTT
2 = 504,693(T)
TT
n = 0.9 Pt 2 = 347,945 (T)


2.1.2. Phản lực gối do hoạt tải .
Xếp tải trục tiến lên Đ.A.H phản lực gối R19 bằng máy tính ta đợc
PhTC = 420,459(T)
PhTT = 588,642 (T)
2.1.3 . áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên đáy bệ .
áp lực nớc tác dụng lên trụ tính theo công thức:
Rn = Vtrụ x
Vtrụ : Thể tích nớc chiếm chỗ
: Dung trọng nớc 1T/m3
- Tính với mực nớc thấp nhất
RTC trụ = - (-18,5 x2,0 + 2,75 x 6 x 9 ) x 1 = 111,50(T)
Với n = 1,1 RTT trụ = -122,65 (T)
n = 0,9 RTT trụ =-100,350 (T)
- Tính với mực nớc MNCN.
= - (+18,5x13,30 +2,75 x 6 x9) x1=- 394,55(T)
R TC
CN
TT
Với n=0,9 RCN
=- 355,059
TT
n=1,1 RCN =-434,005 (T).
- Tính với mực nớc thông thuyền:
RttTT = - (18,5 x8,96 + 2,75 x 6x9) x 1 =-314,26 (T).
Với n= 1,1 R TT
=- 345,685 (T)
tt
TT
R
n= 0,9 tt = -282,834 (T)

Bảng tổng hợp giá trị nội lực tại đáy bệ cọc
Loại tổ hợp
Tổ
Hợp
Chính

Tải trọng

n=1
N(T)
420,459
3599,60
-111,5
3908,559

n>1
N(T)
588,642
4071,61
-122,65
4537,602

Hoạt tải bất lợi
Tĩnh tải trụ + KCN
áp lực thuỷ tĩnh

2.2. Tính toán sơ bộ cọc .
Trụ đặt trên móng cọc bệ cao, cọc khoan nhồi có đờng kính D= 1000 mm
Bê tông M 500 cốt thép CT5 gồm 20 24
chiều dài cọc .

L= 36m, kích thuốc bệ 6 x 9 x3m
2.2.1. Tổ hợp tải trọng dùng để tính toán.
N TC = 3908,559 (T)
N TT = 4537,602 (T)
2.2.2. Sức chịu tải của cọc.
- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.
PVL = k (Fb x Rtr . cb + Rt . Ft).
cb =0,8 khi thi công có ống vách chuyên dùng
9


Đồ án tốt nghiệp
( Theo SNIP 203-01-54)
PVL = 0,93 (0,8.205 x7750,472 +2400x99,528)=1404248,50K
- Sức chịu tải theo nền móng.
P = c . R. A
Trong đó: c - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền .
R- cờng độ tính toán của nền dới chân cọc.
A- Diện tích cọc tựa trên nền
( Theo chỉ dẫn: SNIP - 203 -0,1-84).
Tính ra đợc: P = 1x964.3x0,785 =756,98 (T).
2.2.3. Tính sơ bộ số cọc.
N TT
Pmin
4537 ,602
n = 1,5 x
=9
756,98

n = 1,5 x


Ta chọn số cọc là n = 12 cọc

3 . Tính mố cầu .
3.1. Cấu tạo mố .
Chiều cao đất đắp tơng đối lớn cho nên ta chọn mố chân đê cấu tạo mố
nh hình vẽ.
Mố đợc đúc tại chỗ bằng BTCT, bê tông M300, cốt thép CT3
Mố gồm 2 hàng cọc, hàng trớc đáy nghiêng với độ dốc 1: 1 cọc đợc sử dụng loại
40 x 40, bê tông M 300.
3.2. Tính toán.
3.2.1. Các tổ hợp tải trọng tác dụng lên mố.
- Tờng trớc P1TC -=0,4.3x 12 x2,5 = 36 (T)
- Tờng cánh P2TC = 2 (5,5 x 1,5 +0,5x55x3,5) x 0,35 = 11,74 (T)
- Vai kê P3TC = 0,5 (0,5 +0,25) x 0,25 x 7 x 2,5 =1,64(T)
- Bệ cọc P4TC = 1,5 x 2,2 x 12x2,5 =99 (T).
- Tờng chắn: [90,5 +1,5) x 0,5 +0,2.1,5] x 0,2x2,5 =0,6 (T).
- Đá kê: 2 x 0,2 x1 x 2,5 = 1 (T)
Bảng tổ hợp nội lực tĩnh tải
Bộ phận
- Tớng trớc
- Tờng cánh
- Vai kề
- Bệ cọc
- Tờng chắn
- Đá kế

N (T)
36
11,74

1,64
99
0,6
1,0

e (m)
0,6
3,06
0,7
0
- 0,1
-0,1
10

n (T)
21,60
35,934
1,148
0
-0,06
-0,1


Đồ án tốt nghiệp
Tổng

149,383

58,582


P TT = 164,320 (T)
M TT = 64 ,440 Tm

3.2.2. Tính tải KCN
- Xếp tải phân bố đều từng đốt lên đờng ảnh hởng .
Ta đợc:
- Tĩnh tải phần 1:
P1TC = 495,579 T
P1TT = 545,131 T
- Tính tải phần 2:
P2TC = 70,173T
P2TC = 91,677 T

3.2.3. Phản lực gối do hoạt tải.
Dùng chơng trình sap 90 xếp tải bất lợi ta đợc
H30 + ngừơi : R TC
tt = 151,068T
R TT
H = 297 ,648T

3.2.4. Phản lực gối đo tính tải bản quá độ truyền lên vai kè .
- Trọng lợng bản thân.
R 1TC = 0,3x 6x8x2 ,5 / 2 = 18(T)
- Trọng lợng lớn phủ: R TC
2 = 0,2 x 6x1x 2 = 2 ,4 ( T )
tc = 18 + 2,4 = 20,4(T )
Tổng Rqd
R TT
qd = 18x1,1 + 2 ,4.1,5 = 23,4 ( T )
M TT

qd = 23,4 x 0,7 = 16,38( T. m)

3.2.5. áp lực do tính tải đất đắp sau mố.
Chỉ xét với = 300; n=1,2 ; à = 0,33
E1 = - 1/2 (H2 x à xB)
E1 = -

1
(1,8 x 4,52 x0,33x12) = 72,171 ( T )
2

M1tt = -1,2 x 72,171 x 4,5 x 1/3 = - 129,908 T.m

Bảng tổng hợp các loại tổ hợp tác dụng lên mố.
Loại tổ
hợp
Tổ
Hợp
Chính

Loại tải trọng

N(T)

H(T)

M (T)

Tính tải mố +KCN
801,134

64,44
Hoạt tải bất lợi
297,648
áp lực đất đắp tĩnh
72,171
-129,908
( =30)
Tĩnh tải bản quá độ
23,40
16,38
Tổng
1122,182
-49,088
3.3. Tính sơ bộ số cọc .
3.3.1. Cấu tạo
Móng mố sử dụng loại móng cọc BTCT M300, thép sử dụng loại CT5,8
thanh 22 , chiều dài cọc l= 20m
Kích thớc bệ cọc: 1,5 x 12 x 2,2 m
11


Đồ án tốt nghiệp
3.3.2. Tổ hợp tải trọng để tính toán .
NTT = 1122,182 (T)
Htt= 72,171 (T)
M= -49,088 (T.m) tính sức chịu tải cọc theo đất nền .
Chiều dài cọc trong đất l0 = l - 0,8 =20 -0,8 =19,2 m
Cọc đi qua 3 lần đất.
Lớp 1: cuộn màu xám xanh, vàng nhạt, kích thuớc không đều
Lớp 2: Sét cát màu nâu nhạt.

Lớp 3: Cát hạt vừa xám nâu chặt.
Chiều dày lớp 1: l1 =13,38m có f1tc = 9,352KN / m2
Chiều dày lớp 2: l2 =2,1m
f 2tc = 7KN / m2
Chiều dày lớp 3 : l3 3,72m
f 3 =8,84KN/m2
tc
R = 4500KN/m2
U=0,64 m, i =1
F= 0,16m2, K =0,7 , m2 =1
n
áp dụng công thức Mtt = Km2 (u. i , tci . li + F. R TC
)
t
i
Rđt= 0,71 [0,64.(1.9,352.13,38+7.21+8,54.3,72)+0,16.4500]
Pđ = 580,88KN/m2 = 58088t/m2
- Tính theo vật liệu dầm cọc.
Pv2 = m (Fb . R b + Rt . Ft).
P VL = 0,9 (0,16 .1250 +0,00304 x 24000) = 245,668 T/m2
- Tính số lợng cọc n = 1,5 x
n = 1,5 x

N TT
Pmin

1122,182
= 6,85 cọc
246,688


Ta chọn n = 14 cọc bố trí nh hình vẽ.

12


Đồ án tốt nghiệp

Chơng II
Phơng án 2 cầu treo dây văng
I tổng quan về cầu dây văng
Cầu treo dây văng là một hệ liên hợp giữa dầm cứng chịu nén uốn và các
dây văng bố trí xiên chịu kéo . Toàn hệ làm việc nh một dầm liên tục tựa trên các
gối đàn hồi . Dầm cứng chịu nén uốn biến hệ treo thành không có lực đẩy
ngang , do đó không cần mở neo nh các cầu treo thông thờng . Dầm cứng chịu
nén uốn nên có thể làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép . Dầm cứng chịu bê tông
cốt thép chịu nén uốn biến hệ thành một kết cấu BTCT-ƯST căng ngoài mà lực
căng trớc tạo nên do trọng lợng bản thân hệ mặt cầu . Cầu treo dây văng với u
thế về khả năng chịu lực , hợp lí về công nghệ thi công tính đa dạng về sơ đồ kết
cấu đang trở thành các công trình trọng điểm của nhiều nớc , cũng là công trình
đặc trng của thế kỷ 20 . Đặc điểm cơ bản có sức hấp dẫn của cầu dây văng là
tính đa dạng . Tính đa dạng của cầu dây văng thể hiện ở số lợng và chiều dài
nhịp , số mặt phẳng và các sơ đồ phân bố dây ... Hình thái và tầm cao của tháp
cầu cũng nh tính độc đáo của tiết diện ngang tạo cho công trình có đủ tầm cao ,
tầm xa để thể hiện hoài bão của con ngời . Với kiểu dáng kiến trúc đẹp và tính
kinh tế kĩ thuật cầu treo dây văng đợc áp dụng nhiều trên thế giới cho các nhịp
từ 150 ữ 400 m . ở Việt Nam trong khoảng 10 năm trở lại đây , cùng với xu thế
mở cửa và hợp tác đa phơng đa dạng nhiều công nghệ xây dựng cầu tiên tiến từ
các nớc khác nhau trên thế giới đã đợc chuyển giao vào Việt Nam trong đó có
cả kĩ thuật thiết kế và xây dựng các cầu dây văng hiện đại .
Cùng với sự trợ giúp về công nghệ và kinh nghiệm của các tập đoàn xây

dựng có kĩ thuật cao của nớc ngoài , Việt Nam đã khởi công xây dựng cầu treo
dây văng Mỹ Thuận bắc qua sông Tiền Giang ( Vĩnh Long ) có chiều dài nhịp
chính 350m hay cầu qua sông Hàn ( Đà Nẵng ) cũng sắp đợc khởi công xây
dựng có mô hình kiến trúc độc đáo với việc sử dụng hai nhịp thông thuyền dài
54,50 m kết cấu nhịp cầu dây văng - quay .
13


Đồ án tốt nghiệp
Ngoài ra còn phải kể đến nhiều dự án đầu t khác đang chuẩn bị xây dựng
cầu Thanh Trì qua sông Hồng , cầu Bãi Cháy ( Quảng Ninh ) , dự án Cần Thơ ...
Hiện nay với nhu cầu về xây dựng cơ sở hạ tầng để phát triển kinh tế ở
Việt Nam . Việc ứng dụng công nghệ cầu treo dây văng vợt các nhịp từ 200 ữ
300 m là một hớng mới và cần thiết trong lĩnh vực xây dựng cầu ở nớc ta . Việc
đi sâu vào tìm hiểu ,nghiên cứu về cấu tạo cũng nh công nghệ thi công là rất cần
thiết trong giai đoạn hiện nay .
II . vấn đề chọn tham số cơ bản của cầu treo dây văng
Trong thiết kế cầu treo dây văng , công tác chọn tham số cơ bản có một
vai trò rất quan trọng .Nó mang tính quyết định đến chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật
của phơng án .
Tuy nhiên việc chọn các trị số tối u khi thiết kế cầu treo dây văng là một vấn đề
phức tạp . Hiện nay cũng cha thấy công bố tài liệu nào có cơ sở khoa học chắc
chắn để xác định các số liệu ban đầu bảo đảm đợc các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tối
u cho cầu .
Các tham số cơ bản của cầu treo dây văng bao gồm .
- Chiều dài nhịp và chiều dài khoang dầm
- Hình dạng và chiều cao dầm cứng
- Chiều cao tháp cầu
- Tiết diện các dây văng ...
1- Chọn chiều dài nhịp và khoang dầm

Về khả năng vợt nhịp của cầu treo dây văng , theo các tài liệu thiết kế và
các cầu đã xây dựng thì khả năng vợt nhịp của cầu treo dây văng là rất lớn .
Chiều dài nhịp chính thờng đợc chọn từ 100 ữ 600m .Hiện nay các nhà xây dựng
cầu trên thế giới đang phấn đấu vợt nhịp 1200m là nhịp thông thuyền trên biển .
Chiều dài nhịp chính thờng đợc xác định theo yêu cầu của nhịp thông thuyền ,
theo điều kiện địa hình , địa chất của khu vực cầu đi qua .
Theo yêu cầu về độ cứng của hệ thì chiều dài nhịp biên nên chọn ngắn nhng phải
bảo đảm góc nghiêng của dây neo M0 45 0.
Khi chọn chiều dài nhịp chính thờng gắn liền với việc định chiều dài khoang
dầm . Khoang dầm là một tham số quan trọng thứ hai trong cầu treo dây văng .
Chiều dài khoang dầm ảnh hởng tới :
- Trị số mô men uốn cục bộ trong phạm vi khoang dầm
- Trị số nội lực ,độ lớn của dây văng và hệ neo cố
- công nghệ thi công dầm và dây .
Tuỳ theo dầm cứng bằng thép hoặc bê tông cốt thép ,chiều dài khoang dầm có
thể tham khảo các trị số sau :
- d = 5 ữ 10 m đối với dầm cứng bằng bê tông cốt thép
- d= 10 ữ 20 m đối dầm cứng bằng thép
Chiều dài khoang giữa có thể chọn :
-dg= 1,3d đối với dầm cứng bằng thép
- dg= 0,7d đối với dầm cứng bằng BTCT
Chiều dài khoang sát tháp d=0,9d
d: chiều dài khoang dầm
14


Đồ án tốt nghiệp
2- Hình dạng và chiều cao dầm cứng
Có ba loại tiết diện ngang của cầu treo dây văng :
- Tiết diện dầm I , II hoặc chữ nhật nằm trong mặt phẳng dây

- Tiết diện hình hộp
- Tiết diện dầm cứng
Mỗi loại tiết diện ứng với một chiều cao thích hợp nhng phải thoả mãn các yêu
cầu cơ bản :
- Về chịu lực phải đủ khả năng chịu lực dọc ,mômen uốn và ổn định
- Thoả mãn điều kiện biến dạng tổng thể và cục bộ cuả công trình
3 - Chọn chiều cao tháp cầu
Chiều cao của tháp cầu trực tiếp ảnh hởng đến góc nghiêng của các dây
văng. Góc xiên của dây lại quyết định độ cứng và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
của cầu. Xuất phát từ điều kiện độ cứng của hệ ( độ võng của các nút dầm nhỏ ).
Biểu thức tính độ võng của nút treo dây đợc xác định nh sau :
yi = Si Li / E.Ai sini cosi
= 2. Si Li / E.Ai sin2i
Với : Si , Li - Lực dọc và hình chiếu của dây văng thứ i lên phơng dọc cầu
E.Ai - độ cứng chịu kéo của dây văng thứ i so với phơng ngang
Độ võng tại nút yi đạt giá trị min khi sin2i đạt giá trị cực đại max
sin2i = 1 2i = 900 i = 450
Nếu xét ảnh hởng của dây neo thì biểu thức chuyển vị ngang của đỉnh
tháp cầu đợc xác định theo công thức :
= S0 L0/E.A0 sin20
Trong đó :
S0, L0 - Lực dọc và hình chiếu của dây neo dọc cầu .
E.A0 - Độ cứng chịu kéo của dây neo .
0-góc nghiêng của dây neo so với phơng ngang .

lo

Chuyển vị ngang của tháp cầu có giá trị nhỏ nhất khi :
sin20 = 1 20 = 900 0 = 450
15



Đồ án tốt nghiệp
Nh vậy chọn chiều cao tháp cầu sao cho góc nghiêng của dây văng trên cùng nên
chọn nhỏ nhất là 22 ữ 250 từ đó xác định cao độ có hiệu của cầu ,các dây văng
còn lại nên tranh thủ dùng giá trị trong vùng góc nghiêng tốt nhất về độ cứng
450.
4 - Chọn tiết diện dây văng .
Trong cầu treo dây văng các dây làm việc chịu kéo phản lực của các gối
tựa đàn hồi , có trị số thay đổi không nhiều theo độ cứng của dầm chủ nội lực lớn
nhất ứng với tổ hợp hoạt tải phủ kín cầu ,vậy nội lực trong dây văng thoải nhất ở
giữa nhịp dới tác dụng của tĩnh và hoạt tải có thể xac định theo công thức sau .
S max =

( g + q ).(d t + d g )
2 sin g

Trong đó :
g , p : Tải trọng tĩnh và hoạt tải tơng đơng phân bố đều trên toàn cầu.
d , dg : Chiều dài khoang dầm nằm kề nút dây thoải nhất
g : Góc nghiêng của dây văng thoải nhất ở khu giữa nhịp
Nội lực của các dây văng trong nhịp .
Si = Smax.( sing/sini )
Riêng dây neo sẽ làm việc bất lợi nhất khi hoạt tải đứng trên nhịp giữa , do đó
nội lực trong dây neo đợc xác định theo công thức sau :
tinh
S 0 = S max
+ qtd .d j
k


cot g i
cot g 0

Trong đó :
Smaxtĩnh : Nội do tĩnh tải trong dây thoải nhất giữa nhịp
jk : Tổng số tính từ dây thứ i đến dây thứ k
i : Góc đổi từ i đến k
0 : Góc nghiêng của dây neo
Tiết diện của các dây văng đợc xác định theo công thức
A=

S
f

Trong đó :
S : Nội lực tĩnh tải và hoạt tải trong dây văng xác định với các hệ số tơng
ứng theo qui phạm hiện hành .
f : Cờng độ tính toán của vật liệu làm dây.
Các công thức trên xuất phát từ điều kiện tận dụng hết khả năng làm việc của
dây ,
(trờng hợp dây nhiều khoang nhỏ ) . Theo đó tiết diện của tất cả các dây văng
khác nhau .
5 - Giới thiệu chung về phơng án
5.1 Tiêu chuẩn thiết kế .
Thiết kế theo qui trình do bộ GTVT ban hành năm 1979
Tiêu chuẩn kỹ thuật : Tải trọng H30 , XB80 - Ngời bộ hành
5.2 Sơ đồ kết cấu .
16



Đồ án tốt nghiệp
5.2.1 Kết cấu phần trên .
Sơ đồ bố trí chung toàn cầu 89,5 + 183,6 + 89,5 kết cấu là hệ cầu dây
văng ba nhịp liên tục .
- Kết cấu phần trên : kết cấu đối xứng gồm hai cột tháp có chiều cao dự tính 38
m ,
( tính từ đỉnh tháp xuống mặt dầm ) .
- Mặt cắt ngang dầm có chiều cao không đổi dạng TT .
- Chiều dài một khoang sơ bộ chọn 8 m .
- Số lợng dây cho một cột tháp 22 dây
- Các dầm ngang đợc bố trí trên suốt chiều dài dầm dọc với khoảng cách 4m một
dầm ngang .
- Vật liệu chế tạo kết cấu nhịp :
+ Bê tông mác 400
+ Cốt thép cờng độ cao dùng các loại tao đơn 7 sợi .
+ Thép cấu tạo dùng thép CT3
5.2.2 Kết cấu phần dới
- Tháp cầu dùng loại thân hộp đặc đổ BT tại chỗ . Bê tông chế tạo M300
- Phơng án móng : Móng cọc đài cao ,cọc khoan nhồi đờng kính 1,5m.
- Mố cầu dùng loại mố vùi .
III- tính toán chọn sơ bộ các tham số cơ bản của cầu treo dây
văng

1. Phân nhịp cầu và chiều dài khoang dầm .
Với cầu dây văng có thể có các sơ đồ một, hai, ba và nhiều nhịp, trong đó
hệ ba nhịp là hệ đặc trng của cầu dây văng, nó có u điểm về kết cấu, khả năng
chịu lực cũng nh công nghệ thi công .
Nghiên cứu các đặc điểm địa chất - địa hình - thủy văn và kiến trúc cảnh quan
xung quanh, điều kiện kinh tế - xã hội - chính trị của các vùng mà tuyến đi qua.
Ta quyết định chọn phơng án cầu dây văng ba nhịp có hai mặt phẳng giàn dây

đối xứng qua tháp cầu. Sơ đồ phân nhịp 89,5 m + 183,6 m + 89,5 m.
Từ những phân tích đã nêu ở trên ,áp dụng cụ thể cho phơng án cầu ở đây
,chọn :
- Chiều dài khoang dầm d=8m.
- Chiều dài khoang dầm giữa nhịp chính dg= 0,7d =5,6 m
- Chiều dài khoang dầm cạnh tháp dt= 1,1d = 9m
2. Hình dạng và chiều cao dầm cứng .
Mỗi một loại tiết diện dầm đa năng hoặc đơn năng đều có u điểm và nhợc
điểm khác nhau. Song theo xu hớng thi công hiện nay thì việc sử dụng loại tiết
diện nào ngoài việc đảm bảo đợc điều kiện chịu lực đồng thời đảm bảo công
nghệ thi công đơn giản nhất phù hợp với trình độ thi công và đã đợc sử dụng
trong nớc.
Do vậy ta quyết định sử dụng tiết diện ngang dầm chủ đơn năng bằng bê tông
cốt thép theo kiểu dáng tiết diện ngang cầu Mỹ Thuận ( đang thi công ). Cầu
chính Mỹ Thuận gồm 3 nhịp có sơ đồ kết cấu 150 + 350 + 150m, tiết diện
ngang gồm 2 dầm chủ tiết diện hình thang cao 2m, bản mặt cầu dày 25cm, dầm
ngang cách nhau 5,2m. Dây văng neo vào đầu dầm ngang bố trí hẫng ra ngoài
mặt cầu.
17


Đồ án tốt nghiệp
Theo thống kê các cầu dây văng trên thế giới và trong nớc đã và đang xây dựng,
tỉ số chiều cao dầm chủ

h
1
1
=
ữ

.
l
100
300

Vậy sơ bộ ban đầu chọn dầm chủ có mặt cắt ngang gồm hai chữ T có kích thứơc
nh hình vẽ . Xem bố trí chung
3. Hình dạng và tiết diện tháp cầu
Từ các phân tích trong mục II -3 áp dụng cho phơng án ,chọn chiều cao
tháp cầu là 38m tính từ đỉnh tháp đến mặt cầu . Trong đó điểm neo dây trên cùng
cách đỉnh tháp 1m nhằm mục đích đảm bảo cho liên kết giữa dây văng trên cùng
với tháp đợc chắc chắn .
Với các tham số vừa chọn ,tính đợc góc nghiêng và chiều dài tính toán của các
dây văng .
Kết quả đợc ghi trong bảng sau .
STT

Số hiệu dây

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11


S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S10
S11

Góc nghiêng
(độ )
2205741
240664
2503739
2605650
2805439
3100536
3403362
3902655
4208252
450
0
69 333

Chiều dài tính toán
(m)


4- Chọn tiết diện dây văng
Hiện nay, các tao cáp đơn đợc sử dụng rộng rãi cho kết cấu B.T..S.T và cầu dây
văng vì các tao đơn dễ vận chuyển, dễ lắp đặt và thích hợp với hệ neo thông dụng
nhất hiện nay là neo kẹp.
Sử dụng loại tao đơn gồm 7 sợi thép 5 đờng kính ngoài 15,2 mm. Đồng thời sử
dụng dây văng đợc tổ hợp từ các tao thép giảm đợc độ giãn của dây ( do độ võng
của trọng lợng bản thân gây ra khi chịu tác dụng của hoạt tải ).
Các tao thép đợc căng kéo riêng biệt và đợc ghép thành bó lớn trong các
khối neo ở ngay hiện trờng. Công tác lắp đặt dây văng rất đơn giản vì dây đợc
lắp từng tao nhỏ lên không cần giàn dáo. Hệ neo dùng với loại dây văng này là
neo kẹp 3 mảnh giống hệ neo dùng trong cầu BTCT - ƯST.
Khối neo là khối thép hình trụ có khoan các lỗ hình côn để luồn các tao
thép và các tao thép này đợc kẹp chặt bằng nêm 3 mảnh hình côn có ren răng.
Bên ngoài khối neo đợc ren răng và dùng một êcu đủ lớn để xiết neo theo nguyên
tắc vặn bu - lông.
Phơng án dùng dây văng tổ hợp từ các tao thép 7 sợi và hệ neo kẹp là phơng án tối u nhất vì so với các dây văng sử dụng cáp xoắn ốc hay cáp kín thờng
phải dùng neo đúc, loại neo này cần đợc đổ ở nhiệt độ 4500ữ 5000 là yêu cầu khó
đảm bảo ở ngay tại công trờng. Đồng thời việc vận chuyển lắp đặt các bó cáp lớn
18


Đồ án tốt nghiệp
và dài sẽ gặp khó khăn hơn và việc điều chỉnh nội lực dây văng bằng cách thay
đổi chiều dài dây cũng rất hạn chế.
Trong cầu treo dây văng các dây làm việc chịu kéo phản lực của các gối
tựa đàn hồi , có trị số thay đổi không nhiều theo độ cứng của dầm chủ nội lực lớn
nhất ứng với tổ hợp hoạt tải phủ kín cầu ,vậy nội lực trong dây văng thoải nhất ở
giữa nhịp dới tác dụng của tĩnh và hoạt tải có thể xac định theo công thức sau .
S max =


( g + q ).(d t + d g )
2 sin g

Trong đó :
g , p : Tải trọng tĩnh và hoạt tải tơng đơng phân bố đều trên toàn cầu.
d , dg : Chiều dài khoang dầm nằm kề nút dây thoải nhất
g : Góc nghiêng của dây văng thoải nhất ở khu giữa nhịp
Riêng dây neo sẽ làm việc bất lợi nhất khi hoạt tải đứng kín nhịp giữa do đó nội
lực trong dây neo đợc xác định theo công thức sau .
tinh
S neo = S max
+ qtd .d j
k

cot g i
cos 0

Các công thức trên xuất phát từ điều kiện sử dụng hết khả năng làm việc của dây.
Theo đó tất cả các dây có tiết diện khác nhau theo góc nghiêng . Thực tế khi sự
khác biệt không lớn thì có thể chọn một số dây có tiết diện giống nhau hoặc do
mục đích riêng có thể tăng hoạc giảm kích thớc một số dây . Ngoài thoả mãn độ
bền ,tiết diện dây đợc chọn ,còn cần thoả mãn độ cứng ,do đó tiết diện dây còn
cần đợc kiểm tra theo biến dạng cho phép của hệ .
Biểu thức độ võng của nút dây thứ i do hoạt tải đợc xác định theo công
thức sau .
h
h



1
l0 S0
li Si




yi = .
+
E A0 cos 2 0tg i Ai A0 cos i sin i

Trong đó .
E : môđuyn đàn hồi của vật liệu dây .
S0h,Sih : nội lực tiêu chuẩn trong dây neo và dây thứ i do hoạt tải
A0 , Ai: diện tích dây neo và dây thứ i
l0,li : hình chiếu của dây neo và dây thứ i lên mặt bằng
Điều kiện đảm bảo độ cứng đợc thể hiện dới dạng .
yi < [y]

4.1 Tính nội lực trong dây văng do tĩnh tải của dây văng biên giữa
Nội lực trong dây văng do tĩnh tải đợc xác định theo công thức :
Sg =

(nt1 g1 + nt 2 g 2 + nt 3 g 3 + nt 4 g 4 ).(d t + d g )
2 sin g

19


Đồ án tốt nghiệp

sg

d/2

dg/2

Tĩnh tải:
Các hệ số của tĩnh tải .
+ Lớp phủ n = 1,5
+ Gờ chắn bánh n =1,1
+ Dầm dọc n = 1,1
+ Dầm ngang n = 1,1
- Lớp phủ mặt cầu bê tông asphan dầy 12cm rộng 8+2.1,5m dài 8+5,6=13,6m
= 2,2T/m3
Q1=(0,12.11.13,6).2,2 = 39,494T g1=Q1 /13,6 = 2,904 T/m
- Lan can thép + phần bê tông
g2 = 0,48T/m
- Dải phân cách mềm
g3= 4 x 0,03 = 0,12T/m
-Bản mặt cầu dầy 25cm rộng13,4 m dài 13,6 m
Fbản= 13,4 x 0.25 = 3.35 m2
- Dầm chủ .
Dự kiến chọn kích thớc dầm chủ nh hình vẽ

-Diện tích dầm dọc và dầm ngang không tính phần cánh ( phần cánh thuộc bản
mặt cầu )
Fv = 4 x ( 1/2 x0,35 x 1 ) = 0,7 m2
Fd= 2 x ( 1,8 - 0,25 )x1,2 = 3,72 m2
Vậy diện tích toàn bộ mặt cắt ngang
F = 0,7 + 3,72 + 3,35 = 7,77 m2

-Diện tích dầm ngang
Fdn = 1,55 x 0,5 = 0,775 m2
Tĩnh tải trong 13,6 m ( tính dây )
g4= 7,77 x2,5 +
Sg =

6 x0,775 x11,2 x 2,5
= 24,21 T/m
13,6

(nt1 g1 + nt 2 g 2 + nt 3 g 3 + nt 4 g 4 ).(dt + d g )
2 sin g

=

(1,5 x 2,904 + 1,1x(0,48 + 0,12 + 24,21).(13,6)
2 sin g

Sg= 481,304 T
4.2 Tính nội lực trong dây văng biên giữa do hoạt tải .
20


Đồ án tốt nghiệp
* Do H30.
- Tải trọng : xác định tải trọng tơng ứng với chiều dài đờng ảnh hởng bằng 362,6
m ( xếp tải toàn cầu )
Của H30 lấy qtđ= 1,7 T/m
- Các hệ số :
+ Hệ số xung kích :

1+ à = 1+

50
= 1,6
70 +

+ Hệ số làn xe : = 0,9
+ Hệ số vợt tải của hoạt tải .
H30 : nh= 1,4
XB80 : nh= 1,1
-Hệ số phân bố ngang theo phơng pháp zin bây ta có :
Hệ số phân bố ngang của H30
y1= 0,825
y2= 0,5875
y3= 0,45
y4= 0,2125
H30 =

1
yi => H30= 1.0375
2

Hệ số phân bố ngang của XB80
y1= 0,80625
y2= 0,4675
XB80 =0.636875
Hệ số phân bố ngang của ngời
1

ngời= 2 1

ngời= 1/2 x 1,5 x ( 1,3125 + 1,1248 ) = 1,828 =0.914.

21


Đồ án tốt nghiệp

S gH 30 =

qtd (1 + à ).. .h .(d t + d g )
2 sin g

SgH30= 43,386T
S gxb80 =

qtd (1 + à ).. .h .(dt + d g )
2 sin g

SgXB80= 20,926T
Sng=5,22T
max
H30
Vậy Sh =Sh +Sng= 48,606T.
4.3 Nội lực dây văng giữa do hoạt tải + tĩnh tải
Sgmax= Sghoạt + Sgtĩnh
Sgmax= 48,606 + 481,304 = 529,91T
4.4 Tính nội lực trong dây neo
tinh
S neo = S max
+ qtd .d j

k

cot g i
cos 0

Stmax : Nội lực do tĩnh tải trong dây văng thoải nhất ở giữa nhịp
qtđ = 1,7 T/m .
d = 13,6 m
jk : Tổng số tính từ dây đầu đến dây cuối ở nhịp giữa
j = 12 ; k = 22



22

12

cot g i
= 6,436
cos0

Sneo=630,104T.
4.5 Nội lực trong các dây văng từ S1ữS11.
Nội lực trong các dây đợc xác định theo công thức
Si=Sgmax.

sin g
sin i

.


Sgmax= 529,91T
Nội lực các dây đợc thống kê trong bảng sau .
Thứ tự
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10

Si=Sgmax.sing/sini
505,29
477,286
456,214
427,878
400,513
364,488
326,485
292,312
254,827
212,268

sini
0.409
0.433

0.453
0.483
0.516
0.567
0.633
0.707
0.811
0.934
22


§å ¸n tèt nghiÖp
4.6 TiÕt diÖn d©y v¨ng:
DiÖn tÝch tiÕt diÖn d©y v¨ng ®îc tÝnh theo c«ng thøc.
Aneo = A0 =
A1 = A21 =

S neo
20,4
S1
20,4

A2 = A20 =

S2
20,4

A3 = A19 =

S3

20,4

A4 = A18 =

S4
20,4

A5 = A17 =

S5
20,4

A6 = A16 =

S6
20,4

A7 = A15 =

S7
20,4

A8 = A14 =

S8
20,4

A9 = A13 =

S9

20,4

A10 = A12 =

S10
20,4

Sè tao ®îc chän n =

A
Ftt

Ftt = 139,35 mm2 = 1,3935 cm2
STT

KÝ
hiÖu

Néi lùc

1
2
3
4
5
6
7
8
9


S0
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8

630,104
505,29
477,286
456,214
427,878
400,513
364,481
326,485
292,312

DiÖn tÝch
tiÕt diÖn
d©y
30,887
24,796
23,396
22,363
20,974
19,632
17,867

16,004
14,329

Sè tao
15,2
(mm)
22,165
17,794
16,789
16,048
15,051
14,088
12,822
11,485
10,283
23

Sè tao ®îc chän
26
24
24
22
20
18
16
14
12

DiÖn tÝch tiÕt
diÖn sau khi

chän
36,231
33,444
33,444
30,657
27,87
25,083
22,296
19,509
16,722


Đồ án tốt nghiệp
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

S9
S10
S11

S12
S13
S14
S15
S16
S17
S18
S19
S20
S21

254,827
212,261
212,261
254,827
292,321
326,485
364,481
400,513
427,878
456,214
477,286
505,29
630,104

12,492
10,404
10,404
12,492
14,329

16,004
17,867
19,632
20,974
22,363
23,396
24,796
30,887

8,964
7,466
7,466
8,964
10,283
11,485
12,822
14,088
15,051
16,048
16,789
17,794
22,165

10
9
9
10
12
14
16

18
20
22
24
24
26

13,935
12,542
12,542
13,935
16,722
19,509
22,296
25,083
27,87
30,657
33,444
33,444
36,231

5.Tính Duyệt dầm dọc ( các mặt cắt đặc trng )
- Dầm dọc là kết cấu chịu nén uốn trong mặt phẳng thẳng đứng
Để tính lợng cốt thép ta tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm ,thiên về an
toàn ta tính lợng cốt cần thiết theo mô men uốn sau đó kiểm toán với trờng hợp
nén lệch tâm.
Khi tính với mô men dơng ta tính dầm dọc với tiết diện chữ T còn khi tính với
mô men âm ta tính dầm dọc với tiết diện chữ nhật .
Ta tính duyệt tại 4 mặt cắt .
+ Mặt cắt 1: Mặt cắt tại nhịp biên có mô men lớn nhất

+ Mặt cắt 2 : Mặt cắt gần trụ tháp
+ Mặt cắt 4 : Mặt cắt giữa nhịp chính
5.1. Tính duyệt mặt cắt 1
5.1.1.Tính toán bố trí cốt thép theo M+ = 777,896 T.m
- Chiều cao có hiệu của dầm
h0 = 1,8 - 0,1 = 1,7m
M c = Ru.bc.hc.(h0 - hc/2)
Mc = 1900.5.0,25(1,9 - 0,125) = 4215,625Tm
Vậy MC > MmaX nên trục trung hoà đi qua cánh dầm ta tính n đối tiết diện
Hình chữ nhật có kích thớc : 5 ; 1,9 m
- Hệ số mô men tĩnh vùng bê tông chịu nén.
A0 =

M
777,896
= 0,033
2 =
1900.5.(1,7) 2
Ru .bc h0

- Chiều cao tơng đối vùng bê tông chịu nén:
= 1- 1 2. A0 = 1- 1 2.0,033 = 0,0346
- Diện tich cốt thép cần thiết
Ft =

Ru .bc .h0
0,0346.1900.5.1,7
=
= 0,018626 m 2
Rt

3000

- Số thanh cốt thép 32 cần thiết : n =

186,26
Ft
= 8,043 = 23,26
F

24


Đồ án tốt nghiệp
Vậy ta chọn n = 28 thanh 32
5.1.2. Tính toán cốt thep chịu mô men âm M = - 494,542 T.m
- Hệ số mô men tĩnh vùng bê tôngchịu nén
A0=

M
494,542
=
= 0,075
Ru .bc .h0 1900.1,20.1,7

-Chiều cao tơng đối vùng bê tông chịu nén
= 1- 1 2.0,075 = 0,078
- diện tích cốt thép cần thiết :
Ft =

0,078.1900.1,2.1,7

= 0,010078 m2 2
30000

- số thanh cốt thép cần thiết
n=

Ft
= 12,53 vậy ta chọn n = 16 thanh 32
F

5.1.3 Duyệt mặt cắt 1 .
-Duyệt mô men lớn nhất trong bê tông
* tính duyệt độ mở rộng vết nứt :
an = 3. R . t 2 .


Et

* Xét tại mặt cắt đáy dầm dọc:
79,2.120

R = 1.(8.3,2 + 3.8.3,2) = 98,8125 cm
thép

t2 : Hệ số xét đén ảnh hởng của vùng bê tông chịu kéo và biến dạng của cốt
Et :Mô đun đàn hồi của thép
t : ứng suất trong cốt dọc chịu kéo
t =

N .( Z e)

= 307,79 KGcm 2
Ft.Z

Thay vào công thức trên ta có:
an= 3. 92,8125 .0,5.

307,79
= 0,001989 cm
2,1.106

Vậy an< [an] =0,002 ( Đạt )
5.2. Tính duyệt mặt cắt 2 .
5.2.1.Tính toán bố trí cốt thép theo M+ = 247,889 T.m
- Hệ số mô men tĩnh vùng bê tông chịu nén.
A0 =

M
247,889
= 0.014
2 =
Ru .bc h0
1900.5.1,7 2

- Chiều cao tơng đối vùng bê tông chịu nén:
= 1- 1 2. A0 = 1 - 1 2.0,014 = 0.0141
- Diện tich cốt thép cần thiết
Ft =

Ru .bc .h0
= 49,07 cm 2

Rt

25