Đồ án thiết kế cầu bê tông cốt thép.docx

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA - THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG BỘ
(TCVN 11823-05:2017)
1.1. Số liệu thiết kế (Đề 7C3F)
1.1.1 Số liệu chung
- Tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 11823-05 : 2017
- Dầm dài (L): L = 33 (m)
- Mặt cắt ngang (B):B = Lc + 0.0 + 11 + 0.0 + Lc
Với bề rộng phần xe chạy là 11m, không có lề bộ hành
và kích thước gờ chắn Lc = 0.5m => B = 12 (m)
- Bê tông dầm chủ: 50 (MPa)
- Vật liệu kết cấu:BTCT Dự ứng lực
- Loại cáp DUL: Tao 15.2 (mm)
- Cốt thép thường G40, G60 hoặc tương đương
- Loại dầm Dầm chữ T, căng sau
- Hoạt tải: HL93
Ghi chú: Tải trọng người 3000 N/m2, IM = 33% cho THSH & THCĐ
1.1.2. Vật liệu
1.1.2.1. Bê tông
- Dầm bê tông đúc sẵn:
- Cường độ nén của bê tông ở tuổi 28 ngày: fci
’
=50 (MPa)
- Tỷ trọng bê tông: (Khi tính tĩnh tải) γc =2500 (kg/m
3
)
- Modun đàn hồi:
39142.83(MPa)
- Modun chống cắt: =
4.455 (MPa)
- Hệ số poisson: 0.3
- Bản bê tông đổ sau:
- Cường độ nén của bê tông ở tuổi 28 ngày: fc
’
=30.0(MPa)
- Tỷ trọng bê tông: γc =2500(kg/m
3
)
- Modun đàn hồi:
29440(MPa)
- Modun chống cắt
3.451(MPa)
- Tỷ số modun đàn hồi: nr =1.15
1.1.2.2. Cốt thép thường
Thép được dùng thiết kế là loại thép AASHTO M270, cấp 250, (ASTM A709M, cấp 250 ) .
Các chỉ tiêu vật lý chủ yếu như sau:
- Cường độ tính toán khi chịu uốn: Ru

=250 (MPa)
- Modun đàn hồi của thép: Eth =200.00
0
(MPa)
- Cường độ tính toán của cốt thép làm neo:250 (MPa)
1.1.2.3. Cốt thép DƯL
- Tao cáp: 15.2(mm)
- Tiêu chuẩn ASTM A416 - 85: Cấp270
- Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: fpu =1860(MPa)
- Giới hạn chảy: fpy = 0,9 fpu =1674(MPa)
- Ứng suất khi kích: fpj = 0,75 fpu =1395(MPa)
- Modun đàn hồi: Ep =197000(MPa)
1.2. Cấu tạo kết cấu nhịp
1.2.1. Chiều dài tính toán kết cấu nhịp
- Chiều dài nhịp chính: L =33(m)
- Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a =0,3(m)
- Chiều dài nhịp tính toán: Ltt = 33 – 0.3x2 =32,4(m)
1.2.2. Thiết kế mặt cắt ngang cầu
Lựa chọn kích thước mặt cắt ngang cầu:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 Page | 1

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Số lượng dầm chủ: 6 dầm
- Khoảng cách giữa 2 dầm chủ: S =2000 (mm)
- Lề người đi bố trí cùng mức với mặt đường xe chạy, được ngăn cách với
đường xe chạy bằng gờ chắn bánh
- Bố trí dầm ngang tại các vị trí gối cầu; L/2; L/4:Gồm 5 mặt cắt
- Số lượng dầm ngang: 25 dầm
- Phần cánh hẫng: Sk =1000 (mm)
- Chiều dày bản mặt cầu: hb =200 (mm)
(hmin =
- Chiều dày lớp phủ: t1 =75 (mm)
- Chọn độ dốc ngang cầu: i =2%
- Tạo độ dốc ngang cầu bằng cách thay đổi chiều cao đá kê gối: dùng đá kê gối có chiều cao
tăng dần như sau (Chiều cao tối thiểu 150 mm):
+) Gối 1: 200 (mm)
+) Gối 2: 200 + S x 2% = 200 + 2000 x 2% = 240 (mm)
+) Gối 3: 240 + S x 2% = 240 + 2000 x 2% = 280 (mm)
1.2.3. Kích thước dầm chủ
Kích thước dầm chủ được lựa chọn như sau:
- Chọn chiều cao dầm chủ:
Đối với nhịp giản đơn BTCT dự ứng lực đối với cầu ô tô lấy
Với L = 33 (m) => Chọn h = 1800 (mm)
- Chiều dày bản: hb = 200 (mm)
- Chiều dày bụng: bw = 200 (mm)
- Chiều cao bầu: h1 = 200 (mm)
- Bề rộng bầu: b1 = 600 (mm)
- Bề rộng bản cánh:bb = 2000 (mm)
- Rộng vát cánh: 200 (mm)
- Cao vát cánh: 200 (mm)
- Chiều rộng vút bầu:200 (mm)
- Chiều cao vút bầu:200 (mm)
- Phần hẫng: 1000 (mm)
- Chiều cao dầm liên hợp:hc = hb = 1800 (mm)
Hình 1.1. Mặt cắt giữa nhịp
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 2

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 1.2. Mặt cắt tại gối
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LAN CAN
2.1. Số liệu thiết kế
- Lan can được tính toán dùng cho cấp thử nghiệm TL4 – được chấp nhận áp dụng cho đại
đa số đường bộ tốc độ cao, đường cao tốc, quốc lộ với hỗn hợp của các xe tải và xe hạng nặng.
+) Lực ngang: Ft = 240 (kN). Chiều dài tác dụng lực: Lt = 1070 (mm)
+) Lực dọc: FL = 80 (kN). Chiều dài tác dụng lực: LL = 1070 (mm)
+) Lực đứng, hướng xuống: Fv = 80 (kN). Chiều dài tác dụng lực: Lv = 5500 (mm)
+) Điểm đặt lực: He = 810 (mm)
+) Chiều cao nhỏ nhất của lan can: H = 810 (mm)
- Trong các cầu thông thường lực Fv và FL không gây nguy hiểm cho lan can nên chỉ xét lực
Ft.
- Bê tông: γc = 25×10
-6
(N/mm
3
)
- Thép M270 cấp 250 có giới hạn chảy của thép: (MPa)
- Khối lượng riêng của thép làm lan can: (N/mm
3
)
- Cường độ bê tông của lan can: 30 (MPa)
- Modul đàn hồi của bê tông: Ec = 29400 (MPa)
- Modul đàn hồi của thép: Es = 2x10
5
(MPa)
2.2. Thiết kế phần lan can
2.2.1. Thiết kế thanh lan can
- Chọn chiều cao thanh lan can là 1580 (mm)
+) Chiều cao phần bệ đỡ: h1 = 1070 (mm)
+) Chiều cao phần thanh lan can: h2 = 510 (mm)
- Chọn thanh lan can ống thép có:
+) Đường kính trong D = 900 (mm)
+) Đường kính ngoài: d = 100 (mm)
- Khoảng cách giữa các cột: 2000 (mm)
Hình 2.1 Chi tiết lan can
2.2.2. Kiểm tra khả năng chịu lực của lan can
2.2.2.1.Tải trọng tác dụng lên thanh lan can:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 3

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 2.2 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên lan can
- Theo phương thẳng đứng (phương y):
+) Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân lan can
(N/mm)
+) Hoạt tải:
Lực phân bố: w = 0.37 (N/mm)
Lực tập trung: P = 890 (N)
- Theo phương ngang (phương x): chỉ có hoạt tải
+) Lực phân bố: w = 0.37 (N/mm)
+) Lực tập trung: P = 890 (N)
2.2.2.2. Nội lực trong thanh lan can
- Theo phương y:
+) Momen do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:
(N.mm)
+) Momen do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp:
• Tải phân bố:
(N.mm)
• Tải tập trung:
(N.mm)
- Theo phương x:
+) Tải phân bố:
(N.mm)
+) Tải tập trung:
(N.mm)
- Tổ hợp nội lực tác dụng lên thanh lan can:
Trong đó:
• : là hệ số điều chỉnh tải trọng
•
•Với:

hệ số dẻo cho các thiết kế thông thường và theo đúng yêu cầu

hệ số dư thừa (mức thông thường)

• : hệ số tải trọng cho tĩnh tải
• : hệ số tải trọng cho hoạt tải
= 4669351 (N.mm)
2.2.2.3. Khả năng chịu lực của thanh lan can
Trong đó:
• : hệ số sức kháng
• M: momen lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải
•
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 4

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
• S: momen kháng uốn của tiết diện,
Ta có: (mm
3
)
(N.mm)
Ta có: (N.mm) (N.mm)
 Vậy thanh lan can đủ khả năng chịu lực
2.2.2.4. Khả năng chịu lực của cột lan can
- Ta tiến hành tính toán cột lan can ở giữa với sơ đồ tính toán được thể hiện ở hình 2.3
- Trong quá trình tính toán, để đơn giản ta chỉ kiểm tra khả năng chịu lực xô ngang vào cột
và kiểm tra độ mảnh, bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân.
Hình 2.3 Chi tiết cột lan can
- Kiểm tra khả năng chịu lực của cột lan can:
+) Kích thước:
• Chiều cao cột h2= 510 (mm)
• Chiều cao lực tác dụng ht = 460 (mm)
+) Lực tác dụng: chỉ có hoạt tải
• Lực phân bố w = 0.37 (N/mm) ở 2 thanh lan can ở hai bên cột truyền vào một lực
tập trung Pw
Ta có: (N)
• Lực tập trung P = 890 (N)
 Lực tập trung vào cột là: (N)
+) Momen tại mặt cắt chân cột lan can theo phương ngang cầu là:
(N.mm)
+) Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực khi:
Với : hệ số sức kháng, =1
Sức kháng của tiết diện chân cột lan can:
Momen kháng uốn của tiết diện chân cột:
(mm
3
)
Hình 2.4. Mặt cắt tại chân cột lan can
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 5

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(N.mm)
(N.mm) (N.mm)
 Vậy cột thỏa mãn điều kiện chịu lực
2.2.2.5. Kiểm tra tỉ lệ cấu tạo chung
- Các cấu kiện chữ I phải đảm thỏa mãn các yêu cầu cấu tạo như sau:
Trong đó:
• Iy: Momen quán tính của mặt cắt thép đối với trục thẳng đứng trong mặt phẳng bẳn bụng,
tính như sau:
(mm
4
)
• Iyc: Momen quán tính của bản cánh chịu nén của mặt phẳng thép quanh trục đứng trong
mặt phẳng của bản bụng, tính như sau:
(mm
4
)
 Vậy thỏa yêu cầu cấu tạo chung
2.3. Tính toán bu lông neo
2.3.1. Chọn số liệu thiết kế
- Bu lông tính toán:12 (Ab=113.1 mm
2
)
- Số lượng: 4
- Cường độ: Fub = 420 (MPa)
- Bề dày bản đế: 10 (mm)
- Kiểm tra sức kháng cắt:
Điều kiện:
Trong đó:
• (N) = 0.815 (kN)
• : Sức kháng cắt của bu lông tinh tại vị trí có ren
- Với Ns = 2 là số lượng mặt cắt tính toán cho mỗi bu lông:
(N) = 36.1 (kN) (kN)
 Vậy bu lông thỏa điều kiện chịu cắt
2.3.2. Kiểm tra sức kháng kéo
- Sức kháng kéo danh định của 1 bu lông:
(N) = 36.1 (kN)
- Lực kéo lớn nhất trong bu lông:
Trong đó:
• Mx = 652000 (N.mm): Momen tác dụng vào cột lan can
• li: Khoảng cách giữa các hàng bu lông
• lmax = 100 (mm): Là khoảng cách xa nhất giữa các hàng bu lông
• m = 2: Số bu lông trên 1 hàng
(kN) (kN)
 Bu lông đảm bảo sức kháng kéo
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 6

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 2.5. Chi tiết bố trí bu lông
2.4. Tính toán phần bê tông đỡ lan can
- Ta tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực của bó vỉa dạng tường như sau:
+) Sơ đồ tính toán của lan can dạng tường là sơ đồ dẻo
+) Chọn cấp lan can là cấp TL – 4 dùng cho cầu có xe tải:
+) Không bố trí dầm đỉnh  Mb = 0
xHình 2.6 Kích thước phần bê tông đỡ lan can
Phương lực tác dụngLực tác dụng (kN)Chiều dài lực tác dụng
Phương nằm ngangFt = 240 Lt = 7070
Phương thẳng đứngFV = 80 LV = 5500
Phương dọc cầu FL = 80 LL =1070
2.4.1. Xác định MwH
- MwH : sức kháng momen trên toàn chiều cao tường đối với trục đứng.
- Chiều cao lan can là: 1070 (mm)
- Diện tích mặt cắt ngang lan can Alc: 388150 (mm
2
)
- Sức kháng danh định chịu tải trọng ngang Rw
Trong đó:
• Rw: Tổng sức kháng ngang của lan can
• Mb: Sức kháng uốn của dầm đỉnh (nếu có)
• Mw: Sức kháng uốn của tường (sức kháng uốn của thép ngang trên 1 đơn vị chiều dài)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 7

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
• Mc: Sức kháng uốn của tường hẫng (sức kháng uốn thép đứng trên 1 đơn vị chiều dài)
- Chia lan can thành 3 đoạn có chiều dài tường thay đổi như sau:
+) Đoạn I: Chiều cao là 650 (mm)
+) Đoạn II: Chiều cao là 190 (mm)
+) Đoạn III: Chiều cao là 230 (mm)
Tính toán đoạn I (H = 650 mm): bố trí 4 thanh đường kính 14 (mm)
- Thép mặt bên trái và thép mặt bên phải bằng nhau nên sức kháng uốn âm và dương của
đoạn I bằng nhau
- Cốt thép gồm 4 thanh đường kính 14 (mm) cho mỗi phía:
(mm
2
)
- ds = 290 – 50 = 240 (mm): trọng tâm cốt thép kéo đến mép vùng nén
- (MPa)
- (mm)
- (mm)
- Hệ số sức kháng:
Chọn để tính
toán
(N.mm)
(N.mm)
Tính toán đoạn II (H =190 mm)
- Do độ nghiêng bên phải lớn nên sức kháng momen âm và dương sẽ được tính riêng biệt,
sau đó lấy trung bình
- Phần dương (Căng thớ bên trái):
+) b = 190 (mm)
+) Cốt théo chịu kéo gồm 1 thanh bên trái, đường kính 12 (mm) với (mm
2
)
+) (mm
2
)
+) (mm)
+) (mm)
+) Hệ số sức kháng:
Chọn để tính toán
(N.mm)
(N.mm)
- Phần âm (Căng thớ bên phải):
+) b = 190 (mm)
+) Cốt théo chịu kéo gồm 1 thanh bên phải, đường kính 12 (mm) với (mm
2
)
+) (mm
2
)
+) (mm)
+) (mm)
+) Hệ số sức kháng:
Chọn để tính toán
(N.mm)
(N.mm)
- Sức kháng trung bình của 2 đoạn là:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 8

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(N.mm)
Tính toán đoạn III (H = 230 mm)
- Cốt thép gồm 1 thanh đường kính 12 (mm) với (mm
2
)
- ds = 500 – 50 = 450 (mm)
- (MPa)
- (mm)
- (mm)
- Hệ số sức kháng:
Chọn để tính
toán
(N.mm)
(N.mm)
Vậy sức kháng tổng cộng của tường đối với trục thẳng đứng là: (N.mm)
2.4.2. Tính sức kháng uốn của tường đối với trục ngang Mc
- Đoạn I: Cốt thép chịu kéo là các thanh thép đứng có đường kính 14 (mm) với diện tích As
= 153.9 (mm
2
) và bố trí khoảng cách 100 (mm). Khi đó, diện tích thép chịu kéo trên 1 đơn vị chiều
dài: (mm
2
/mm)
Tất cả các đoạn sẽ tính với chiều rộng đơn vị, b = 1 (mm):
+) Cốt thép chọn: (mm
2
/mm)
+) (mm)
+) (mm)
+) (mm)
+) Hệ số sức kháng:
Chọn để tính toán
(N.mm)
- Đoạn II và III: Chỉ xét thanh thép chịu kéo (xét lực va từ bên phải mặt nghiêng) có neo
xuống bản mặt cầu, diện tích thép trên bề rộng đơn vị (mm
2
/mm)
+) (mm)
+) (mm)
+) (mm)
+) Hệ số sức kháng:
Chọn để tính toán
(N.mm)
- Trị số trung bình của sức kháng momen đối với trục ngang là:
(N.mm)
- Chiều dài tường xuất hiện cơ cấu chảy:
(mm)
- Sức kháng danh định chịc tải trọng ngang của lan can:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 9

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(N) = 713.612 (kN)
Ta có Rw = 713.612 (kN) > Ft = 240 (kN)  Lan can đảm bảo khả năng chịu lực
Hình 2.7 Bố trí thép lan can – gờ chắn xe
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 10

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU
3.1. Số liệu tính toán
- Khoảng cách giữa các dầm chủ: L1 = 2000 (mm).
- Khoảng cách giữa các dầm ngang L2 = 8100 (mm).
- Chiều dày bản mặt cầu: hf = 200 (mm).
- Chọn chiều dày lớp phủ: hp = 75 (mm).
- Chiều dài bản hẫng: hh = 1000 (mm).
3.2. Sơ đồ tính bản mặt cầu
- Bản mặt cầu được tính toán theo 2 sơ đồ: Bản congxon và bản loại dầm. Trong đó phần bản
loại dầm đơn giản được xây dựng từ sơ đồ liên tục, do đó sau khi tính toán dầm đơn giản xong
phải nhân với hệ số kể đến tính liên tục của bản mặt cầu
Hình 3.1. Sơ đồ tải trọng tác dụng
3.3. Xác định nội lực trong bản hẫng
3.3.1. Xác định chiều dài nhịp tính toán
- Đối với nhịp hẫng thì chiều dài tính toán là chiều dài cánh hẫng tính từ đầu ngoài của bản
mặt cầu đến tim dầm biên.
Hình 3.2. Chiều dài bản hẫng
- Trong trường hợp này LC = 1000 (mm)
- Bản hẫng được xem như một dải bản một đầu ngàm vào dầm chủ, một đầu tự do và có
chiều rộng làm việc (Với X là khoảng cách từ điểm đặt tải trọng tới tim
dầm chủ ngoài cùng)
Hình 3.3. Sơ đồ tính trường hợp bánh xe đặt ngay trên đỉnh dầm
- Tính toán bản mặt cầu theo phương ngang, có bề rộng b = 1 (m)
+) Trọng lượng bản thân bản mặt cầu: (kN/m)
Moment do trọng lượng bản thân gây ra: (kN.m)
+) Trọng lượng lớp phủ dày 75 (mm): (kN/m)
Moment do trọng lượng lớp phủ gây ra: (kN.m)
+) Trọng lượng lan can trên 1 mét dài:
•) Trọng lượng của tường bê tông:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 11

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Phần 1: (kN)
Phần 2: (kN)
Phần 3: (kN)
•) Trọng lượng của thanh lan can:
(kN)
•) Trọng lượng của cột lan can:
Tấm thép T1: (m
3
)
Tấm thép T2: (m
3
)
Tấm thép T3: (m
3
)
Trọng lượng một cột lan can:
(kN/m)
(kN/m)
+) Điểm đặt lực:
(m)
Moment do trọng lượng lan can gây ra: (kN.m)
- Công thức xác định nội lực tính toán:
+) Theo TTGH cường độ I:

+) Theo TTGH sử dụng I:
3.4. Xác định nội lực bản dầm trong
3.4.1. Nội lực do tĩnh tải
- Theo TTGH cường độ I:
(kN.m)
- Theo TTGH sử dụng I:
(kN.m)
3.4.2. Nội lực do hoạt tải
- Theo qui định, với nhịp bản L2 = 2000 (mm) < 4600 (mm) nên ta không cần xét tải
trọng làn. Bề rộng bánh xe tiếp xúc với bản mặt cầu là 510 (mm).
+) Xét trường hợp đặt 1 làn xe: Hệ số m = 1.2
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 12

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 3.3. Sơ đồ hoạt tải do 1 bánh xe tác dụng
- Bề rộng vệt bánh xe: b1 = 510 + 2 x 75 = 660 (mm)
- Khi tính momen âm: 1720 (mm)
- Khi tính momen dương: (mm)
- (kN/m
2
)
- Trạng thái GHCĐ I:

(kN.m)
- Trạng thái sử GHSD I:
(kN.m)
+) Xét trường hợp đặt 2 làn xe: m=1
Hình 3.4. Sơ đồ hoạt tải do 2 bánh xe tác dụng
- Bề rộng vệt bánh xe: b1’ = 1200 + 660 = 1860 (mm) > 1750 (mm)
- (kN/m
2
)
- Trạng thái GHCĐ I:

(kN.m)
- Trạng thái sử GHSD I:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 13

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(kN.m)
- Ta chọn giá trị nội lực do hoạt tải gây ra cho sơ đồ giản đơn trên:
+) Trạng thái GHCĐ I: (kN.m)
+) Trạng thái GHSD I: (kN.m)
Xét tính liên tục của bản mặt cầu:
- Trạng thái GHCĐ I:
+) Tại gối: (kN.m)
+) Tại giữa nhịp: (kN.m)
- Trạng thái GHSD I:
+) Tại gối: (kN.m)
+) Tại giữa nhịp: (kN.m)
3.5. Thiết kế cốt thép bản mặt cầu
- Ta sẽ thiết kế cốt thép tương ứng với các giá trị nội lực ở trạng thái GHCĐ vừa tính ở trên
3.5.1. Thiết kế cho phần bản chịu momen âm
Thiết kế cốt thép cho 1000 mm chiều dài bản mặt cầu, khi đó giá trị nội lực trong 1000 mm bản
mặt cầu như sau:
- Moment âm : - 41.64 (kN.m)
- Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000 (mm)
- Chiều cao tiết diện tính toán: h = 175 (mm)
- Cường độ cốt thép (cốt thép CB-300V): f’y = 300 (Mpa)
- Cấp bê tông BMC: f’c = 30 (Mpa)
- Chọn khoảng cách từ mép chịu kéo ngoài cùng của tiết diện đến trọng tâm cốt thép chịu
kéo là a1 = 30 (mm)
- Chiều cao làm việc của tiết diện: ds = h – a1 = 175 – 30 = 145 (mm)
- Chiều cao vùng chịu nén:
(mm)
-
- (mm)
- Kiểm tra điều kiện:
- Diện tích cốt thép: (mm
2
)
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:
(mm
2
)
Với (N.mm)
- Bố trí trong 1000 (mm) bản mặt cầu có 5 thanh (As = 1272.35 mm
2
)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 14

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
3.5.2. Thiết kế cho phần bản chịu momen dương
Thiết kế cốt thép cho 1000 mm chiều dài bản mặt cầu, khi đó giá trị nội lực trong 1000 mm bản
mặt cầu như sau:
- Moment dương : 29.11 (kN.m)
- Chiều rộng tiết diện tính toán: b = 1000 (mm)
- Chiều cao tiết diện tính toán: h = 175 (mm)
- Cường độ cốt thép (cốt thép CB-300V): f’y = 300 (Mpa)
- Cấp bê tông BMC: f’c = 30 (Mpa)
- Chọn khoảng cách từ mép chịu kéo ngoài cùng của tiết diện đến trọng tâm cốt thép chịu
kéo là a1 = 30 (mm)
- Chiều cao làm việc của tiết diện: ds = h – a1 = 175 – 30 = 145 (mm)
- Chiều cao vùng chịu nén:
(mm)
-
- (mm)
- Kiểm tra điều kiện:
- Diện tích cốt thép: (mm
2
)
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu:
(mm
2
)
Với (N.mm)
- Bố trí trong 1000 (mm) bản mặt cầu có 5 thanh ( As = 769.7 mm
2
)
3.6. Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu
- Để kiểm tra nứt cho bản mặt cầu, ta sử dụng trạng thái GHSD:
+) Đối với momen dương: (kN.m)
+) Đối với momen âm: (kN.m)
3.6.1. Kiểm tra nứt đối với momen âm
-Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép gần nhất:
dc = 30mm < 50mm
- Diện tích vùng bê tông bọc quanh 1 nhóm thép:
- Diện tích trung bình của bê tông bọc quanh thép:
(mm
2
)
- Moment do ngoại lực tác dụng vào tiết diện: (kN.m)
- Modul đàn hồi của bê tông: Ec=29440 (MPa)
- Modul đàn hồi của thép: Es= 2×10
5
(MPa)
- Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n = Es/Ec = 200000/29440 = 6.79
- Chiều cao vùng nén bê tông khi tiết diện bị nứt:
(mm)
- Momen quán tính của tiết diện bê tông khi bị nứt;
(mm
4
)
- Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 15

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(Mpa)
- Ứng suất cho phép trong cốt thép:
(Mpa)
Với z = 23000 (N/mm): Trong điều kiện khắc nghiệt
- Ta có (Mpa) > (Mpa)
Vậy ta chọn [f] = 180 (Mpa) để tính toán
- Kiểm tra: (Mpa) < [f] = 180 (Mpa).
Đạt điều kiện về kiểm tra nứt
3.6.2. Kiểm tra nứt đối với momen dương
-Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép gần nhất:
dc = 30mm < 50mm
- Diện tích vùng bê tông bọc quanh 1 nhóm thép:
- Diện tích trung bình của bê tông bọc quanh thép:
(mm
2
)
- Moment do ngoại lực tác dụng vào tiết diện: (kN.m)
- Modul đàn hồi của bê tông: Ec=29440 (MPa)
- Modul đàn hồi của thép: Es= 2×10
5
(MPa)
- Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n = Es/Ec = 200000/29440 = 6.79
- Chiều cao vùng nén bê tông khi tiết diện bị nứt:
(mm)
- Momen quán tính của tiết diện bê tông khi bị nứt;
(mm
4
)
- Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:
(Mpa)
- Ứng suất cho phép trong cốt thép:
(Mpa)
Với z = 23000 (N/mm): Trong điều kiện khắc nghiệt
- Ta có (Mpa) > (Mpa)
Vậy ta chọn [f] = 180 (Mpa) để tính toán
- Kiểm tra: (Mpa) < [f] = 180 (Mpa).
Đạt điều kiện về kiểm tra nứt
- Ta bố trí thép như hình dưới
+) Theo phương ngang cầu:
+) Theo phương dọc cầu:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 16

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM NGANG
4.1. Cơ sở lý thuyết
4.1.1. Giả thiết tính toán
- Dầm ngang chịu lực rất phức tạp. Mối nối giữa dầm dọc và dầm ngang có tính ngàm chặt,
tính chất này phụ thuộc vào độ cứng chống xoắn của dầm dọc. Dầm ngang làm việc như một dầm
2 đầu ngàm chịu uốn dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng.
- Để đơn giản trong tính toán, ta sử dụng sơ đồ dầm đơn giản kê lên hai gối sau đó nhân
thêm các hệ số để đưa về sơ đồ dầm liên tục
- Để tính toán dàm ngang ta cần xác định lực từ BMC truyền xuống.
- Khẩu độ tính toán dầm ngang là khoảng cách giữa tim hai dầm dọc.
4.1.2. Số liệu tính toán
- Vật liệu:
+) Bê tông: f’c = 30 (MPa)
+) Thép G40(300): fy = 250 (MPa)
- Khoảng cách giữa các dầm chủ : L2 = 2000 (mm)
- Khoảng cách giữa 2 dầm ngang : L1 = 8100 (mm)
- Chiều dày bản mặt cầu: 200 (mm)
- Chiều dày lớp phòng nước: 5 (mm)
- Chiều dày lớp bê tông nhựa: 70 (mm)
4.2. Xác định nội lực trong dầm ngang tại giữa nhịp
4.2.1. Tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang
- Để thiên về an toàn ta giả thiết mỗi dầm ngang chịu tĩnh tải của bản mặt cầu và lớp phủ
mặt cầu trong một khoang dầm ngang: L1 = 8100 (mm)
+) Trọng lượng lớp phủ:
(kN/m)
+) Trọng lượng bản thân bản mặt cầu (xét 1m dài theo phương dọc cầu):
(kN/m)
+) Trọng lượng lan can và lề bộ hành:
(kN/m)
+) Trọng lượng bản thân dầm ngang:
(kN/m)
4.2.2. Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang theo các TTGH
- Trạng thái giới hạn cường độ:
(kN.m)
- Trạng thái giới hạn sử dụng:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 17

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(kN.m)
4.2.3. Xác định nội lực do hoạt tải
4.2.3.1. Hoạt tải tác dụng lên dầm ngang
- Áp lực hoạt tải tác dụng theo phương dọc cầu: Để xác định nội lực do hoạt tải tác dụng
theo phương dọc cầu, ta phải xác định hoạt tải do xe tác dụng lớn nhất theo phương dọc cầu.
- Sử dụng đường ảnh hưởng cho phản lực tại vị trí dầm ngang. Hệ số phân bố tải trọng được
tính theo công thức:
- Sơ đồ xếp tải lên đường ảnh hưởng:
Hình 4.1. Sơ đồ chất tải theo phương dọc cầu
- Diện tích đường ảnh hưởng:
- Áp lực do xe tải 3 trục HL-93:
(kN)
- Áp lực do xe tải 2 trục HL-93:
(kN)
Ta có áp lực lên dầm do 1 dãy bánh xe gây ra là max(P
3T
;P
2T
), chọn P
2T
do hiệu ứng do xe 2
trục gây ra lớn hơn
+) Áp lực do tải làn: (kN/m)
Phương ngang cầu:
- Giả thiết dầm ngang làm việc theo sơ đồ dầm giản đơn kê lên hai gối. Xếp tải như hình,
xét mặt cắt giữa nhịp.
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 18

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 4.2. Sơ đồ chất tải phương ngang cầu
+) Momen gây ra do xe 2 trục trên 1 làn xe:
(kN.m)
+) Momen gây ra do tải làn:
(kN.m)
4.2.3.2. Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm ngang theo các TTGH
- Trạng thái GHCĐ I:
(kN.m)
- Trạng thái GHSD:
(kN.m)
4.2.4. Tổng hợp nội lực trong dầm ngang
4.2.4.1. Tổng hợp nội lực do tĩnh tải và hoạt tải
- Trạng thái GHCĐ I:
(kN.m)
- Trạng thái GHSD:
(kN.m)
4.2.4.2. Đưa sơ đồ tính về dạng sơ đồ liên tục
- Để đưa từ sơ đồ dầm giản đơn về sơ đồ dầm liên tục nhịp ta sử dụng các hệ số - 0.8 tại gối
và 0.7 tại giữa nhịp: Mgối = -0.8M0 và M1/2 = 0.7M0
Sơ đồ tính TTGH cường độ I TTGH sử dụng
Sơ đồ dầm giản đơn
M gối
kN.m
0.00 0.00
M 1/2 126.9 87.11
Sơ đồ dầm liên tục
M gối -101.52 -69.688
M 1/2 88.83 60.977
4.3. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang
- Tính toán cho 2 tiết diện tại gối và giữa nhịp. Sử dụng nội lực TTGH cường độ
4.3.1. Số liệu thiết kế
+) Nội lực thiết kế:M
+
= 88.83 (kN.m)
M
-
= -101.52 (kN.m)
+) Chiều dày dầm ngang: b = 200 (mm)
+) Chiều cao dầm ngang: h = 1400 (mm)
+) Cường độ cốt thép: fy = 250 (MPa)
+) Cấp bê tông: fc’ = 30 (MPa)
(MPa)
+) Chọn thép thớ trên: chọn 2d28 có As = 1232 (mm
2
)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 19

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) Chọn thép thớ dưới: chọn 2d25 có As = 1232 (mm
2
)
+) Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: a = 50 (mm)  ds = 1400 - 50 = 1350 (mm)
+) Ở phần trong dầm chọn bố trí thép theo cấu tạo, chọn bố trí cốt đai .
4.3.2. Kiểm toán cốt thép tại mặt cắt giữa nhịp
Kiểm toán theo điều kiện kháng uốn:
- Momen kháng uốn danh định của mặt cắt được tính theo công thức:
+) Trong đó:
(mm): là khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu kéo
(mm): là khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu nén
(mm): là chiều dày khối ứng suất tương đương.
Với:
:là hệ số quy đổi hình khối ứng suất, ta có:
(Mpa)
c: là khoảng cách từ TTH đến mép chịu nén được tính theo công thức:
Ở đây cốt théo được bố trí đối xứng nên c = 0
Vậy :
- Vậy momen kháng uốn danh định của tiết diện là:
(N.mm) = 400.4 (kN.m)
- Kiểm tra điều kiện:
(kN.m)
Vậy thỏa điều kiện về momen kháng uốn
Kiểm toán theo giới hạn cốt thép
- Hàm lượng cốt thép tối đa:
Trong trường hợp này, cốt thép đối xứng nên c = 0, hàm lượng cốt thép tối đa < 0.45  OK
- Hàm lượng cốt thép tối thiểu:
Với : tỷ lệ giữa thép chịu kéo và diện tích nguyên
Ta có:  Thỏa điều kiện
4.3.3. Kiểm toán cốt thép tại mặt cắt ngàm
- Kiểm toán theo điều kiện momen kháng uốn:
+) Điều kiện:
- Momen kháng uốn danh định của mặt cắt được tính theo công thức:
+) Trong đó:
(mm): là khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu kéo
(mm): là khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nén đến trọng tâm cốt théo chịu nén
(mm): là chiều dày khối ứng suất tương đương.
Với:
:là hệ số quy đổi hình khối ứng suất, ta có:
(Mpa)
c: là khoảng cách từ TTH đến mép chịu nén được tính theo công thức:
Ở đây cốt théo được bố trí đối xứng nên c = 0
Vậy :
- Vậy momen kháng uốn danh định của tiết diện là:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 20

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(N.mm) = 400.4 (kN.m)
- Kiểm tra điều kiện:
(kN.m)
Vậy thỏa điều kiện về momen kháng uốn
Kiểm toán theo giới hạn cốt thép
- Hàm lượng cốt thép tối đa:
Trong trường hợp này, cốt thép đối xứng nên c = 0, hàm lượng cốt thép tối đa < 0.45  OK
- Hàm lượng cốt thép tối thiểu:
Với : tỷ lệ giữa thép chịu kéo và diện tích nguyên
Ta có:  Thỏa điều kiện
4.4. Kiểm tra nứt cho dầm ngang
- Để kiểm tra bề rộng vết nứt, ta sử dụng momen ở TTGH sử dụng.
- Điều kiện: ứng suất trong 1 thanh thép không được vượt quá:
- Moment dương: Mu
+
= 60.977 (kN.m)
- Moment âm: Mu
-
= - 69.688 (kN.m)
4.4.1. Kiểm tra nứt cho momen dương
- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép gần nhất:
dc = 50 (mm)
- Diện tích vùng bê tông bọc quanh 1 nhóm thép:
Ac = 2dcb = 2 x 50 x 200 = 20000 (mm
2
)
- Diện tích trung bình của bê tông bọc quanh nhóm thép:
- Moment do ngoại lực tác dụng vào tiết diện:
Ms = 60.977 (kN.m) = 60977000 (N.mm)
- Modul đàn hồi của bê tông:
- Modul đàn hồi của thép: Es = 200000 (MPa)
- Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n = Es/Eb = 200000/29440= 6.8
- Chiều cao vùng nén bê tông khi tiết diện bị nứt:
- Diện tích cốt thép chịu kéo: As = 1232 (mm
2
)
- ds = 1350 mm: khoảng cách từ trọng tâm nhóm thép chịu kéo đến mép vùng nén
Chiều cao vùng nén khi tiết diện bị nứt:
(mm)
- Moment quán tính của tiết diện khi bê tông bị nứt:
- Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:
(Mpa)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 21

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Ứng suất cho phép trong cốt thép:
(Mpa)
Với z = 23000 (N/mm): điều kiện khắc nghiệt
- So sánh ta thấy: fsa = 289.8 (MPa) > 0.6fy = 150 (MPa)
Chọn để tính toán.
Kiểm tra ta có: fs = 39.56 (MPa) < Đạt điều kiện về nứt.
4.4.2. Kiểm tra nứt cho momen âm
- Khoảng cách từ thớ chịu kéo ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép gần nhất:
dc = 50 (mm)
- Diện tích vùng bê tông bọc quanh 1 nhóm thép:
Ac = 2dcb = 2 x 50 x 200 = 20000 (mm
2
)
- Diện tích trung bình của bê tông bọc quanh nhóm thép:
- Moment do ngoại lực tác dụng vào tiết diện:
Ms = 69.688 (kN.m) = 69688000 (N.mm)
- Modul đàn hồi của bê tông:
- Modul đàn hồi của thép: Es = 200000 (MPa)
- Hệ số quy đổi thép sang bê tông: n = Es/Eb = 200000/29440= 6.8
- Chiều cao vùng nén bê tông khi tiết diện bị nứt:
- Diện tích cốt thép chịu kéo: As = 1232 (mm
2
)
- ds = 1350 mm: khoảng cách từ trọng tâm nhóm thép chịu kéo đến mép vùng nén
Chiều cao vùng nén khi tiết diện bị nứt:
(mm)
- Moment quán tính của tiết diện khi bê tông bị nứt:
- Ứng suất trong cốt thép do ngoại lực gây ra:
(Mpa)
- Ứng suất cho phép trong cốt thép:
(Mpa)
Với z = 23000 (N/mm): điều kiện khắc nghiệt
- So sánh ta thấy: fsa = 289.8 (MPa) > 0.6fy = 150 (MPa)
Chọn để tính toán.
Kiểm tra ta có: fs = 45.22 (MPa) < Đạt điều kiện về nứt.
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 22

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 4.3. Bố trí chi tiết cốt thép cho dầm
CHƯƠNG 5: HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG
5.1. Xác định đặc trưng hình học của tiết diện
5.1.1. Quy đổi mặt cắt dầm chủ
Hình 5.1. Mặt cắt giữa nhịp
- Mặt cắt quy đổi: Để đơn giản trong tính toán, các phần vát của tiết diện có thể quy đổi về
hình chữ nhật tương đương trên nguyên tắc diện tích không thay đổi.
- Nguyên tắc quy đổi: Chiều cao dầm H không được quy đổi, chiều cao các bộ phận cấu tạo
thành hi có thể thay đổi.
- Quy đổi chiều cao bầu dầm:
Hình 5.2. Quy đổi chiều cao bầu dầm
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 23

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(mm)
=> Chiều cao bầu dầm h1 = 200 + 100 = 300 (mm)
- Quy đổi chiều cao bản cánh:
Hình 5.3. Quy đổi chiều cao bản cánh
(mm)
=> Chiều cao bầu dầm h1 = 200 + 22 = 222 (mm)
- Chiều cao sườn dầm khi đó là:
hsườndầm = h – hb – h1 = 1800 – 222 – 300 = 1278 (mm)
Hình 5.4. Kích thước mặt cắt ngang dầm sau khi quy đổi tại vị trí L/2
5.2. Tính toán đặc trưng hình học của dầm
5.2.1. Xác định bề rộng hữu hiệu của bản cánh dầm (theo mục 4, 6.2.6.1 TCVN 11823-
04/2017)
+) Đối với dầm trong (dầm giữa):
(mm)
+) Đối với dầm biên:
(mm)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 24

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
5.2.2. Tính toán các đặc trưng hình học
- Xét mặt cắt tại gối:
Hình 5.5. Kích thước mặt cắt ngang dầm tại vị trí gối
+) Xác định vị trí trọng tâm: Chọn trục x có chiều từ trái qua phải và đi qua đáy của tiết
diện , trục y có chiều từ dưới lên trên và trùng với trục đối xứng của tiết diện. Như vậy trọng tâm
của tiết diện sẽ nằm trên trục y.Chỉ cần xác định được tung độ của trọng tâm yc là ta có thể xác
định được trọng tâm tiết diện.
+) Diện tích của tiết diện giai đoạn I:
(mm
2
)
+) Tổng momen tĩnh của tiết diện đối với trục x:
(mm
3
)
Ta có: (mm) = yD
Vậy trọng tâm tiết diện nằm trên trục đối xứng và cách đáy 1 khoảng yD = 1064.7 (mm)
Hình 5.6. Đặc trung hình học của mặt cắt tại gối giai đoạn I
+) Khoảng cách từ trọng tâm đến mép trên tiết diện (yT):
yT = 1800 - 1064.7 = 735.3 (mm)
+) Xác định momen quán tính chính trung tâm:
(mm
4
)
(mm
3
)
(mm
3
)
- Xét mặt cắt tại L/2:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 25

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 5.7. Kích thước mặt cắt ngang tại L/2
+) Xác định vị trí trọng tâm: Chọn trục x có chiều từ trái qua phải và đi qua đáy của tiết
diện , trục y có chiều từ dưới lên trên và trùng với trục đối xứng của tiết diện. Như vậy trọng tâm
của tiết diện sẽ nằm trên trục y.Chỉ cần xác định được tung độ của trọng tâm yc là ta có thể xác
định được trọng tâm tiết diện.
+) Diện tích của tiết diện giai đoạn I:
(mm
2
)
+) Tổng momen tĩnh của tiết diện đối với trục x:
(mm
3
)
Ta có: (mm) = yD
Vậy trọng tâm tiết diện nằm trên trục đối xứng và cách đáy 1 khoảng yD = 1159.6 (mm)
Hình 5.8. Đặc trung hình học của mặt cắt tại L/2 giai đoạn I
+) Khoảng cách từ trọng tâm đến mép trên tiết diện (yT):
yT = 1800 – 1059.6= 640.4 (mm)
+) Xác định momen quán tính chính trung tâm:
(mm
4
)
(mm
3
)
(mm
3
)
Bảng 5.1. Bảng tổng hợp các giá trị đặc trưng hình học của các mặt cắt
Giá trị Tại gối Tại vị trí L/2
Diện tích tiết diện (F)mm
2
13.6x10
5
879600
Momen tĩnh (Sx)mm
3
1448x10
6
1.02x10
9
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 26

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Vị trí trọng tâm (yc)mm1064.7 1159.6
Khoảng cách từ trọng tâm đến mép trên TDmm735.3 640.4
Momen quán tính (Ix)mm
4
4.35x10
11
3.58x10
11
5.3. Xác định hệ số phân bố ngang
5.3.1. Hệ số phân bố ngang theo phương pháp tra bảng
- Các thông số:
+) S = 2000 (mm)
+) Ltt = 32400 (mm)
+) ts = 200 (mm)
+) Tham số độ cứng dọc: Kg = n(I +Aeg
2
) = 1
5.3.2. Hệ số phân phối momen dầm giữa
- Khi có 1 làn chất tải:
- Khi có 2 làn chất tải:
5.3.3. Hệ số phân phối momen dầm biên
- Khi có 1 làn chất tải: Sử dụng phương pháp đòn bẩy có sơ đồ như hình 5.9. Khi đó hệ số
làn là 1.2 nên ta có:
- Khi có 2 làn chất tải: de = 1000 – 500 = 500 (mm)
Hình 5.9. Sơ đồ phân phối momen cho dầm biên
5.3.4. Hệ số phân phối lực cắt cho dầm trong
- Khi có 1 làn chất tải:
- Khi có nhiều làn xe chất tải:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 27

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
5.3.5. Hệ số phân phối lực cắt cho dầm biên
- Khi có 1 làn chất tải: sơ đồ phân bố hoạt tải tương tự đối với momen. Do có một làn xe
nên hệ số làn là 1.2
- Khi có 2 làn chất tải: de = 1000 – 500 = 500 (mm)
5.3.6. Hệ số phân bố ngang của lan can
- Ta cho dầm biên chịu toàn bộ tải trọng lan can, vì vậy hệ số phân bố ngang của lan can đối
với dầm trong bằng 0. Đối với dầm biên, ta chia lan can thành 3 phần để tính toán như hình 5.10.
Hệ số phân bố ngang của từng phần là:
Hình 5.10. Chi tiết lan can
- Trọng tâm phần bê tông đỡ lan can cách mép trái ngoài cùng 1 đoạn x là:
+
(mm)
Hình 5.11. Sơ đồ phân bố ngang của lan can
- Hệ số phân bố ngang là:
Bảng 5.2. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với momen
Momen Một lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.505 0.505
Dầm giữa0.379 0.533 0.533
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 28

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Bảng 5.3. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với lực cắt
Lực cắtMột lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.553 0.553
Dầm giữa0.623 0.721 0.721
CHƯƠNG 6: NỘI LỰC DẦM CHỦ
6.1. Nội lực do hoạt tải
- Ta tính lực cắt và momen cho dầm tại các vị trí: gối, L/2, L/4, L/8 và 3L/8.
- Tải trọng sử dụng là hoạt tải HL93 gồm: Xe tải 2 trục thiết kế, xe tải 3 trục thiết kế và tải
trọng làn, q làn = 9.3 (N/mm).
6.1.1. Lực cắt và momen tại vị trí gối
Hình 6.1. Lực cắt và momen tại vị trí gối
- Do tải trọng làn:
(N) = 150.66 (kN)
- Do xe 3 trục (Xe 3T):
(kN)
- Do xe 2 trục (Xe 2T):
(kN)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 29

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
6.1.2. Lực cắt và momen tại vị trí L/2
Hình 6.2. Lực cắt và momen tại vị trí L/2
- Do tải trọng làn:
(N) = 37.665 (kN)
(N) = 1220.346 (kN.m)
- Do xe 3 trục (Xe 3T):
(kN)
(kN.m)
- Do xe 2 trục (Xe 2T):
(kN)
(kN)
6.1.3. Lực cắt và momen tại vị trí L/4
Hình 6.3. Lực cắt và momen tại vị trí L/4
- Do tải trọng làn:
(N) = 84.746 (kN)
(N) = 915.260 (kN.m)
- Do xe 3 trục (Xe 3T):
(kN)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 30

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(kN.m)
- Do xe 2 trục (Xe 2T):
(kN)
(kN.m)
6.1.4. Lực cắt và momen tại vị trí L/8
Hình 6.4. Lực cắt và momen tại vị trí L/8
- Do tải trọng làn:
(N) = 115.349 (kN)
(N) = 533.939 (kN.m)
- Do xe 3 trục (Xe 3T):
(kN)
(kN.m)
- Do xe 2 trục (Xe 2T):
(kN)
(kN.m)
6.1.5. Lực cắt và momen tại vị trí 3L/8
Hình 6.5. Lực cắt và momen tại vị trí 3L/8
- Do tải trọng làn:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 31

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(N) = 58.852 (kN)
(N) = 1144.112 (kN.m)
- Do xe 3 trục (Xe 3T):
(kN)
(kN.m)
- Do xe 2 trục (Xe 2T):
(kN)
(kN.m)
Bảng 6.1. Bảng tổng hợp các giá trị nội lực tại các vị trí trên dầm
Tải trọngNội lực Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
Tải lànQ (kN)150.660 115.349 84.746 59.852 37.665
M (kN.m)0 533.939 915.260 1144.112 1220.346
Xe 3 trụcQ (kN)296.470 255.841 215.216 174.591 133.966
M (kN.m)0 1036.229 1743.2502121.351 2245.5
Xe 2 trụcQ (kN)215.930 188.426 160.926 133.426 105.926
M (kN.m)0 736.179 1303.5001621.178 1716
6.2. Nội lực do tĩnh tải
6.2.1. Tĩnh tải dầm chủ
Hình 6.6. Mặt cắt dầm chủ
- Diện tích dầm chủ trong 2100 (mm) đầu dầm: A0 =1360000 (mm
2
)=1.36 (m
2
)
- Diện tích dầm chủ trong đoạn từ 3000 (mm) trở đi: A1 = 800000 (mm
2
)=0.8 (m
2
)
- Diện tích dầm chủ trong 900 (mm) đoạn chuyển tiếp:
(m
2
)
- Khối lượng dầm chủ trong 1800 (mm) đầu dầm:
(kg)
- Khối lượng dầm chủ trong 900 (mm) đoạn chuyển tiếp:
(kg)
- Khối lượng dầm chủ trong 13500 (mm) giữa dầm:
(kg)
- Tĩnh tải ½ bản thân dầm chủ tính từ gối
(kg/m)
6.2.2. Tĩnh tải dầm ngang
- Có 6 dầm chủ:
+) Ở vị trí gối (đầu dầm và cuối dầm) có 10 dầm ngang
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 32

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) Ở vị trí L/4 và L/2 có 15 dầm ngang
Tổng cộng có 25 dầm ngang
- Khối lượng dầm ngang tại gối:
(kN)
- Khối lượng dầm ngang tại giữa dầm là:
(kN)
- Tĩnh tải bản thân dầm ngang:
(kN/m)
với n là số lượng dầm ngang trên 1 dầm phải chịu theo phương dọc cầu
Hình 6.7. Mặt cắt dầm ngang đầu nhịp – giữa nhịp
6.2.3. Trọng lượng bản mặt cầu
(kN/m)
6.2.4. Trọng lượng lớp phủ
(kN/m) (với n là số dầm chủ)
6.2.5. Trọng lượng lan can
- Trọng lượng bản thân thanh lan can:
(N/mm)
- Trọng lượng phần lan can:
(kN/m) (Đã tính ở chương 2)
- Mối nối trên cánh dầm chính: có 5 mối nối
(kN/m)
6.2.6. Nội lực tĩnh tải dầm trong
- Giai đoạn 1: (kN/m)
- Giai đoạn 2: (kN/m); (kN/m)
- Xét nội lực tương tự như hoạt tải HL93 tại vị trí giữa nhịp L/2
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 33

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 6.8. Sơ đồ tĩnh tải tại mặt cắt L/2
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
6.2.7. Nội lực tĩnh tải tại vị trí L/4
Hình 6.9. Sơ đồ tĩnh tải tại mặt cắt L/4
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 34

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
6.2.8. Nội lực tĩnh tải tại vị trí L/8
Hình 6.10. Sơ đồ tĩnh tải tại mặt cắt L/8
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
6.2.9. Nội lực tĩnh tải tại vị trí 3L/8
Hình 6.11. Sơ đồ tĩnh tải tại mặt cắt 3L/8
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 35

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
6.2.10. Nội lực tĩnh tải tại dầm biên
- Giai đoạn 1: (kN/m)
- Giai đoạn 2: (kN/m); (kN/m)
Hệ số phân bố ngang lan can: (kN/m)
(kN/m)
Hình 6.12. Sơ đồ tĩnh tải tại mặt cắt gối
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
(kN/m)
Bảng 6.2. Bảng tổng hợp nội lực do tĩnh tải
VỊ TRÍ Gối L/2 L/4 L/8 3L/8
DẦM
TRONG
DC1
Q383.6 0 191.8 287.7 95.9
M0 3107.22330.41359.52913.1
DC2
Q227 0 13.5 20.3 6.8
M0 219.1 164.4 95.9 205.5
DW
Q54.7 0 27.4 41 13.7
M0 442.9 332.2 193.8 415.2
DẦM
BIÊN
DC1
Q383.6 0 191.8 287.7 95.9
M0 3107.22330.41359.52913.1
DC2
Q227 0 13.5 20.3 6.8
M0 219.1 164.4 95.9 205.5
DW
Q54.7 0 27.4 41 13.7
M0 442.9 332.2 193.8 415.2
LANCAN
Q200 0 100 150 50
M0 1620 1214.9708.8 1518.7
6.3. Tổ hợp tải trọng
6.3.1. Các hệ số tải trọng
- Hệ số sức kháng
+) Trạng thái giới hạn cường độ:
Uốn và kéo 1.00
Cắt và xoắn 0.90
Nén tại neo 0.80
+) Các trạng thái giới hạn khác:
- Hệ số thay đổi tải trọng:
Cường độ Sử dụng Mỏi
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 36

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Dẻo dai
0.90 1.00 1.00
Dư thừa
0.95 1.0 1.0
Quan trọng
1.05 KAD KAD
0.95 1.0 1.0
- Tổ hợp tải trọng:
+) Trạng thái giới hạn cường độ I:
+) Trạng thái giới hạn sử dụng I:
+) Trạng thái giới hạn mỏi và đứt gãy:
- Hệ số làn xe:
+) Một làn chất tải: m = 1.2
+) Hai làn chất tải:m = 1
- Hệ số xung kích:
Cấu kiện IM
Môi nối bản mặt cầu 75%
TTGH mỏi và giòn 15%
Tất cả các TTGH khác 33%
6.3.2. Bảng nội lực hoạt tải
Bảng 6.1. Bảng tổng hợp các giá trị nội lực tại các vị trí trên dầm
Tải trọngNội lực Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
Tải lànQ (kN)150.7 115.5 84.7 59.9 37.7
M (kN.m)0 534 915.3 1144.1 1220.3
Xe 3 trụcQ (kN)296.5 255.8 215.2 174.6 134
M (kN.m)0 1036.2 1743.3 2121.4 2245.5
Xe 2 trụcQ (kN)215.9 188.4 160.9 133.4 105.9
M (kN.m)0 736.2 1303.5 1621.2 1716
6.3.3. Tổ hợp tải trọng cho dầm trong
- Các thông số tải trọng của hoạt tải:
+) Hệ số phân phối momen:
Bảng 5.2. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với momen
Momen Một lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.505 0.505
Dầm giữa0.379 0.533 0.533
+) Hệ số phân phối lực cắt:
Bảng 5.3. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với lực cắt
Lực cắtMột lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.553 0.553
Dầm giữa0.623 0.721 0.721
+) Thông số tải trọng của người: mgpT = 0
+) Hệ số xung kích: IM = 33%
+) Tĩnh tải: DC1 = 23.679 (kN/m); DW = 3.375 (kN/m)
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí L/2:
+) Đối với moment:
DC1 = 3107.158 (kN.m); DC2 = 219.137 (kN.m) DW = 442.868 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
DC1 = 0 (kN); DC2 = 0 (kN); DW = 0 (kN)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 37

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí L/4:
+) Đối với moment:
DC1 = 2330.369 (kN.m); DC2 = 164.353 (kN.m) DW = 332.151 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
DC1 = 191.80 (kN); DC2 = 13.527 (kN); DW = 27.338 (kN)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí L/8:
+) Đối với moment:
DC1 = 1359.478 (kN.m); DC2 = 95.879 (kN.m) DW = 193.768 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
DC1 = 287.7 (kN); DC2 = 20.291(kN); DW = 41.006 (kN)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí 3L/8:
+) Đối với moment:
DC1 = 2913.057 (kN.m); DC2 = 205.448 (kN.m) DW = 415.202 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 38

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
DC1 = 95.9 (kN); DC2 = 6.764 (kN); DW = 13.669 (kN)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí gối:
+) Đối với moment:
DC1 = 0 (kN.m); DC2 = 0 (kN.m) DW = 0 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
DC1 = 383.6 (kN); DC2 = 227.043 (kN); DW = 54.675 (kN)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
Bảng 6.3. Bảng tổ hợp nội lực cho dầm trong
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CHO DẦM TRONG
Nội
lực
Loại tải trọng 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
M
(kNm)
DC1 0 1359.4782330.3692913.0573107.158
DC2 0 95.879164.353205.448219.137
DW 0 193.768332.151415.202442.868
mg(LL+IM)+PL 0 1019.1621723.6062113.6162242.257
Q (kN)
DC1 383.600287.700191.80095.900 0
DC2 227.04320.291 13.527 6.764 0
DW 54.67541.006 27.338 13.669 0
mg(LL+IM)+PL 392.92 328.5 215.419210.574155.62
TTGH
CƯỜNG
ĐỘ
M
(kNm)
0 1019.1626301.2937808.7748308.772
Q (kN) 1456.28970.304640.917495.734258.718
TTGH M
(kNm)
0 2668.2874550.4795647.3236011.42
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 39

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
SỬ
DỤNG
Q (kN) 1058.238677.4973042.292326.907155.62
6.3.4. Tổ hợp tải trọng cho dầm biên
- Các thông số tải trọng của hoạt tải:
+) Hệ số phân phối momen:
Bảng 5.2. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với momen
Momen Một lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.505 0.505
Dầm giữa0.379 0.533 0.533
+) Hệ số phân phối lực cắt:
Bảng 5.3. Bảng tổng hợp hệ số phân bố ngang đối với lực cắt
Lực cắtMột lànHai hay nhiều lànHSPBN tính toán
Dầm biên0.27 0.553 0.553
Dầm giữa0.623 0.721 0.721
+) Thông số tải trọng của người: mgpT = 0
+) Hệ số xung kích: IM = 33%
+) Tĩnh tải:DC1 = 23.679 (kN/m); DW = 3.375 (kN/m) ; DClancan = 12.345 (kN/m)
- Tổ hợp tải trọng tại vị trí L/2:
+) Đối với moment:
DC1 = 3107.158 (kN.m); DC2 = 219.137 (kN.m); DClancan = 1619.911 (kN.m); DW =
442.868 (kN.m)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
+) Đối với lực cắt:
DC1 = 0 (kN); DC2 = 0 (kN); DClancan = 0 (kN); DW = 0 (kN)
+) TTGH cường độ I:
+) TTGH sử dụng I:
- Ta tính toán tương tự với các mặt cắt còn lại, ta được kết quả như bảng 6.4
Bảng 6.4. Bảng tổ hợp nội lực cho dầm biên
BẢNG TỔ HỢP NỘI LỰC CHO DẦM BIÊN
Nội
lực
Loại tải trọng 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
M
(kNm)
DC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
DC2 0 95.9 164.4 205.5 219.1
DW 0 193.8 332.2 415.2 442.9
LANCAN 0 708.8 1214.9 1518.7 1619.9
mg(LL+IM)+PL 0 965.6 1633.1 2002.6 2124.5
Q (kN)
DC1 383.6 287.7 191.8 95.9 0
DC2 227 20.3 13.5 6.8 0
DW 54.67541.006 27.338 13.7 0
LANCAN 200 150 100 50 0
mg(LL+IM)+PL 301.4 252 205.2 161.5 119.4
TTGH
CƯỜNG
M
(kNm)
0 4451.4 7593.5 9427.710036.6
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 40

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
ĐỘ Q (kN) 1541.6 1021.2 742.6 469.3 198.4
TTGH
SỬ
DỤNG
M
(kNm)
0 3323.5 5674.9 7055 7513.5
Q (kN) 1166.7 751 537.8 327.8 119.4
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ DẦM CHỦ
7.1. Bố trí cáp cho dầm chủ
7.1.1. Ứng suất cho phép trong bê tông ở trạng thái giới hạn sử dụng
7.1.1.1. Giới hạn ứng suất kéo
- Với tải trọng sử dụng bao gồm cả tải trọng xe, ứng suất kéo trong các bộ phận có tao thép dự
ứng lực dính bám hoặc không dính bám sẽ được khảo sát đánh giá theo tổ hợp tải trọng sử dụng III
ứng suất kéo trong vùng nén trước không xuất hiện vết nứt.
+) (MPa): với các cấu kiện dự ứng lực dính bám.
+) (MPa): với các cấu kiện trong điều kiện ăn mòn nghiêm trọng
7.1.1.2. Giới hạn ứng suất nén
-Ứng suất nén được khảo sát đánh giá với tổ hợp tải trọng sử dụng I.
+) (MPa): dưới tác dụng tải trọng thường xuyên.
+) (MPa): dưới tác dụng tải trọng thường xuyên và nhất thời trong vận chuyển cẩu
lắp.
7.1.1.3. Ứng suất giới hạn tao thép dự ứng lực
- Chọn sử dụng loại tao thép có độ tự chùng thấp với các đặc trưng sau:
+) Cường độ phá hoại fpu = 1860 (MPa) (Bảng 5.4.4.1 – 1)
+) Giới hạn chảy fy = 0.9ffu = 1674 (MPa)
+) Ứng suất trong DƯL khi kích fpj = 0.74fpu = 1376.4 (MPa)
+) Trạng thái giới hạn sử dụng fpe = 0.8fpy = 1339.2 (MPa)
7.1.2. Tính diện tích cốt thép
7.1.2.1. Thép dự ứng lực
- Ta chọn cáp là cáp có đường kính 15.2 (mm)
- Ứng suất kéo đứt của cáp : fpu = 1860 (MPa)
- Diện tích 1 tao cáp A1tao = 140 (mm
2
) = 1.4 (cm
2
) (Tra bảng 7.1)
Bảng 7.1.
Bảng 7.2
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 41

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Với loại neo HVM15-7 ta có :
+) Đường kính ống gen: 70 (mm)
+) Khoảng cách cáp tối thiểu : 145 (mm)
+) Loại kích : YCW150A(B)
+) Bước cốt thép xoắn: I = 50 (mm)
+) Đầu neo với (mm); F = 60 (mm)
+) Đế neo: 210x120x (mm)
- Các thông số còn lại được thể hiện ở hình dưới đây (Hình 7.1 – Hình 7.2):
Hình 7.1. Chi tiết đầu neo 7 tao 15.2 mm
Hình 7.2. Chi tiết hốc neo
7.1.2.2. Thiết kế kỹ thuật đầu ra của mặt neo:
- Các yêu cầu kỹ thuật:
+) Đủ không gian làm việc để căng
+) Không có ứng suất tập trung quá mức từng phần.
+) Thành phần neo có thể được bảo vệ hoàn toàn bằng cách lắp đầy.
Tra bảng dưới đây: A = 390 (mm); B = 250 (mm); C = 120 (mm)
Bảng 7.3
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 42

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 7.3. Thông số kỹ thuật đầu ra mặt neo
- Chọn chiều dài tối thiểu để căng cáp (Lmin)
Hình 7.4. Chiều dài tối thiểu căng cáp
+) Ta có loại kích YCW250A(B)  Lực phá vỡ tối thiểu:
(N) = 1.37 (MN)
 Lmin = 1 (m); Rmin = 3 (m), ta chọn Rmin = 6 (m)
- Chọn kích thước cho kích:
+) Chọn C = 190 (mm); B = 1250 (mm); C = 570 (mm) nên ta phải lưu ý tọa độ tim cáp cách
đáy và tim cáp cách tim cáp
HÌnh 7.5. Tọa độ căng cáp
Hình 7.6. Khoảng cách căng cáp
- Các chỉ tiêu của cáp dự ứng lực:
Hình 7.7. Các chỉ tiêu của cáp dự ứng lực
+) Cường độ chịu kéo: (MPa)
+) Giới hạn chảy: (MPa)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 43

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) Modun đàn hồi: Ep =197000 (MPa)
7.1.3. Chọn sơ bộ số bó cáp dự ứng lực
a) Theo trạng thái giới hạn cường độ
- Bỏ qua lượng cốt thép thường, do đó:
(mm
2
)
- Trong đó:
+) h: Chiều cao dầm: h = 1800 (mm)
+) Mu: Mômen uốn do tổ hợp tải trọng lớn nhất ở TTGHCĐ I: Mu = 10036.63 (kN.m)
+) fpu: Cường độ chịu kéo của thép DƯL: fpu=1860 (MPa)
+) Đối với cấu kiện BTCT chịu uốn và chịu kéo dự ứng lực thì hệ số sức kháng
+) Diện tích 1 tao cáp là: aps = 7 x Aps =7 x 140 = 980 (mm
2
)
=> Số bó cáp cần thiết kế: n = (bó)
=> Chọn n = 5 bó để thiết kế tương ứng với 7 tao mỗi bó
- Diện tích cáp thực tế đặt trong dầm lúc này: Aps = n x aps = 5 x 980 = 4900 (mm
2
)
b) Bố trí cáp dự ứng lực trong mặt cắt ngang
- Đối với cáp căng sau và cáp cong phải bố trí khoảng cách giữa các bó không nhỏ hơn các bó
thẳng, khoảng cách các bó không nhỏ hơn 38 (mm).
Hình 7.8. Sơ đồ bố trí cáp dự ứng lực tại mặt cắt giữa nhịp
Hình 7.9. Sơ đồ bố trí cáp dự ứng lưc tại mặt cắt gối
c) Bố trí cáp dự ứng lực theo phương dọc cầu
Chọn dạng đường cong gãy khúc có vuốt tròn theo sách Nguyễn Viết Trung
- Trước tiên chọn vị trí neo ở đầu dầm.
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 44

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Chọn vị trí điểm gãy của đường trục đó là điểm B. Như vậy cũng định ra được l2
- Nối BC, suy ra vị trí điểm A cũng tức là biết h.
- Quyết định bán kính vuốt cong R (hoặc đoạn t) (T1.A = T2.B) rồi suy ra t (hay R) theo các
công thưc lượng giác:
tg α =
- Chiều dài cung tròn: d =
- Tung độ tại mặt cắt cách một khoảng x (phần nghiêng của bó là):
y = (l2 – x ). Tgα
Bảng 7.4. Bảng tọa độ chi tiết của từng bó cáp
Số hiệu bó
uốn
nghiêng
l2 h a α α/2 R
111000 1243 340 6.44 3.22 10000
28000 1011 220 7.2 3.6 10000
38000 785 100 5.6 2.8 10000
46000 439 100 4.18 2.09 10000
56000 98 100 0.94 0.47 10000
Bó Tọa độ cáp Gối Ltt/8 Ltt/4 3Ltt/8 Ltt/2
1 x0 4050 8100 12150 16200
y1583 1111 639 340 340
2
x0 4050 8100 12150 16200
y1231 703 225 220 220
3
x0 4050 8100 12150 16200
y885 475 101 100 100
4
x0 4050 8100 12150 16200
y539 234 100 100 100
5
x0 4050 8100 12150 16200
y198 130 100 100 100
7.2. Tính toán đặc trưng hình học
7.2.1. Giai đoạn 1: Dầm khoét lỗ do ống đặt cáp có diện tích Ap0 và chưa có mối nối
- Tính toán tại tiết diện L/2
Hình 7.10. Bố trí cáp giai đoạn 1 tại mặt cắt L/2
+) Diện tích dầm:
844700 (mm
2
)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 45

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) Trọng tâm cáp dự ứng lực đến đáy dầm
(mm)
+) Momen tĩnh:
=965042000 (mm
3
)
+) Tọa độ trọng tâm tiết diện
(mm)
yto = h - ybo = 1800 – 11435.5 = 657.5 (mm)
+) Moment quán tính:
=3.44x10
11
(mm
4
)
Tương tự tính toán với mặt cắt còn lại, ta có bảng sau:
Bảng 7.5. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 1
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
ap (mm)
887.2 530.6
233
172
172
Ao (mm
2
)
1405100 844700
844700
844700
844700
kx-x (mm
3
)
1528652720 963284860 964743100 965042000
965042000
ybo (mm)
1088 1140.4 1142.1 1142.5
1142.5
yto (mm)
712 659.6 657.9 657.5
657.5
Io (mm
4
)
4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11 3.44 x 10
11
7.2.2. Giai đoạn 2: Dầm được căng cáp và bơm vữa
- Tính toán tại tiết diện L/2:
Hình 7.11. Bố trí cáp giai đoạn 2 tại mặt cắt L/2
+) Diện tích tiết diện:
Ag = Ao + n.Aps = 844700 + 5.42 x 4900 = 871258 (mm
2
)
Với n = =
+) Moment tĩnh:
ko-o = kx-x + n x Aps x ap = 965042000 + 5.42 x 4900 x 172 = 969609976 (mm
3
)
+) Tọa độ trọng tâm
ybg = (mm)
ytg = 1800 – 1112.9 = 687.1 (mm)
+) Moment quán tính:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 46

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(mm
4
)
- Tính toán tương tự với các mặt cắt còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 7.6. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 2
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
n
5.42 5.42 5.42 5.42
5.42
ap (mm)
887.2 530.6 233 172
172
Ag (mm
2
)
1431658 871265.2 871258 871258
871258
k0-0 (mm
3
)
1549214978977380359.9970932793.7969609976
969609976
ybg (mm)
1082.1 1121.8 1114.4 1112.9
1112.9
ytg (mm)
717.9 678.2 685.6 687.1
687.1
Ig (mm
4
)
4.55x10
11
3.56x10
11
3.66x10
11
3.68x10
11 3.68x10
11
7.2.3. Giai đoạn 3: Tiết diện bít lỗ và có mối nối
Hình 7.3. Bố trí cáp giai đoạn 3 tại mặt cắt L/2
+) Moment tĩnh:
ko-o = - 400 x 222 x 0.5 x ( 687.1 – 111 ) = -25764480 (mm
3
)
+) Diện tích dầm:
A’g = Ag + 0.5A = 871258 + 0.5 x 400 x 222 = 916058 (mm
2
)
+ Độ lệch tâm:
c = (mm)
+ Tọa độ trọng tâm giai đoạn 3:
y’tg = ytg + c = 687.1 – 28.12 = 658.98 (mm)
y’bg = h – y’tg = 1800 – 658.98 = 1141.02 (mm)
+ Moment quán tính giai đoạn 3:
I’g = Ig + Ag.c
2
+ 0.5 x [
= 3.68x10
11
+ 871258 x 28.12
2
+ 1.36 x 10
10

= 3.82 x 10
11
(mm
4
)
Tính toán tương tự cho mặt cắt còn lại, ta có bảng sau:
Bảng 7.7. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 3
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
c (mm)
-16.41 -27.69 -28.05 -28.12
-28.12
A’g (mm
2
)
1471658 916058 916058 916058
916058
k0-0 (mm
3
)
-24236000 -25365760 -25697280 -25764480
-25764480
y’bg (mm)
1098.51 1149.49 1142.45 1141.02
1141.02
y’tg (mm)
701.49 650.51 657.55 658.98
658.98
I’g (mm
4
)
4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11 3.82 x 10
11
7.3. Tính toán mất mát ứng suất
- Tổng mất mát ứng suất trong các cấu kiện kéo sau được quy định theo TCN 5.9.5.1
ΔfPT = ΔfPF + ΔfPA + ΔfES + ΔfPSR + ΔfPCR + ΔfPR
- Trong đó:
Mất mát tức thời gồm:
+) Mất mát do ma sát ΔfPF
+) Mất mát do thiết bị neo ΔfPA
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 47

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) Mất mát do co ngắn đàn hồi ΔfES
Mất mát theo thời gian gồm:
+) Mất mát do co ngót ΔfPSR
+) Mất mát do từ biến của bê tông ΔfPCR
+) Mất mát do chùng ứng suất ΔfPR
7.3.1. Mất mát do ma sát
- Mất mát do ma sát giữa các bó thép dự ứng lực và ống bọc được tính theo công thức sau
ΔfPF = fpj . (1 - e
-(Kx+μα)
)
Trong đó:
+) fpj : ứng suất trong bó thép dự ứng lực tại thời điểm kích được giả định trước; fpj = 1376.4
(MPa)
+) x: Chiều dài bó cáp tính từ đầu kích tới điểm đang xét
+) : Tổng giá trị tuyệt đối thay đổi góc của đường cáp ứng suất trước từ đầu kích gần nhất
đến điểm đang xét (rad)
+) : Hệ số tra bảng phụ thuộc vào loại cáp, độ cứng của vỏ bọc, hình dạng kết cấu.
= > Loại thép sợi, ống thép mạ cứng hay nửa cứng chọn K = 6.6x10
-7
và µ = 0.25
Chiều dài trung bình của từng bó cáp tính theo công thức:
trong đó
- Trị số f theo sơ đồ tính và mặt cắt ngang dầm được tính như sau:
Bó cáp 1: (mm)
Bó cáp 2: (mm)
Bó cáp 3: (mm)
Bó cáp 4: (mm)
Bó cáp 5: (mm)
L0 : Chiều dài từ đầu dầm đến đoạn thép uốn cong của tất cả các bó cáp được chọn bằng nhau;
L0=16.2m.
Giá trị tuyệt đối thay đổi góc của đường cáp được tính theo công thức :
Hình 7.4 . Sơ đồ tính toán góc chuyển hướng
, với L = (m)
Bảng 7.8. Bảng tổng hợp mất mát do ma sát
Bó Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
1
α (rad) 0.285 0.251 0.217 0.182 0.147
x (mm) 301.9 4503.4 8705.5 12888.4 17047.9
µα + kx 0.07 0.07 0.06 0.05 0.05
1-
0.07 0.06 0.06 0.05 0.05
fpF (MPa) 94.91 87.55 80.15 72.36 64.51
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 48

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
2
α (rad) 0.23 0.2 0.17 0.142 0.113
x (mm)
302.3 4510.5 8712.7 12867.8 17032.3
µα + kx 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04
1- 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04
fpF (MPa) 77.17 71.02 64.84 59.24 53.30
3
α (rad) 0.179 0.1565 0.1338 0.111 0.088
x (mm)
301.4 4496.5 8688.2 12843.8 17014.2
µα + kx 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03
1- 0.04 0.04 0.04 0.04 0.03
fpF (MPa) 60.50 56.73 52.89 48.97 44.99
4
α (rad) 0.101 0.088 0.0756 0.0627 0.0497
x (mm)
300.8 4486.9 8662.2 12833.3 17006.2
µα + kx 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02
1- 0.03 0.02 0.02 0.02 0.02
fpF (MPa) 34.59 33.93 33.47 32.84 32.17
5
α (rad) 0.022 0.0197 0.0168 0.01396 0.011
x (mm)
300.3 4475.5 8649.5 12824.8 17000.3
µα + kx 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
1- 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01
fpF (MPa) 7.82 10.80 13.57 16.36 19.09
fpFTB (MPa) 55 52.006 48.984 45.954 42.812
Tổng % mất mát
mỗi bó 4.00% 3.78% 3.56% 3.34% 3.11%
7.3.2. Mất mát do ép sít neo
- Độ lớn của mất mát ứng suất do thiết bị neo phải là trị số lớn hơn trị số yêu cầu để khống chế
ứng suất trong thép dự ứng lực khi truyền, hoặc số kiến nghị bởi nhà sản xuất neo. Độ lớn của
mất mát do thiết bị neo giả thiết để thiết kế và dùng để tính mất mát của thiết bị phải được chỉ
ra trong hồ sơ hợp đồng và kiểm chứng khi thi công.
- Công thức tính toán:
Trong đó:
+) là độ tụt neo, lấy 6 mm trong trường hợp không có số liệu thí nghiệm, thưởng dao
động 3-10mm
+) L chiều dài trung bình của bó cáp
+) Ep = 197000 Mpa
-) Chiều dài trung bình của từng bó cáp tính theo công thức:
trong đó
-) Trị số f theo sơ đồ tính và mặt cắt ngang dầm được tính như sau:
Bó cáp 1: (mm)
Bó cáp 2: (mm)
Bó cáp 3: (mm)
Bó cáp 4: (mm)
Bó cáp 5: (mm)
L0 : Chiều dài từ đầu dầm đến đoạn thép uốn cong của tất cả các bó cáp được chọn bằng
nhau; L0=16.2m.
Chiều dài trung bình bó cáp : L1=33.1 (m); L2=33.06 (m); L3=33.04 (m); L4=33.012 (m);
L5=33 (m)
Mất mát ứng suất do thiết bị neo
Giá trị mất mát ứng suất do thiết bị neo nằm trong khoảng 2-6% của ứng suất trong cáp khi
được kéo.
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 49

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Bảng 7.9. Bảng tổng hợp mất mát do ép sít neo
Bó cáp A (mm) L (mm) fPA (Mpa)
1 6 33100 34.66
2 6 33060 34.7
3 6 33040 34.72
4 6 33012 34.75
5 6 33000 34.76
fPA.TB = 34.72 (Mpa)
7.3.3. Mất mát do nén đàn hồi
- Mất mát do nén đàn hồi là mất mát của bó trước khi căng bó sau:
Đối với các cấu kiện kéo sau:
Trong đó:
+) N: là số lượng các bó cáp dự ứng lực giống nhau N=5 ( 5 bó)
+) mô đun đàn hồi của cáp dự ứng lực: =197000 Mp
+) Modun đàn hồi của bê tông lúc truyền lực :Ec = 36337 Mpa
+) : Tổng ứng suất tại trọng tâm bó cốt thép dự ứng lực do lực dự ứng lực sau khi nhả kích
và trọng lượng bản thân dầm căng sau (Mpa)
Để tránh giải lặp khi xác định bằng cách thay thế công thức
MDC1: Moment do trọng lượng bản thân dầm chủ gây ra tại tiết diện tính toán
Ao: Diện tích mặt cắt tĩnh đổi sau khi trừ đi diện tích bó cáp giai đoạn I (mm
2
)
Aps: Diện tích cốt thép dự ứng lực (mm
2
)
Io: Moment quán tính mặt cắt tĩnh đổi giai đoạn I
Bảng 7.5. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 1
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
ap (mm)
887.2 530.6
233
172
172
Ao (mm
2
)
1405100 844700
844700
844700
844700
kx-x (mm
3
)
1528652720 963284860 964743100 965042000
965042000
ybo (mm)
1088 1140.4 1142.1 1142.5
1142.5
yto (mm)
712 659.6 657.9 657.5
657.5
Io (mm
4
)
4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11 3.44 x 10
11
Tính toán tại tiết diện L/2 cho dầm biên:
= 28.43 (MPa)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 50

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Tương tự các mặt cắt còn lại ta được bảng sau:
Bảng 7.10. Bảng tổng hợp mất mát do nén đàn hồi
Kí hiệu 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
fPj 1376.4 1376.4 1376.4 1376.4 1376.4
55 52.006 48.984 45.954 42.812
34.72 34.72 34.72 34.72 34.72
dps 912.8 1269.4 1567 1628 1628
Ao 1405100 844700 844700 844700 844700
Io 4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11
3.44 x 10
11
yto 712 659.6 657.9 657.5 657.5
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
10.72 23.3 30.3
29.5
28.3
7.3.4. Mất mát do co ngót
- Đối với dầm căng sau ta có:
(MPa) (TCVN 272-05: 5.9.5.4.2-2)
- Trong đó:
+) H: độ ẩm tương đối của môi trường, lấy trung bình hằng năm (%); Lấy H = 90%
(MPa)
7.3.5. Mất mát do từ biến
- Mất mát dự ứng suất do từ biến:
= 12. fcgp – 7 ≥ 0 (Mpa)
- Trong đó:
+) fcgp: ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực lúc truyền lực (Mpa)
+) : thay đổi ứng suất bê tông tại trọng tâm thép dự ứng lực do tải trọng thường xuyên, trừ
tải trọng tác động vào lúc thực hiện dự ứng lực. Giá trị cần được tính ở cùng mặt cắt hoặc
các mặt cắt được tính (Mpa)
- Như vậy là thay đổi ứng suất do tĩnh tải giai đoạn ba gây ra:
=
- Trong đó:
+) MDW: Tổng momen do trọng lượng các lớp phủ mặt cầu
+) MDC2: Moment tĩnh tải giai đoạn 2 gây ra gồm trọng lượng bản thân lan can, trọng lượng bản
thân lề người đi
fcgp =
+) Pi: lực kéo trước khi truyền
+) Pi = 0.7 x fpu x Aps = 0.7 x 1860 x 4900 = 6379800 N
+) MDC1: Momen do trọng lượng bản thân dầm chủ gây ra tại tiết diện tính toán
+) Ao: Diện tích mặt cắt tĩnh đổi sau khi trừ đi diện tích bó cáp giai đoạn I (mm
2
)
+) Aps: Diện tích cốt thép dự ứng lực (mm
2
)
+) Io: Moment quán tính mặt cắt tĩnh đổi giai đoạn I (mm
4
)
+) e: khoảng cách từ trục trung hòa đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 51

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Bảng 7.7. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 3
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
dps (mm) 912.8 1269.4 1567 1628 1628
c (mm)
-16.41 -27.69 -28.05 -28.12
-28.12
A’g (mm
2
)
1471658 916058 916058 916058
916058
k0-0 (mm
3
)
-24236000 -25365760 -25697280 -25764480
-25764480
y’bg (mm)
1098.51 1149.49 1142.45 1141.02
1141.02
y’tg (mm)
701.49 650.51 657.55 658.98
658.98
I’g (mm
4
)
4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11 3.82 x 10
11
Bảng 7.5. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 1
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
ap (mm)
887.2 530.6
233
172
172
Ao (mm
2
)
1405100 844700
844700
844700
844700
kx-x (mm
3
)
1528652720 963284860 964743100 965042000
965042000
ybo (mm)
1088 1140.4 1142.1 1142.5
1142.5
yto (mm)
712 659.6 657.9 657.5
657.5
Io (mm
4
)
4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11 3.44 x 10
11
Bảng 7.11. Bảng tổng hợp mất mát do từ biến
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
MDC2+MDW 0 289.65 496.5 620.7 662
e 211.31 618.89 909.45 969.02 969.02
I’g 4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11
3.82 x 10
11
0 0.46 1.12 1.49 1.58
5.17 14.6 22.85 24.97 24.97
62.04 171.98 266.36 289.21 288.58
7.3.6. Mất mát do chùng cốt thép
Trong đó:
+ : Mất mát ứng suất do chùng cốt thép tại thời điểm truyền lực.
+ : Mất mát ứng suất do chùng cốt thép sau khi truyền lực
a. Tại thời điểm truyền lực
Trong đó:
+ t: Thời gian tính từ lúc căng cáp đến lúc truyền lực từ cáp vào bê tông. (t = 6 ngày)
+ fpy: Giới hạn chảy của cốt thép DƯL kéo trước
fpy=0.9fpu= 0.9×1860=1674 (MPa)
+ fpi: Ứng suất trong bó cốt thép trước lúc truyền.
fpi=0.75fpu-
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 52

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Đối với cấu kiện kéo sau thì Mất mát ứng suất do chùng cốt thép tại thời điểm truyền lực
= 0
b. Sau khi truyền lực
- Mất mát ứng suất do tự chùng sau khi truyền lực đối với tao cáp khử ứng suất dư, có giá trị cơ
bản là 138 (MPa). Đối với tao thép được khử ứng suất, kéo sau:
+)(MPa): Mất mát do ma sát dưới mức 0.7fpy ở điểm xem xét
+) (MPa): Mất mát do co ngắn đàn hồi
+)(MPa): Mất mát do co ngót
+) (MPa): Mất mát do từ biến
- Đối với thép dự ứng lực có tính tự chùng thấp phù hợp với AASHTO M 203M (ASTMA 416
M hoặc E 328): Lấy bằng 30% của tính theo phương trình 1 hoặc 2
Bảng 7.12. Bảng tổng hợp các giá trị mất mát ứng suất
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
55 52.006 48.984 45.954 42.812
10.72 23.3 30.3 29.5 28.3
16.5 16.5 16.5 16.5 16.5
62.04 171.98 266.36 289.21 288.58
101.504 75.382 54.613 51.272 52.82
Bảng 7.13. Bảng tổng hợp tổng mất mát ứng suất
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
(MPa)
55 52.006 48.984 45.954 42.812
(MPa)
34.72 34.72 34.72 34.72 34.72
(MPa)
10.72 23.3 30.3 29.5 28.3
(MPa)
16.5 16.5 16.5 16.5 16.5
(MPa)
62.04 171.98 266.36 289.21 288.58
(MPa)
101.504 75.382 54.613 51.272 52.82
(MPa)
280.484 373.89 451.48 467.16 463.73
Tỉ lệ % 13.77 18.357 22.167 22.936 22.768
CHƯƠNG 8: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ
8.1. Kiểm toán dầm ở trạng thái giới hạn sử dụng
8.1.1. Kiểm tra ứng suất lúc căng kích
- Các giới hạn ứng suất
+) Ứng suất nén cho phép của bê tông: (MPa)
+) Ứng suất kéo cho phép của bê tông: (MPa)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 53

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Tính toán ứng suất do tải trọng gây ra
Dầm nguyên khối căng sau:
- Ứng suất thớ trên:
- Ứng suất thớ dưới:
Trong đó:
+) : Lực DƯL khi kích,
+) MDC1: Momen do trọng lượng bản thân dầm (GĐ 1) (mm
2
)
+) A0: Diện tích mặt cắt nguyên của dầm ở GĐ 1 (mm
2
)
+) I0: Momen quán tính của tiết diện nguyên dầm ở GĐ 1 (mm
4
)
+) yt0: Khoảng cách từ TTH đến thớ dưới cùng của tiết diện
+) yb0: Khoảng cách từ TTH đến thớ dưới cùng của tiết diện
+) : Cường độ bê tông lúc tạo ứng suất trước
+) : Mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực (mất mát ứng suất tức thời)
Bảng 8.1. Bảng tổng hợp nội lực do tĩnh tải có hệ số phân bố ngang
Nội lựcLoại tải trọng0 L/8 L/43L/8L/2
M (kNm) DC1
0 1359.52330.42913.13107.2
Bảng 8.2. Tổng các mất mát ứng suất tức thời
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
(MPa)
55 52.006 48.984 45.954 42.812
(MPa)
34.72 34.72 34.72 34.72 34.72
(MPa)
10.72 23.3 30.3 29.5 28.3
(MPa)
100.44 110.026 114.004 110.174 105.832
Bảng 7.5. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 1
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
ap (mm)
887.2 530.6
233
172
172
Ao (mm
2
)
1405100 844700
844700
844700
844700
kx-x (mm
3
)
1528652720 963284860 964743100 965042000
965042000
ybo (mm)
1088 1140.4 1142.1 1142.5
1142.5
yto (mm)
712 659.6 657.9 657.5
657.5
Io (mm
4
)
4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11 3.44 x 10
11
- Tính toán tại mặt cắt L/2:
+) Aps = 4900 (mm
2
)
+) MDC1 = 3107.2 (kN.m)
+) (MPa)
(MPa)
- Kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên:
(MPa)
Vì giá trị nên thớ đang chịu nén, ta so sánh với ứng suất nén cho phép:
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Kiểm tra giới hạn ứng suất thớ dưới:
(MPa)
Vì giá trị nên thớ đang chịu nén, ta so sánh với ứng suất nén cho phép:
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Kiểm tra tương tự với các thớ còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.3. Bảng tổng hợp kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên dầm
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 54

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
Pi 6252204 6205232.6 6185740.4 6204507.4 6225783.2
dps - yto 200.8 609.8 909.1 970.5 970.5
Ao 1405100 844700 844700 844700 844700
Io 4.54 x 10
11
3.47 x 10
11
3.45 x 10
11
3.44 x 10
11
3.44 x 10
11
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
yto 712 659.6 657.9 657.5 657.5
fti 2.48 3.26 1.94 2.52 2.95
Giới hạn ƯS 24 24 24 24 24
Kết luậnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiện
Bảng 8.4. Bảng tổng hợp kiểm tra giới hạn ứng suất thớ dưới dầm
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
Pi 6252204 6205232.6 6185740.4 6204507.4 6225783.2
dps - yto 200.8 609.8 909.1 970.5 970.5
Ao 1405100 844700 844700 844700 844700
Io 4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11
3.44 x 10
11
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
yto 712 659.6 657.9 657.5 657.5
ybo (mm) 1088 1140.4 1142.1 1142.5 1142.5
fbi 7.46 14.42 16.67 15.73 15.04
Giới hạn ƯS 24 24 24 24 24
Kết luậnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiệnĐạt điều kiện
8.1.2. Kiểm tra ứng suất nén lúc sử dụng (thớ trên dầm)
8.1.2.1. Do tác động của ứng suất do dự ứng lực và tải trọng thường xuyên
- Ứng suất nén cho phép của bê tông: (MPa)
- Dầm nguyên khối căng sau, ứng suất thớ trên:
Trong đó:
+) : Lực DƯL khi kích,
+) MDC1: Momen do trọng lượng bản thân dầm (GĐ 1)
+) MDC2: Momen do trọng lượng mối nối
+) MDW: Momen do trọng lượng lớp phủ
+) MLC: Momen do trọng lượng lan can
+) A0: Diện tích mặt cắt nguyên của dầm ở GĐ 1 (mm
2
)
+) I0: Momen quán tính của tiết diện nguyên dầm ở GĐ 1 (mm
4
)
+) Ig: Momen quán tính của tiết diện nguyên dầm ở GĐ 2 (mm
4
)
+) : Momen quán tính của tiết diện nguyên dầm ở GĐ 3 (mm
4
)
+) yt0: Khoảng cách từ TTH đến thớ trên cùng của tiết diện GĐ 1
+) yb0: Khoảng cách từ TTH đến thớ dưới cùng của tiết diện GĐ 1
+) ytg: Khoảng cách từ TTH đến thớ trên cùng của tiết diện GĐ 2
+) ybg: Khoảng cách từ TTH đến thớ dưới cùng của tiết diện GĐ 2
+) : Khoảng cách từ TTH đến thớ trên cùng của tiết diện GĐ 3
+) : Khoảng cách từ TTH đến thớ dưới cùng của tiết diện GĐ 3
+) : Cường độ bê tông lúc tạo ứng suất trước
+) : Mất mát ứng suất trong giai đoạn truyền lực (mất mát ứng suất tức thời)
Bảng 8.5. Bảng tổng hợp giá trị nội lực do tĩnh tải
Nội lực Loại tải trọng 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
M DC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 55

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(kNm)
DC2 0 95.9 164.4 205.4 219.2
DW 0 193.8 332.2 415.2 442.9
LANCAN 0 708.8 1214.9 1518.7 1619.9
mg(LL+IM)+PL 0 1019.2 1723.6 2113.6 2242.3
Q (kN)
DC1 383.6 287.7 191.8 95.9 0
DC2 227 20.3 13.5 6.8 0
DW 54.7 41 27.3 13.7 0
mg(LL+IM)+PL 392.9 328.5 215.4 210.6 155.6
Bảng 7.5. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 1
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
ap (mm)
887.2 530.6
233
172
172
Ao (mm
2
)
1405100 844700
844700
844700
844700
kx-x (mm
3
)
1528652720 963284860 964743100 965042000
965042000
ybo (mm)
1088 1140.4 1142.1 1142.5
1142.5
yto (mm)
712 659.6 657.9 657.5
657.5
Io (mm
4
)
4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11 3.44 x 10
11
Bảng 7.6. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 2
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
n
5.42 5.42 5.42 5.42
5.42
ap (mm)
887.2 530.6 233 172
172
Ag (mm
2
)
1431658 871265.2 871258 871258
871258
k0-0 (mm
3
)
1549214978977380359.9970932793.7969609976
969609976
ybg (mm)
1082.1 1121.8 1114.4 1112.9
1112.9
ytg (mm)
717.9 678.2 685.6 687.1
687.1
Ig (mm
4
)
4.55x10
11
3.56x10
11
3.66x10
11
3.68x10
11 3.68x10
11
Bảng 7.7. Bảng đặc trưng hình học giai đoạn 3
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
c (mm)
-16.41 -27.69 -28.05 -28.12
-28.12
A’g (mm
2
)
1471658 916058 916058 916058
916058
k0-0 (mm
3
)
-24236000 -25365760 -25697280 -25764480
-25764480
y’bg (mm)
1098.51 1149.49 1142.45 1141.02
1141.02
y’tg (mm)
701.49 650.51 657.55 658.98
658.98
I’g (mm
4
)
4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11 3.82 x 10
11
Bảng 8.6. Bảng tổng hợp tổng mất mát ứng suất
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
(MPa)
280.484 373.89 451.48 467.16 463.73
- Ta tính toán tại mặt cắt L/2:
+) Aps = 4900 (mm
2
)
+) MDC1 = 3107.2 (kN.m)
+) MDC2 = 219.2 (kN.m)
+) MDW = 442.9 (kN.m)
+) MLC = 1619.9 (kN.m)
+) (MPa)
(MPa)
- Kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên:
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Tính toán tương tự với các vị trí còn lại, ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.7. Bảng tổng hợp kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên dầm
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
Pi 5202232 4742563 4360657 4281963 4296908
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 56

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
dps - yto 200.8 609.8 909.1 970.5 970.5
Ao 1405100 844700 844700 844700 844700
Io 4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11
3.44 x 10
11
Ig 4.55x10
11
3.56x10
11
3.66x10
11
3.68x10
11
3.68x10
11
I’g 4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11
3.82 x 10
11
ytg 717.9 678.2 685.6 687.1 687.1
y’tg 701.49 650.51 657.55 658.98 658.98
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
MDC2 0 95.9 164.4 205.4 219.2
MDW 0 193.8 332.2 415.2 442.9
MLC 0 708.8 1214.9 1518.7 1619.9
yto 712 659.6 657.9 657.5 657.5
ybo (mm) 1088 1140.4 1142.1 1142.5 1142.5
ft1i 2.06 5.44 6.69 8.48 9.23
Giới hạn ƯS 18 18 18 18 18
Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt
8.1.2.2. Do hoạt tải và ½ tổng lực dự ứng lực hữu hiệu và các tải trọng thường xuyên
- Ứng suất nén cho phép của bê tông: (MPa)
Bảng 8.8. Bảng tổng hợp nội lực của hoạt tải HL93
Tải trọngNội lực Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
Xe 3T M 0 1036.2 1743.3 2121.4 2245.5
- Ứng suất thớ trên:
(MPa)
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Tính toán tương tự với các vị trí còn lại, ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.8. Bảng tổng hợp kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên dầm
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
I’g 4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11
3.82 x 10
11
y’tg 701.49 650.51 657.55 658.98 658.98
Mngười(PL) 0 0 0 0 0
MLL(3T) 0 1036.2 1743.3 2121.4 2245.5
ft1i 2.06 5.44 6.69 8.48 9.23
ft2i 1.03 4.95 7.06 8.77 9.42
Giới hạn ƯS 16 16 16 16 16
Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt
8.1.2.3. Do tổng lực dự ứng lực hữu hiệu, tải trọng thường xuyên và tải trọng tức thời
- Ứng suất nén cho phép của bê tông: (MPa)
- Ứng suất thớ trên:
(MPa)
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Tính toán tương tự với các vị trí còn lại, ta được kết quả như hình:
Bảng 8.9. Bảng tổng hợp kiểm tra giới hạn ứng suất thớ trên dầm
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
I’g 4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11
3.82 x 10
11
y’tg 701.49 650.51 657.55 658.98 658.98
Mngười(PL) 0 0 0 0 0
MLL(3T) 0 1036.2 1743.3 2121.4 2245.5
ft1i 2.06 5.79 7.28 9.22 10.01
ft3i 2.06 7.67 10.40 13.01 14.03
Giới hạn ƯS 24 24 24 24 24
Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 57

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
8.1.3. Kiểm tra ứng suất kéo lúc sử dụng (thớ dưới dầm)
- Ứng suất nén cho phép của bê tông: (MPa)
- Ứng suất kéo cho phép của bê tông: (MPa)
- Ứng suất thớ dưới:
-Tính toán tại mặt cắt L/2:
+) Aps = 4900 (mm
2
)
+) MDC1 = 3107.2 (kN.m)
+) MDC2 = 219.2 (kN.m)
+) MDW = 442.9 (kN.m)
+) MDC3 = MLC = 1619.9 (kN.m)
+) MLL/3T = 2245.5 (kN.m)
+) (MPa)
(MPa)
(MPa) > (MPa)  Đạt điều kiện
- Tính toán tương tự với các vị trí còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.10. Bảng tổng hợp kiểm tra ứng suất thớ dưới dầm
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
Pi 6343344 6296372.6 6276880.4 6295647.4 6316923.2
dps - yto 200.8 609.8 909.1 970.5 970.5
Ao 1405100 844700 844700 844700 844700
Io 4.54x10
11
3.47x10
11
3.45x10
11
3.44 x 10
11
3.44 x 10
11
Ig 4.55x10
11
3.56x10
11
3.66x10
11
3.68x10
11
3.68x10
11
I’g 4.83 x 10
11
3.70 x 10
11
3.80 x 10
11
3.82 x 10
11
3.82 x 10
11
ybg (mm) 1082.1 1121.8 1114.4 1112.9 1112.9
y’bg (mm) 1098.51 1149.49 1142.45 1141.02 1141.02
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
MDC2 0 95.9 164.4 205.5 219.1
MDW 0 193.8 332.2 415.2 442.9
MLC 0 708.8 1214.9 1518.7 1619.9
Mngười 0 0 0 0 0
yto 712 659.6 657.9 657.5 657.5
ybo 1088 1140.4 1142.1 1142.5 1142.5
fbi 7.57 6.86 4.13 0.25 1.44
Giới hạn ƯS 24 (nén) 24 (nén) 24 (nén) 24 (nén) 3.162 (kéo)
Kết luận Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt
8.1.4. Kiểm tra độ vồng, độ võng dầm
- Biến dạng do độ võng ở TTGHSD có thể gây ra sự hư hỏng trên bề mặt và vết nứt cục bộ
trong bản bê tông mặt cầu. Độ võng thẳng đứng và độ rung do các phương tiện giao thông có
thể ảnh hưởng xấu tới tâm lí người sử dụng, gây cảm giác không an toàn cho lái xe. Để hạn chế
những ảnh hưởng này, tiêu chuẩn quy định độ võng không bắt buộc như sau:
(không có lề bộ hành)
- Khi tính độ võng do hoạt tải, độ võng phải được lấy giá trị lớn hơn của kết quả tính toán sau:
+) Tính với 1 xe tải thiết kế
+) Tính với 25% xe tải thiết kế + tải trọng làn
+) Hoạt tải tính toán có xét đến hệ số xung kích 1+IM
- Tất cả các làn xe thiết kế đều được xếp tải và các dầm đều chịu tải trọng như nhau. Do đó hệ
số phân bố để tính độ võng ngược tính như sau:
- Trong đó:
+) nlx : Số làn xe thiết kế
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 58

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
+) n: Số dầm chủ
8.1.4.1. Tính độ vồng (Xét tại mặt cắt L/2)
- Tính độ vòng đàn hồi do trọng lượng bản thân dầm lúc truyền lực ngang
+) Độ võng do trọng lượng bản thân dầm chủ:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông lúc truyền lực căng; (MPa)
+) Ig: Momen quán tính mặt cắt nguyên (GĐ 2); Ig = 3.44 x 10
11
(mm
4
)
+) qDC1: Trọng lượng rải đều của bản thân dầm; qDC1 = 24.87 (N/mm)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
(mm)
- Tính dộ vồng ngược do lực căng trước tại lúc truyền lực căng
+) Sơ đồ tính toán:
HÌnh 8.1. Sơ đồ tính toán độ vồng ngược
+) Độ vồng ngược do lực căng tại lúc truyền lực:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông lúc truyền lực căng; (MPa)
+) Ig: Momen quán tính mặt cắt nguyên ; Ig = 3.68 x 10
11
(mm
4
)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
+)
+) Ps: Dự ứng lực sau tất cả mất mát
+) : Diện tích một bó cáp dự ứng lực
+) e: Khoảng cách từ trọng tâm cáp dự ứng lực đến trọng tâm dầm; (mm)
(N)
(mm)
8.1.4.2. Tính độ võng đàn hồi do dầm ngang
- Coi trọng lượng dầm ngang tác dụng lên dầm rải đều trên 1m chiều dài dầm
- Độ võng đàn hồi do dầm ngang, ván khuôn và bản mặt cầu tính như sau:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông; (MPa)
+) Ig: Momen quán tính mặt cắt nguyên ; Ig = 3.68 x 10
11
(mm
4
)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
+) qDC2: Trọng lượng dầm ngang; qDC2 = 7 (N/mm)
(mm)
8.1.4.3. Tính độ võng đàn hồi do lớp phủ và lan can
- Độ võng đàn hồi do lớp phủ, lan can tính như sau:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông; (MPa)
+) : Momen quán tính mặt cắt nguyên ; = 3.82 x 10
11
(mm
4
)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
+) qDW: Trọng lượng lớp phủ; qDW = 16.875 (N/mm)
+) qLC: Trọng lượng lan can; qLC = 60 (N/mm)
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 59

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
(mm)
- Độ vồng của dầm:
(mm)
8.1.4.4. Tính độ võng do hoạt tải có xét đến lực xung kích
- Độ võng do tải trọng làn:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông; (MPa)
+) : Momen quán tính mặt cắt nguyên ; = 3.82 x 10
11
(mm
4
)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
+) qlan: Trọng lượng làn; qlan = 9.3 (N/mm)
(mm)
- Độ võng do xe tải thiết kế:
+) Đối với tải trọng xe thì khi tính toán độ võng ta phải xếp tải ở vị trí bất lợi để có thể tính độ
võng lớn nhất tại mặt cắt tính toán
+) Đối với kết cấu nhịp giản đơn thì độ võng của dầm do tải trọng tập trung P gây ra có thể tính
theo công thức:
Trong đó:
+) : Modul đàn hồi của bê tông; (MPa)
+) : Momen quán tính mặt cắt nguyên ; = 3.82 x 10
11
(mm
4
)
+) Ltt: Chiều dài nhịp tính toán; Ltt = 32400 (mm)
+) 1+ IM: Hệ số xung kích; 1+IM = 1.33
+) gv: Hệ số phân bố ngang của hoạt tải; gv = 0.33
+) a: Khoảng cách từ trọng tâm đến gối bên trái
+) x: Khoảng cách tính từ mặt cắt tính toán đến gối bên trái. Ở đây ta tính tại mặt cắt giữa nhịp
nên (mm)
- Xếp xe bất lợi nhất để tính độ võng lớn nhất tại mặt cắt giữa nhịp và áp dụng công thức trên
để tính độ võng do từng trục xe gây ra, ta được bảng sau:
Các đại lượng Kí hiệuP3 (kN)P2 (kN)P1 (kN)Đơn vị
Tải trọng trục P 145 145 35 kN
Khoảng cách trục đến gối trái a 11900 16200 20500 mm
Độ võng do trục thứ i Δpi 3.17 3.56 0.78 mm
Tổng độ võng do xe tải thiết kếΔLL 7.51 mm
- Kiểm toán độ võng do hoạt tải:
+) Độ võng cho phép của hoạt tải là: (mm)
+) Độ võng do xe tải thiết kế (mm)
+) Độ võng do 25% xe tải thiết kế + làn: (mm)
+) Độ võng do hoạt tải gây ra tại mặt cắt giữa nhịp:
(mm) < (mm)
8.2. Kiểm toán dầm ở trạng thái giới hạn cường độ
- TTGH CĐ phải được xét đến để đảm bảo cường độ và sự ổn định cục bộ và ổn định tổng thể
được dự phòng để chịu được các tổ hợp tải trọng theo thống kê được định ra để cầu chịu được
trong phạm vi tuổi thọ thiết kế của nó
8.2.1. Kiểm toán cường độ chịu uốn
- Các giả thuyết tính toán:
+) Đối với các cấu kiện có cốt thép hoặc thép DƯL dính bám hoàn toàn, hoặc trong chiều dài
dính bám của các tao thép DƯL không dính bám cục bộ hoặc được bọc thì ứng biến tỷ lệ thuận với
khoảng cách tính từ trục trung hoà.
+) Đối với các cấu kiện có các bó tao cáp dự ứng lực không dính bám hoàn toàn hay không
dính bám một phần nghĩa là các tao thép trong ống bọc hay mất dính bám, sự chênh lệch về ứng
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 60

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
biến giữa bó thép và mặt cắt bê tông cũng như ảnh hưởng của độ võng đối với yếu tố hình học của
bó thép phải đưa vào tính toán ứng suất trong bó thép.
+) Nếu bê tông không bị kiềm chế, ứng biến thích dụng lớn nhất ở thớ chịu nén ngoài cùng
không được lớn quá 0,003.
+) Bỏ qua sức kháng kéo của bê tông
+) Giả thiết biểu đồ biến dạng là hình tam giác
+) Giả thiết biểu đồ ứng suất của bê tông là hình chữ nhật có:
Giá trị 1 cạnh là:
Chiều cao của biểu đồ:
- Sức kháng uốn của dầm phải đảm bảo:
Trong đó:
+) : Hệ số sức kháng uốn theo quy định
+) Mu.max: Momen uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa nhịp (kN.m)
+) Mn: Momen kháng uốn danh định (kN.m)
+) Mr: Momen kháng uốn tính toán (kN.m)
+) Công thức tính sức kháng uốn:
+) Bỏ qua lượng cốt thép thường ta có:
+) Nếu tính với mặt cắt hình chữ nhật:
Trong đó:
+) Aps: Diện tích cốt thép DƯL (mm
2
)
+) fps: Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định của dầm (Mpa)
+) dp: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép DƯL (mm)
+) b: Bề rộng của mặt chịu nén của bản cấu kiện (mm)
+) bw: Chiều dày bản bụng (mm)
+) hf: Chiều dày bản cánh chịu nén của dầm I, hf = ts (mm)
+) : Hệ số chuyển đổi biểu đồ ứng suất theo quy định:
với (MPa)
với (MPa)
với (MPa)
Với (MPa)
+) :Chiều dày khối ứng suất tương đương (mm)
+) Ứng suất trung bình trong cốt thép DƯL ở sức kháng uốn danh định có thể xác định theo
công thức sau:
với
Ta có:
+) Trường hợp trục trung hòa qua sườn (chiều dày bản cánh chịu nén hf < c). Khi đó coi là mặt
cắt chữ T
+) Trường hợp trục trung hòa không qua sườn (chiều dày bản cánh chịu nén hf > c). Khi đó coi
là mặt cắt chữ nhật nhưng phải thay bw bằng b
+) Quy đổi về mặt cắt chữ T, xét tại mặt cắt L/2:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 61

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
Hình 8.1. Mặt cắt dầm tại vị trí L/2
- Diện tích cốt thép dự ứng lực As = 4900 (mm
2
)
- Khoảng cách từ thớ chịu nén đến trọng tâm cốt thép DƯL dp = 1628 (mm)
Hình 8.2. Biểu đồ ứng suất tại mặt cắt L/2
- Giả sử TTH đi qua bản cánh như hình 8.2. Cân bằng theo phương ngang ta được khoảng cách
từ trọng tâm tiết diện đến mép trên của cánh dầm được tính bởi công thức sau:
(mm)
Vì c < 0 nên tính lại chiều cao vùng nén c theo công thức:
(mm)
Chiều cao chịu nén c = 206.2 (mm) < hf =222 (mm)
Vậy chọn trục trung hòa đi qua bản cánh là thỏa mãn
- Chiều cao vùng nén hữu hiệu: (mm)
- Ứng suất trong cáp dự ứng lực:
(mm)
- Sức kháng uốn danh định của mặt cắt giữa nhịp:
(N.mm) = 14300 (kN.m)
Ta có (kN.m) (kN.m)  Đạt điều kiện
Tính toán tương tự với các vị trí còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.11. Bảng tổng hợp kết quả kiểm tra chịu uốn
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
dp 912.8 1269.4 1567 1628 1628
c 203.4 205.8 206 206.2 206.2
k 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
β1 0.836 0.836 0.836 0.836 0.836
fps 1775.1 1798.15 1809.58 1811.41 1811.41
a 169.4 171.1 178.2 172.4 172.4
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 62

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
 1 1 1 1 1
Mn (kN.m) 7801 11044 13733 14300 14300
Mr (kN.m) 7801 11044 13733 14300 14300
Mu (kN.m) 0 4451.4 7593.5 9427.7 10036.6
Kết luận ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT
8.2.2. Kiểm tra hàm lượng thép
- Lượng thép tối đa:
- Công thức kiểm tra:
Trong đó:
+) c: Khoảng cách từ TTH đến thớ bê tông chịu nén ngoài cùng (mm)
+) de: Khoảng cách từ thớ chịu nén ngoài cùng đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo (mm)

+) Bỏ qua lượng cốt thép thường: de = dp
- Kiểm toán tại mặt cắt giữa nhịp:
 Đạt
Kiểm tra tương tự với các mặt cắt còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.12. Bảng tổng hợp kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa
0 L/8 L/4 3L/8 L/2
c/dps 0.16 0.14 0.129 0..127 0.127
Kiểm tra ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT
- Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:
Tại bất kì một mặt cắt nào của cấu kiện chịu uốn, lượng cốt thép thường và cốt thép dự ứng lực,
chịu kéo phải đủ để phát triển sức kháng uốn tính toán Mr, ít nhất phải lớn hơn hoặc bằng 1 trong 2
giá trị sau:
Mr ≥ min (1.2 x Mcr hoặc 1.33 Mu )
Trong đó:
+) Mu là moment tính toán có xét đến hệ số.
+) Mcr là moment kháng nứt được tính trên cơ sở phân tích ứng suất đàn hồi và cường độ chịu
kéo khi uốn fr của bê tông
+) fr: cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
Cường độ chịu kéo khi uốn (modun phá hoại):
Nếu không có số liệu xác định bằng các thí nghiệm vật lý thì cường độ chịu kéo khi uốn ft tính
bằng MPa, có thể xác định như sau:
+) Đối với bê tông có tỷ trọng thông thường: 0.63
+) Đối với bê tông cát có tỷ trọng thấp: 0.52
+) Đối với bê tông tỷ trọng thấp các loại: 0.45
- Kiểm toán tại mặt cắt giữa nhịp
+) Điều kiện kiểm toán: Mr ≥ min (1.2Mcr;1.33Mu)
Trong đó:
+) Mr: sức kháng uốn tính toán của dầm, Mr (giữa nhịp) = 14300 (kN.m)
+) Mu : moment uốn ở TTGH cường độ, Mu (giữa nhịp) = 10036.6 (kN.m)
+) Mcr: moment nứt, moment gây ứng suất kéo khi uốn ở TTGHSD
- Xác định moment gây nứt Mcr:
+) Cường độ chịu kéo khi uốn (Điều 5.4.2.6):
fr = 0.63 = 0.63= 3.45 (MPa)

Để thớ dưới dầm bị nứt bởi moment gây nứt thì cần phải xác định một momen phụ thêm:
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 63

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
=> M = 4833.56 (kN.m)
=> Mcr = MDC1 + MDC2 + MDC3 + MDW + Mngười + M = 11887.15 (kN.m)
=> Min (1.2Mcr; 1.33Mu) = ( 14264.58;13348.7) = 13348.7(kN.m)
Vậy đảm bảo điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu
Kiểm tra tương tự các mặt cắt còn lại ta được kết quả như bảng sau:
Bảng 8.13. Bảng tổng hợp kiểm tra hàm lượng cốt thép tối thiểu
Mặt cắt 0 L/8 L/4 3L/8 L/2
MDC1 0 1359.5 2330.4 2913.1 3107.2
MDC2 0 95.9 164.4 205.5 219.1
MDW 0 193.8 332.2 415.2 442.9
MLC 0 708.8 1214.9 1518.7 1619.9
Mngười 0 199.51 342.3 427.98 456.4
Pf (MPa) 6343344 6296372.66276880.46295647.46316923.2
e (mm) 200.8 609.8 909.1 970.5 970.5
fr (MPa) 3.98 3.98 3.98 3.98 3.98
M 5759.77 5662.19 5985.83 5237.71 4833.56
Mcr 5759.77 8747.96 11276.11 11850.49 11887.15
1.2Mcr (kN.m) 6911.72410497.55213531.33214220.588 14264.58
Mu 0 4451.4 7593.5 9427.7 10036.6
1.33Mu (kN.m) 0 5920.4 10099.4 12538.8 13348.7
Min(1.2Mcr;1.33Mu) 0 5920.4 10099.4 12538.8 13348.7
Mr (kN.m) 7801 11044 13733 14300 14300
Kiểm tra ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT
8.3. Kiểm tra sức kháng cắt của mặt cắt
8.3.1. Công thức kiểm tra
- Sức kháng cắt của dầm phải đảm bảo:
Trong đó:
+) : Hệ số sức kháng cắt theo quy định
+) Vumax: Lực cắt lớn nhất (kN)
+) Vn: Sức kháng cắt danh định (kN)
+) Vr: Sức kháng cắt tính toán (kN)
- Xác định sức kháng cắt danh định:
Sức kháng cắt danh định Vn phải được xác định bằng trị số nhỏ hơn của:
Vn = Vc + Vs + Vp và
Trong đó:
+) Vc: Sức kháng cắt danh định do ứng suất kéo trong bê tông (A.5.8.3.3)
+) Vs: Sức kháng cắt của cốt thép chịu cắt (TCN 5.8.3.3)
+) dv: Chiều cao chịu cắt hữu hiệu (mm)
+) bv: Chiều cao bản bụng hữu hiệu lấy bằng chiều rộng nhỏ nhất trong chiều cao dv (mm)
+) S: Cự ly cốt thép đai (mm)
+) : Hệ số chỉ khả năng của bê tông bị nứt chéo truyền lực kéo
+) : Góc nghiêng của ứng suất nén chéo (độ)
+) : Góc nghiêng của của cốt thép đai đối với trục dọc (độ),
+) Av: Diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm
2
)
+) Vp: Thành phần lực dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược
chiều lực cắt (N)
8.3.2. Xác định chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv
- Chiều cao chịu cắt hữu hiệu, được lấy bằng cự ly đo thẳng góc với trục trung hoà giữa hợp lực
kéo và lực nén do uốn, nhưng không được lấy ít hơn trị số lớn hơn của 0,9de hoặc 0.72h (mm).
dv= de-a/2 ( Ở đây de=dps do không bố trí cốt thép cấu tạo)
Bảng 8.14. Bảng tổng hợp giá trị dv
Mặt cắt Gối L/8 L/4 3L/8 L/2 Đơn vị
de (mm) 912.8 1269.4 1567 1628 1628 mm
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 64

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
a (mm) 169.4 171.1 178.2 172.4 172.4 mm
h (mm) 1800 1800 1800 1800 1800 mm
de - a/2 (mm) 828.1 1183.91477.91541.81541.8 mm
0.9de (mm) 821.52 1142.51410.31465.21465.2 mm
0.72h (mm) 1296 1296 1296 1296 1296 mm
dv (mm) 1296 1296 1477.91541.81541.8 mm
8.3.3. Xác định Vp
Mặt cắt
Tổng giá trị tuyệt đối của thay đổi góc của đường cáp DƯL α
0 L/8 L/4 3L/8 L/2
Bó 1 0.285 0.251 0.217 0.182 0.147
Bó 2 0.23 0.2 0.17 0.142 0.113
Bó 3 0.179 0.1565 0.1338 0.111 0.088
Bó 4 0.101 0.088 0.0756 0.0627 0.0497
Bó 5 0.022 0.0197 0.0168 0.014 0.011
+) fpe: Ứng suất có hiệu trong cốt thép DƯL sau mất mát (Mpa) (kéo)
fpe= 0.75fpu-∆fpT
+) fpu= 1860 (MPa)
+) ∆fpT: Tổng mất mát ứng suất (MPa)
Vpi= ni×aps×fpe×sin(αi )
Bảng 8.15. Bảng tổng hợp thành phần dự ứng lực thẳng đứng
Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
Bó
cáp
Diện tích 1 bó cáp
(mm
2
)
Api x sin(αi )
1 980 275.5 243.4 211 177.4 143.5
2 980 223.4 194.7 165.8 138.7 110.5
3 980 174.5 152.7 130.7 108.6 86.1
4 980 98.8 86.1 74.02 61.4 48.7
5 980 21.56 19.3 16.46 13.72 10.78
Tổng Api x sin(αi ) 793.76 696.2 597.98 499.82 399.58
Ứng suất trong cốt thép
DƯL 0.75fpu
(chưa kể mất mát ứng
suất)
1395 1395 1395 1395 1395
Tổng mất mát ứng suất280.484373.89 451.48 467.16 463.73
Ứng suất hữu hiệu cốt thép
DƯL
(sau các mất mát ứng suất)
fpe
1298.7861288.621284.141287.421291.23
Vp (N) 884658 710897 564206 463753 372117
8.3.4. Tính toán ứng suất cắt v và sức kháng cắt danh định Vn
Công thức:
Trong đó:
+): Hệ số sức kháng cắt,
+) Vu: Lực cắt ở TTGHCĐ
+)Vp: Thành phần lực dự ứng lực hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược chiều
lực cắt (N)
+) fe: Ứng suất hữu hiệu trong cốt thép DƯL (sau tất cả các mất mát)
+) α: Góc nghiêng của cáp DƯL so với phương ngang
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 65

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
- Xác định tỷ số : Yêu cầu < 0.25 nếu không đạt phải tăng chiều cao dầm
Bảng 8.16. Bảng tổng hợp kết quả ứng suất cắt v và sức kháng cắt danh định Vn
Các đại lượng tính
toán
Kí hiệu Gối L/8 L/4 3L/8 L/2
Bề rộng bản bụng hữu
hiệu (mm)
bv 200 200 200 200 200
Chiều cao chịu cắt
hữu hiệu (mm)
dv 1296 1296 1506.8 1570 1570
Lực cắt (N) Vu 1292900 991400 692100 394900 100100
Thành phần lực DƯL
hữu hiệu (N)
Vp 884658 710897 564206 463753 372117
Hệ số sức kháng cắtφv 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
Ứng suất cắt v 2.13 1.51 0.68 -0.08 -0.83
Sức kháng danh địnhVn 34766583302897357780636037533512117
Trị số φvVn3128992.22972607.33220025.43243377.73160905.3
Cường độ nén bê tôngf’c 40 40 40 40 40
Tỷ số kiểm tra 0.0532 0.0377 0.0170 -0.0020-0.0208
Kiểm tra tỷ số ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT
Kiểm tra φvVn>Vu ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT ĐẠT
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Các ví dụ tính toán cầu dầm chữ I, T, Super T – GSTS Nguyễn Viết Trung (Tham khảo
trình tự thực hiện)
https:/drive.google.com/file/d/1R2pnw4aSaFTA6dh0SxfxYu7-HHA_5usR/view?usp=sharing
https:/drive.google.com/file/d/19KSfPJFfQHwbsTRyfVI5Brs765KE4Bnj/view?usp=sharing

[2] Cầu BTCT- TS Mai Lựu (bản đầy đủ phải photo, tham khảo tìm hiểu bản chất)
https:/drive.google.com/file/d/11vo_D-Bfw8iAiPWJeHVMGdeT1JBPlY7z/view?usp=sharing

[3] TCVN 11823:2017
https:/drive.google.com/open?id=17etJ82PIgYEKvNe0WGERu786x8uL5sdz

[4]Tra cáp dự ứng lực:
https:/drive.google.com/file/d/1y3lrJaecFcZ8dD3Pux8ne1iSuoq9Sl7K/view?usp=sharing
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 66

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT .............................................1
1.1. Số liệu thiết kế (Đề 7C3F)......................................................................................................1
1.1.1 Số liệu chung......................................................................................................................1
1.1.2. Vật liệu 1.1.2.1. Bê tông...................................................................................................1
1.2. Cấu tạo kết cấu nhịp 1.2.1. Chiều dài tính toán kết cấu nhịp.........................................1
1.2.2. Thiết kế mặt cắt ngang cầu.............................................................................................1
1.2.3. Kích thước dầm chủ.........................................................................................................2
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN LAN CAN ...........................................................................................3
2.1. Số liệu thiết kế.........................................................................................................................3
2.2. Thiết kế phần lan can.............................................................................................................3
2.2.1. Thiết kế thanh lan can.....................................................................................................3
2.2.2. Kiểm tra khả năng chịu lực của lan can........................................................................3
2.3. Tính toán bu lông neo............................................................................................................6
2.3.1. Chọn số liệu thiết kế.........................................................................................................6
2.3.2. Kiểm tra sức kháng kéo...................................................................................................6
2.4. Tính toán phần bê tông đỡ lan can.......................................................................................6
2.4.1. Xác định MwH.................................................................................................................7
2.4.2. Tính sức kháng uốn của tường đối với trục ngang Mc.................................................8
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU ..................................................................................10
3.1. Số liệu tính toán....................................................................................................................10
3.2. Sơ đồ tính bản mặt cầu........................................................................................................10
3.3. Xác định nội lực trong bản hẫng.........................................................................................10
3.3.1. Xác định chiều dài nhịp tính toán................................................................................10
3.4. Xác định nội lực bản dầm trong.........................................................................................11
3.4.1. Nội lực do tĩnh tải...........................................................................................................11
3.4.2. Nội lực do hoạt tải..........................................................................................................11
3.5. Thiết kế cốt thép bản mặt cầu.............................................................................................13
3.5.1. Thiết kế cho phần bản chịu momen âm.......................................................................13
3.5.2. Thiết kế cho phần bản chịu momen dương.................................................................13
3.6. Kiểm tra nứt cho bản mặt cầu............................................................................................14
3.6.1. Kiểm tra nứt đối với momen âm..................................................................................14
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 67

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
3.6.2. Kiểm tra nứt đối với momen dương.............................................................................14
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM NGANG .....................................................................................15
4.1. Cơ sở lý thuyết......................................................................................................................15
4.1.1. Giả thiết tính toán.............................................................................................................15
4.1.2. Số liệu tính toán..............................................................................................................15
4.2. Xác định nội lực trong dầm ngang tại giữa nhịp...............................................................15
4.2.1. Tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang..................................................................................15
4.2.2. Nội lực do tĩnh tải tác dụng lên dầm ngang theo các TTGH.....................................16
4.2.3. Xác định nội lực do hoạt tải..........................................................................................16
4.2.4. Tổng hợp nội lực trong dầm ngang..............................................................................17
4.3. Thiết kế cốt thép cho dầm ngang........................................................................................17
4.3.1. Số liệu thiết kế................................................................................................................17
4.3.2. Kiểm toán cốt thép tại mặt cắt giữa nhịp....................................................................18
4.4. Kiểm tra nứt cho dầm ngang..............................................................................................19
4.4.1. Kiểm tra nứt cho momen dương..................................................................................19
4.4.2. Kiểm tra nứt cho momen âm........................................................................................20
CHƯƠNG 5: HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG ....................................................................................21
5.1. Xác định đặc trưng hình học của tiết diện.........................................................................21
5.1.1. Quy đổi mặt cắt dầm chủ..............................................................................................21
5.2. Tính toán đặc trưng hình học của dầm..............................................................................22
5.2.1. Xác định bề rộng hữu hiệu của bản cánh dầm (theo mục 4, 6.2.6.1 TCVN 11823-04/2017) 22
5.2.2. Tính toán các đặc trưng hình học.................................................................................22
5.3. Xác định hệ số phân bố ngang............................................................................................24
5.3.1. Hệ số phân bố ngang theo phương pháp tra bảng......................................................24
5.3.2. Hệ số phân phối momen dầm giữa...............................................................................24
5.3.3. Hệ số phân phối momen dầm biên...............................................................................24
5.3.4. Hệ số phân phối lực cắt cho dầm trong........................................................................24
5.3.5. Hệ số phân phối lực cắt cho dầm biên..........................................................................25
5.3.6. Hệ số phân bố ngang của lan can.................................................................................25
CHƯƠNG 6: NỘI LỰC DẦM CHỦ .............................................................................................26
6.1. Nội lực do hoạt tải................................................................................................................26
6.1.1. Lực cắt và momen tại vị trí gối.....................................................................................26
6.1.2. Lực cắt và momen tại vị trí L/2....................................................................................27
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 68

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
6.1.3. Lực cắt và momen tại vị trí L/4....................................................................................27
6.1.4. Lực cắt và momen tại vị trí L/8....................................................................................28
6.1.5. Lực cắt và momen tại vị trí 3L/8..................................................................................28
6.2. Nội lực do tĩnh tải.................................................................................................................29
6.2.1. Tĩnh tải dầm chủ............................................................................................................29
6.2.2. Tĩnh tải dầm ngang........................................................................................................29
6.2.3. Trọng lượng bản mặt cầu..............................................................................................30
6.2.4. Trọng lượng lớp phủ......................................................................................................30
6.2.5. Trọng lượng lan can.......................................................................................................30
6.2.6. Nội lực tĩnh tải dầm trong.............................................................................................30
6.2.7. Nội lực tĩnh tải tại vị trí L/4..........................................................................................31
6.2.8. Nội lực tĩnh tải tại vị trí L/8..........................................................................................31
6.2.9. Nội lực tĩnh tải tại vị trí 3L/8........................................................................................32
6.2.10. Nội lực tĩnh tải tại dầm biên........................................................................................32
6.3. Tổ hợp tải trọng....................................................................................................................33
6.3.1. Các hệ số tải trọng.........................................................................................................33
6.3.2. Bảng nội lực hoạt tải......................................................................................................33
6.3.3. Tổ hợp tải trọng cho dầm trong...................................................................................33
6.3.4. Tổ hợp tải trọng cho dầm biên.....................................................................................36
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ DẦM CHỦ ...........................................................................................37
7.1. Bố trí cáp cho dầm chủ........................................................................................................37
7.1.1. Ứng suất cho phép trong bê tông ở trạng thái giới hạn sử dụng...............................37
7.1.2. Tính diện tích cốt thép...................................................................................................37
7.1.3. Chọn sơ bộ số bó cáp dự ứng lực..................................................................................40
7.2. Tính toán đặc trưng hình học..............................................................................................41
7.2.1. Giai đoạn 1: Dầm khoét lỗ do ống đặt cáp có diện tích Ap0 và chưa có mối nối.......41
7.2.2. Giai đoạn 2: Dầm được căng cáp và bơm vữa............................................................42
7.2.3. Giai đoạn 3: Tiết diện bít lỗ và có mối nối...................................................................43
7.3.1. Mất mát do ma sát.........................................................................................................44
7.3.2. Mất mát do ép sít neo....................................................................................................45
7.3.3. Mất mát do nén đàn hồi................................................................................................46
7.3.4. Mất mát do co ngót........................................................................................................47
7.3.5. Mất mát do từ biến........................................................................................................47
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 69

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP GVHD: TS. ĐỖ TIẾN THỌ
7.3.6. Mất mát do chùng cốt thép...........................................................................................48
CHƯƠNG 8: KIỂM TOÁN DẦM CHỦ .......................................................................................49
8.1. Kiểm toán dầm ở trạng thái giới hạn sử dụng...................................................................49
8.1.1. Kiểm tra ứng suất lúc căng kích...................................................................................49
8.1.2. Kiểm tra ứng suất nén lúc sử dụng (thớ trên dầm)....................................................51
8.1.2.1. Do tác động của ứng suất do dự ứng lực và tải trọng thường xuyên.....................51
8.1.3. Kiểm tra ứng suất kéo lúc sử dụng (thớ dưới dầm)....................................................53
8.1.4. Kiểm tra độ vồng, độ võng dầm....................................................................................54
8.2. Kiểm toán dầm ở trạng thái giới hạn cường độ................................................................56
8.2.1. Kiểm toán cường độ chịu uốn.......................................................................................56
8.2.2. Kiểm tra hàm lượng thép..............................................................................................58
8.3. Kiểm tra sức kháng cắt của mặt cắt...................................................................................59
8.3.1. Công thức kiểm tra........................................................................................................59
8.3.2. Xác định chiều cao chịu cắt hữu hiệu dv......................................................................60
8.3.3. Xác định Vp.....................................................................................................................60
8.3.4. Tính toán ứng suất cắt v và sức kháng cắt danh định Vn...........................................60
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................61
SVTH: HOÀNG KHÁNH PHƯỚC / MSSV: 20127027 70

Đồ án thiết kế cầu bê tông cốt thép.docx

About This Presentation

Slide Content

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

Đồ án thiết kế cầu bê tông cốt thép.docx

About This Presentation

Slide Content

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 8

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Slide 26

Slide 27

Slide 28

Slide 29

Slide 30

Slide 31

Slide 32

Slide 33

Slide 34

Slide 35

Slide 36

Slide 37

Slide 38

Slide 39

Slide 40

Slide 41

Slide 42

Slide 43

Slide 44

Slide 45

Slide 46

Slide 47

Slide 48

Slide 49

Slide 50

Slide 51

Slide 52

Slide 53

Slide 54

Slide 55

Slide 56

Slide 57

Slide 58

Slide 59

Slide 60

Slide 61

Slide 62

Slide 63

Slide 64

Slide 65

Slide 66

Slide 67

Slide 68

Slide 69

Slide 70

Tags

Categories

Download

Quick Actions

Statistics

Related Slideshows

MGV Residential Design projects for different clients, including a New Mexico Adobe project-1-.pdf