BẢNG TÍNH KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC MỐ
CÔNG TRÌNH: CẦU QUA SUỐI CÁI NỐI KDC HÒA LI VÀ ĐƯỜNG SỐ 3 CỦA KHU CÔNG NGHIỆP VSIP II MỞ RỘNG
HẠNG MỤC: PHẦN CẦU
ĐỊA ĐIỂM: THỊ XÃ TÂN UYÊN, TỈNH BÌNH DƯƠNG

PHẦN 1 : CÁC THƠNG SỐ CHUNG
I. Số liệu chung
• Tên cầu
• Loại cầu
• Tiêu chuẩn thiết kế.

CẦU QUA SUỐI CÁI - VSIP II
Bê tơng cốt thép DƯL
22 TCN 272-05

II. Số liệu kết cấu phần trên
• Loại dầm
• Số lượng dầm
• Chiều dài dầm
• Khoảng cách từ đầu dầm đến tim gối
• Chiều dài nhịp tính tốn
• Số lề người đi bộ
• Bề rộng lề người đi bộ
• Bề rộng phần xe chạy
• Chiều rộng tồn cầu
• Tải trọng bộ hành
• Số làn xe
• Hệ số làn xe
• Hệ số xung kích
• Chiều cao gối cầu
• Chiều cao gờ lan can

• Chiều cao cao lớp bê tơng nhựa nóng
• Chiều cao dầm tính đến lớp phủ

Dầm bê tơng DUL đúc sẵn
28.00
Dầm
12.00
m
0.25
m
11.50
m
2.00
Lề
1.25
m
24.50
m
28.00
m
3.00
KN/m2
7.00
Làn
0.65
0.25
m
0.021
m
0.770

m
0.050
m
0.700

N
L
Ltg
Ls
nng
bng
Bxc
W
q
n
ml
IM
hg
hglc
hs
hdầm

Bê tơng mố

C30C30

• Cấp bê tơng
• Cường độ bê tơng

• Mơ đun dàn hồi bê tơng


fc'

30

Mpa

Ec

28561

Mpa

Cốt thép thường
• Theo tiêu chuẩn ASTM A615

• Cường độ cốt thép thường

• Mơ dun đàn hồi của thép thường

fy'

400

Mpa

Es

200000


Mpa

III. Số liệu mố
• Loại mố
• Loại cọc
• Số lượng cọc

Mố chữ U bằng BTCT
Cọc đóng 35x35cm
56
cọc
Kích thước hình học mố

b8
b6

B
A

a12

a3 a3

F
a1

E

Ghi chú :
Y


: Theo phương ngang cầu

X

: Theo phương dọc cầu

a4
b12

b3

a2

b1

Quy c dÊu

a11

C

a10

E

b2

+V


a9

b5

+Hx

a13
a8

a5

+Hy

+My

C

a7

b13

b12 b11 b10

b4
+Mx

F

b7


a6

B
A


Các kích thước theo phương dọc cầu
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

23
24
25
26

Tên kích thước

Kí hiệu

Giá trị

ĐV tính

a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
a8
a9
a10
a11
a12
a13
b1
b2
b3
b4

b5
b6
b7
b8
b9
b10
b11
b12
b13

3.000
1.050
1.100
0.850
2.950
4.350
0.750
0.350
0.300
0.450
0.700
0.000
0.750
1.500
1.300
1.967
1.000
5.767
3.643
0.757

4.400
0.036
0.905
0.300
0.300
0.490

m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m

m
m
m

Kí hiệu

Giá trị

ĐV tính

c1
c2
c3
c4
c5
ng

0.50
28.30
28.30
1.00
0.10
28.00

m
m
m
m
m
gối


Chiều rộng bệ mố (dọc cầu)
Bề rộng tường cánh (phần dưới)
Bề dày tường thân

Khoảng cách từ tường thân đến mép ngoài bệ
Bề rộng tường cánh (phần đuôi)
Bề rộng tường cánh (toàn bộ)
Khoảng cách từ tường đầu đến mép ngoài tường thân
Bề dày tường đầu

Kích thước phần đỡ bản dẫn
Khoảng cách từ tim gối đến mép ngoài tường thân
Kích thước đá kê gối theo phương dọc cầu
Chiều rộng đất đắp trước mố
Chiều rộng tường tai
Chiều dày bệ mố
Kích thước tường cánh (phương đứng)
Kích thước tường cánh (phương đứng)
Kích thước tường cánh (phương đứng)
Chiều cao mố (từ đáy bệ đến đỉnh tường đầu)
Chiều cao tường thân
Chiều cao tường đầu
Tổng chiều cao tường thân và tường đầu
Chiều cao đá kê gối
Chiều cao từ đỉnh mấu đỡ bản quá độ tới đỉnh gờ lan can
Kích thước mấu đỡ bản quá độ
Kích thước mấu đỡ bản quá độ
Chiều cao tường tai


Các kích thước theo phương ngang cầu
STT
1
2
3
4
5
6

Tên kích thước
Bề dày tường cánh
Chiều rộng bệ mố (phương ngang cầu)
Bề rộng thân mố (phương ngang cầu)
Bề rộng đá kê gối
Bề rộng tường tai
Số lượng đá kê gối

PHẦN 2 : TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
I. Tĩnh tải (DC)
• Trọng lượng riêng của bê tông
• Trọng lượng riêng của bê tông nhựa
• Trọng lượng riêng của cát đắp
• Góc ma sát trong của đất
• Góc ma sát giữa đất và tường

=
=
=

γc

γc
γs
ϕs
ds

2450.0 kG/m3
2250.0 kG/m3
1800 kG/m3

=
=
=
=
=

24.500
22.500
18.00
30.00
0.00

kN/m3
kN/m3
kN/m3
(độ)
(độ)

• Tĩnh tải tiêu chuẩn gây ra bởi trọng lượng bản thân mố được tính như sau:
P = V. γ
Trong đó:

V : Thể tích các bộ phận
γ : Trọng lượng riêng của bê tông cốt thép

1.1. Tĩnh tải kết cấu phần trên + thiết bị phụ (DC)
STT
1
2
3
4

Tên kết cấu
Trọng lượng bản thân dầm
28 dầm
Trọng lượng bản mặt cầu
Trọng lượng gờ chắn đỡ lan can + lề bộ hành
Trọng lượng lan can thép
Tổng cộng

Cách tính
1/2*nd*γc*Vd
1/2*γc*Vbmc
1/2*γc*Vlc

Thể tích
(m3); Tấn
4.85
66.60
10.80
0.820


T.Lượng
(kN)
1663.55
815.85
132.30
4.10
2615.80


1.2. Tĩnh tải lớp phủ + tiện ích (DW)
Tên kết cấu

STT
1
2

Trọng lượng

Đơn vị

22.50
165.38

kN/m3
kN

Dung trọng riêng của bê tông nhựa
Trọng lượng lớp phủ

1.3. Tĩnh tải kết cấu phần dưới (bản thân mố)

STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Tên kết cấu
Bệ mố
Tường thân
Tường đầu (trên )
Mấu đỡ bản quá độ
Tường cánh ( phần đuôi)
Tường cánh ( phần thân)
Đá kê gối
Tường tai

Công thức tính
Vbm= b1*a1*c2
Vtt=a3.b6.c3
Vtđ=a8.b7.c3
Vmđ =(2*b11+b12)/2*a9*(c3-2*c1)
Vtcd=(2b4+b3)*a5*c1
Vtct=2*(b2+b3+b4)*a2*c1
Vđkg=ng*(a11*b9*c4)
Vtt=2*(a13*b13*c5)


Thể tích
(m3)
127.35
113.39
6.15
3.69
5.85
4.48
0.71
0.04

Tổng cộng

T. lượng
(KN)
3120.08
2778.08
150.68
90.29
143.36
109.77
17.29
0.90
6410.44

• Các lực tác dụng lên mố bởi trọng lượng bản thân sẽ sinh ra mô men, lực dọc, lực cắt tại các
tiết diện tính toán.

• Mô men tại tiết diện cần tính xác định theo công thức:
• Trong đó :

P:
e:

M=P.e

Các lực gây ra mômen tại tiết diện tính toán

Độ lệch tâm của điểm đặt lực so với trục trung hoà của mặt cắt cần tính toán

(Mô men mang dấu dương khi hướng về phía nền đường, dấu âm khi hướng ra phía sông)

STT
1
2
3
4
5
6
7
8

Nội lực tại mặt cắt A - A do trọng lượng bản thân
Tên kết cấu
P (kN)
e (m)
Bệ mố
Tường thân
Tường đầu (trên)
Mấu đỡ bản quá độ
Tường cánh (phần đuôi)

Tường cánh (phần thân)
Đá kê gối
Tường tai

P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8

Tổng cộng

STT
1
2
3
4
5

STT
1
2

3120.08
2778.08
150.68
90.29

143.36
109.77
17.29
0.90

0.00
-0.10
0.28
0.60
2.98
0.98
-0.20
-0.28

347.61

6410.44

Nội lực tại mặt cắt B - B do trọng lượng bản thân
Tên kết cấu
P (kN)
e (m)
Tường thân P2
Tường đầu P3
Mấu đỡ bản quá độ P4
Đá kê gối P7
Tường tai P8
Tổng cộng

P2

P3
P4
P7
P8

2778.08
150.68
90.29
17.29
0.90
3037.24

0.00
0.38
0.70
-0.10
-0.03

Nội lực tại mặt cắt C - C do trọng lượng bản thân
Tên kết cấu
P (kN)
e (m)

Tường đầu P3
Mấu đỡ bản quá độ P4
Tổng cộng

P3
P4


150.68
90.29
240.97

My (kN.m)
0.00
-277.81
41.44
54.18
426.49
107.02
-3.46
-0.25

0.00
0.33

My (kN.m)
0.00
56.50
63.21
-1.73
-0.02
117.96

My (kN.m)
0.00
29.35
29.35



II. Hoạt tải (DC)
2.1. Hoạt tải xe (LL)

WL = 9.3 KN

145 KN 145 KN
110 KN

35 KN

145 KN

145 KN

35 KN

110 KN
4.3

4.3

4.3

15

4.3

1.2


7

1

6

5

4
3

2

TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ HOẠT TẢI
Tải trọng

Xe tải thiết kế

Xe hai trục thiết kế
Tải trọng làn
Tổng cộng

Tải trọng

Phản lực

1

Tung độ
DAH

1.000

145

1015.00

kN

2

0.626

145

635.39

kN

3

0.252

35

61.74

kN

4


0.000

145

-

kN

5

0.000

145

-

kN

6

0.000

35

-

kN

1


1.000

110

770.00

kN

7

0.896

110

689.92

kN

WL

5.75

9.3

374.33

kN

Do xe hai trục


1712.13

kN

Do xe tải thiết kế

1459.92

kN

1470.98

kN

Điểm

Ri

Hoạt tải xe tác dụng lên mố (LL)

Đơn vị

2.2. Hoạt của người đi bộ (LL)
2.2.1. Trường hợp người đi trên cả hai lề của nhịp

qnd = 3 KN/m2

Ls

1

• Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ
• Bề rộng đường người đi bộ
• Phản lực gối do tải trọng người đi bộ
2.2.2 Trường hợp người đi trên 1 lề trên của nhịp (Xếp lệch tâm)
• Tải trọng tiêu chuẩn người đi bộ
• Bề rộng đường người đi bộ
• Phản lực gối do tải trọng người đi bộ
• Mô men ngang cầu do tảI trọng người xếp lệch tâm gây ra
Độ lệch tâm
Mô men tính tại tim mố

qnd
Bnd

2

= 3.00
= 1.25
= 43.13

kN/m
m
kN

PL

= 3.00
= 1.25
= 21.56


kN/m2
m
kN

e
Mx

= 12.88
= 277.62

m
kN m

PL

qnd
Bnd


III. Lực hãm xe (BR) (3.6.4)
• Lực hãm xe bằng 25% tổng trọng lượng các trục xe tải hay xe 2 trục thiết kế của tất cả các làn

• Lực hãm xe nằm ngang cách phía trên mặt đường khoảng cách

hBR

= 1.80

m


BR

= 369.69

kN

hCE

= 1.80

m

IV. Lực ly tâm (CE) (3.6.3)

• Lực ly tâm nằm ngang cách phía trên mặt đường k/c
CE = Σ P•C
2

C = 4•V / 3•g•R

• Trong đó :
P

TảI trọng trục xe

P

= 211.25

kN


V

= 11.11

m/s

Gia tốc trọng trường

g

= 9.81

m/s

Bán kính cong của làn xe

R

-

m

C

-

m

CE


-

kN

V

V/tốc thiết kế đường

g
R

40 km/h

2

V. Lực ma sát (FR) (3.13)

• Lực ma sát chung gối cầu phải được xác định trên cơ sở của giá trị cực đại của hệ số ma sát giữa

các mặt trượt. FR được xác định như sau:
FR = fmax * N
(KN)

• Trong đó:
fmax
hệ số ma sát giữa bê tông và gối cầu (di dộng)
N

= 0.30


phản lực gối do tĩnh tải và hoạt tải (không kể xung kích)
FR

= 4137.37

kN

= 1241.21

kN

VI. Tải trọng gió (WL, WS) (3.8)
KÍCH THƯỚC KẾT CẤU HỨNG GIÓ (m)
Bề rộng mặt cầu
Chiều cao lan can bê tông
Chiều cao của kết cấu phần trên tính cả lan can bê tông
Bề dày tường thân (dọc cầu)

W
hlc
hs
a3
b6
a1
b1

Chiều cao tường thân
Chiều rộng bệ mố (dọc cầu)
Chiều cao bệ mố


28.000
0.770
1.470
1.100
3.643
3.000
1.500

6.1 Tải trọng gió tác động lên công trình (WS)
6.1.1 Tải trọng gió ngang (PD) với V = 45 m/s (vùng II theo TCVN 2737-1995 Phụ lục E)
PD = 0.0006•V2•At•Cd >1.8•At (kN)
Tốc độ gió thiết kế tính theo công thức
VB :
Tốc độ gió giật cơ bản
S:
Hệ số điều chỉnh

V

At
Cd
Z1
Z2

V= VB • S
VB
= 45.00
m/s
S

= 1.09
V
= 49.05
m/s
Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trạng thái không có hoạt tải tác dụng
Hệ số cản
Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ mố
Cánh tay đòn tính đến đáy bệ mố

Bộ phận
Kết cấu nhịp
Thân mố
Bệ mố

At
m2
8.45
2.21
-

Cd

1.8•At (kN)

PD (kN)

Z1

Z2


1.00
24.31
-

15.21
3.99
-

15.21
77.70
-

4.38
2.64
-

5.88
4.14
-


6.1.2 Tải trọng gió dọc (PD) với V = 45 m/s

• Đối với mố, trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu khác có 1 bề mặt cản gió lớn song song
với tim dọc của kết cấu thì phải xét tải trọng gió dọc. Vì vậy ở đây không phải tính đến tải trọng gió dọc.
6.1.3 Tải trọng gió ngang (PD) với V = 25 m/s
PD = 0.0006•V2•At•Cd >1.8•At (kN)
• Trong đó
V
Tốc độ gió thiết kế tính theo công thức

V
= 25.00
m/s
At
Diện tích kết cấu hay cấu kiện phải tính gió ngang trạng thái không có hoạt tải tác dụng
Cd
Hệ số cản
Z1
Cánh tay đòn tính đến đỉnh bệ mố
Z2
Cánh tay đòn tính đến đáy bệ mố
Bộ phận
Kết cấu nhịp
Thân mố
Bệ mố

At
m2
8.45
2.21
-

Cd

1.8•At (kN)

PD (kN)

Z1


Z2

1.00
24.31
-

15.21
3.99
-

15.21
20.18
-

4.38
2.64
-

5.88
4.14
-

6.1.4 Tải trọng gió dọc (PD) với V = 25 m/s

• Đối với mố, trụ, kết cấu phần trên là giàn hay các dạng kết cấu khác có 1 bề mặt cản gió lớn song song
với tim dọc của kết cấu thì phải xét tải trọng gió dọc. Vì vậy ở đây không phải tính đến tải trọng gió dọc.
6.2 Tải trọng gió tác động lên xe cộ (WL)
6.2.1 Tải trọng gió ngang
• Tải trọng gió ngang tác dụng lên xe cộ
= 1.50

kN/m
= 1.80
m
• Điểm đặt lực cách mặt đường
WLn
= 8.63
kN
6.2.2 Tải trọng gió dọc
• Tải trọng gió dọc tác dụng lên xe cộ
= 0.75
kN/m
• Điểm đặt lực cách mặt đường
= 1.80
m
WLd
= 4.31
kN
6.3 Tải trọng gió thẳng đứng (Pv)
Tải trọng gió thẳng đứng tính theo công thức
= 174.31
kN
PV =0.00045*V2*AV
Av
= 161.00
m2
( Xét( )Xét )
VII. Tải trọng do động đất (EQ) (3.10)

• Hệ số gia tốc nền A (Phụ lục H TCVN 9386 : 2012)
• Vùng động đất

• Loại đất (3.10.5)
III
• Hệ số thực địa S
• Hệ số điều chỉnh đáp ứng xử R
• Tần số dao động riêng của mố
Theo phương dọc cầu
Theo phương ngang cầu
• Hệ số đáp ứng đàn hồi Csm
Theo phương dọc cầu
Theo phương ngang cầu

(3.10)
A = 0.0433
= 1.00

(3.10.4.1 22TCN 272-05)

S = 1.50
= 1.50
= 0.021
= 0.074
= 0.11
= 0.11

Mô men do lực từ dao động động đất gây ra tại mặt cắt tường đầu mố
Cấu Kiện
W (kN)
Z (m)
H (kN)
M( kN.m)

Tường đầu mố
150.68
0.38
8.16
3.09
Mô men do lực từ dao động động đất gây ra tại mặt cắt đỉnh bệ mố
Cấu Kiện
W (kN)
Z (m)
H (kN)
M( kN.m)
Nhịp
2781.18
4.38
150.53
658.95
Thân mố
2778.08
1.82
150.36
273.85
Mô men do lực từ dao động động đất gây ra tại mặt cắt đáy bệ
Cấu Kiện
W (kN)
Z (m)
H (kN)
M( kN.m)
Nhịp
2781.18
5.88

150.53
884.75
Thân mố
2778.08
3.32
150.36
499.40
Bệ mố
3120.08
0.75
168.87
126.66

s
s


Tổ hợp hiệu ứng động đất theo phương DỌC CẦU
MẶT CẮT
Hx (kN)
Hy (kN)
My (kN.m) Mx (kN.m)
Tường đầu mố
8.16
2.45
3.09
0.93
Đỉnh bệ mố
300.90
90.27

932.80
279.84
Đáy bệ mố
469.77
140.93
1510.80
453.24
Tổ hợp hiệu ứng động đất theo phương NGANG CẦU
MẶT CẮT
Hy (kN)
Hx (kN)
Mx (kN.m) My (kN.m)

Tường đầu mố
Đỉnh bệ mố
Đáy bệ mố

2.45
90.27
140.93

8.16
300.90
469.77

0.93
279.84
453.24

3.09

932.80
1510.80

VIII. Tải trọng do đất đắp trên mố (EV)
• Chiều cao đất đắp sau mố:

b8

= 4.400

m

• Chiều rộng mố chịu tác dụng của các lớp (c6=c3-2*c1):

c6

= 27.30

m

• Diện tích tác dụng của các lớp (Stđ=c6*(a1-a3-a4)):

Stđ

= 28.67

m

• Trọng lượng riêng của lớp đất đắp sau mố:


• Chiều cao đắp đất trước mố {1.063-(-1.347)} :
• Chiều rộng đất đắp trước mố:

γđ

= 18.00

kN/m3

b14

= 2.41

m

a14

= 0.85

m

Tổ hợp tải trọng đất cho tiết diện A - A
Kết cấu

Công thức

1. Đất sau mố

2. Đất trước mố


Ps = b8 * Stđ * γđ

Ptr = b14 * a14 * c3 * γđ
Tổng cộng

P (kN)

e (m)

2270.01

2.98

My (kN.m)
6753.28

1043.51

-1.08

-1121.77

3313.52

5631.51

IX. Nội lực do áp lực đất (EH, LS)
a6

+Mx

+My

a7

Ho¹t t¶i chÊt thªm

+Hy
+Hx

b10
b11

V
a8

b7

+V
Quy íc dÊu

H

b6

b8

a10

Ht


a5
δ

a4

Pa
a12

0.4H

a2

a
a33

a1
9.1. Áp lực ngang của đất (EH) (3.11.5.1)

• Áp lực ngang của đất đắp lên mố được tính theo công thức như sau :
• Trong đó:
H
H1
H2
H3
K

EH = (γ * H2 * K * c6 ) /2

(KN)


Chiều cao áp lực đất

Chiều cao áp lực đất tác dụng tại tiết diện A-A

Chiều cao áp lực đất tác dụng tại tiết diện B-B

Chiều cao áp lực đất tác dụng tại tiết diện C-C

= 6.042

m

= 4.54

m

= 0.76

m

Hệ số áp lực ngang của đất. Đối với tường có dịch chuyển K được lấy
bằng Ka là hệ số áp lực chủ động của đất.

Ka = sin2(θ + ϕ') / (T * sin2(θ) * sin(θ-δ))


δ

β
θ


ϕ'

Trong đó:

T = [1 + sqrt(sin(ϕ '+ δ) * sin(ϕ '- β)/(sin(θ + δ) + sin(θ + β)))]2

Góc ma sát giữa đất đắp và tường

= 15.00

Góc của đất đắp với phương nằm ngang

Góc của đất đắp sau tường với phương thẳng đứng

= 90.00
= 30.00

Góc nội ma sát có hiệu

Vậy theo trên ta tính được các giá trị :

T

= 2.61

Ka

= 0.30


(®é)
(®é)

= 0.00

(®é)
(®é)

Tổ hợp áp lực ngang của đất đắp lên tường (EH)
EH (kN)

e (m)

My (kN.m)

Mặt cắt A - A

Tiết diện

2668.26

2.42

6448.64

Mặt cắt B - B

1507.86

1.82


2739.48

Mặt cắt C - C

41.88

0.30

12.68

9.2. Áp lực ngang do hoạt tải sau mố (LS)

• Khi hoạt tải đứng sau mố trong phạm vi bằng chiều cao tường chắn, tác dụng của hoạt tải có thể
thay bằng lớp đất tương đương có chiều cao heq.
• Áp lực ngang do hoạt tải sau mố tính theo công thức:
LS = K * heq * γ * H * c6

• Vị trí hợp lực đặt tại 0.5H

(KN)

• Trong đó:
= 0.30
K
heq:

Chiều cao lớp đất tương đương phụ thuộc vào chiều cao tường chắn (m)

Tổ hợp áp lực ngang do hoạt tải tác dụng lên tường

H (m)

heq (m)

LS (kN)

M (kN.m)

Mặt cắt A - A

6.04

0.76

669.40

2022.27

Mặt cắt B - B

4.54

0.97

646.59

1468.41

Mặt cắt C - C


0.76

1.70

188.12

71.2

Tiết diện