khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
Phần I
Giới thiệu chung
I. Hiện trạng kinh tế - xã hội và giao thông khu vực nghiên cứu
I.1. Hiện trạng kinh tế xã hội khu vực xây dựng cầu
Thành phố A là một tỉnh thuộc vùng duyên hải miền trung có vị trí địa lý thuận lợi
để mở rộng phát triển và giao lu kinh tế. Phía bắc giáp tỉnh X, phía nam giáp tỉnh Y.
Trong thời kỳ đổi mới chung của cả nớc, gần đây nền kinh tế tỉnh A đang có hớng
chuyển biến theo hớng giảm tơng đối tỷ trọng ngành nông lâm nghiệp, tăng tỷ trọng
ngành công nghiệp, dịch vụ để phù hợp với xu thế chung.
Với vai trò là một trung tâm phát triển kinh tế xã hội của miền trung, một cực cân
bằng trong cơ cấu lãnh thổ toàn quốc. Thành phố A về quy mô còn thua kém các thành
phố lớn khác, cơ sở vật chất kỹ thuật kinh tế và cơ sở hạ tầng còn lạc hậu và cha đồng
bộ, sức lao động là dồi dào nhng chiến lợc cha cao.
I.2. Hiện trạng giao thông đờng bộ trong khu vực
Quốc lộ 1A: Là trục quan trọng nhất qua địa phận tỉnh đóng vai trò hàng đầu trong
giao lu liên tỉnh, nội tỉnh. Trên tuyến có một số đoạn bị ngập trong mùa ma và một số
đoạn thờng bị ùn tắc cục bộ.
Hệ thống tỉnh lộ và huyện lộ cùng với các trục quốc lộ tạo thành mạng lới giao
thông, phân bố hợp lý, các tuyến vùng núi thờng chạy song song với địa hình tự nhiên
xuyên qua các khu vực dân c và khu công nghiệp. Chất lợng hệ thống tỉnh lộ và huyện
lộ xấu, xuống cấp mạnh.
II. các định hớng kinh tế xã hội dự báo nhu cầu vận tải - sự cần thiết phải đầu
t
II.1. Những định hớng phát triển kinh tế - xã hội
Thành phố A là một trong các tỉnh thuộc vùng kinh tế duyên hải miền trung. Định h-
ớng phát triển kinh tế từ nay đến năm 2020 là khai thác hiệu quả trục xuyên suốt Bắc
Nam, các cảng biển, tiềm năng du lịch và nguồn lợi biển để hình thành cơ cấu kinh tế
đa dạng theo hớng sản xuất hàng hoá.

Đáp ứng nhu cầu phát triển giao thông vận tải góp phần phát huy tốt tiềm năng sẵn
có, phục vụ chiến lợc quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh X trong tơng lai.
Việc đầu t xây dựng tuyến đờng trong đó có cầu A cùng với hệ thống các đờng quốc
lộ tỉnh lộ khác tạo nên mạng lới giao thông vận tải liên hoàn giữa các miền, nối các
khu trung tâm kinh tế, chính trị, công nghiệp, văn hoá góp phần chuyển dịch cơ cấu lao
động, dân c, sử dụng hết đất đai, đa công nghiệp lên miền núi, phát triển vốn rừng
từng bớc xây dựng nền kinh tế hiện đại hoá, công nghiệp hoá, củng cố an ninh quốc
phòng và tăng cờng hợp tác quốc tế.
III. đặc điểm điều kiện tự nhiên tại vị trí xây dựng cầu
III.1. Đặc điểm địa hình
Cầu C bắc qua sông B tại đoạn sông khá thẳng, dòng sông hẹp hơn, cả hai bên bờ ít
bị xói lở. Hai bờ đều là ruộng hoa mầu tơng đối bằng phẳng.
III.2. Đặc điểm địa chất
III.2.1. Địa chất thuỷ văn
Địa chất thuỷ văn gồm hai nguồn nớc chính:
Nớc mặt: Gồm nớc ao hồ, nớc sông. Lợng nớc mặt thay đổi theo mùa, mùa ma n-
ớc lớn, mùa khô lợng nớc giảm. nớc mặt rất phong phú về trữ lợng.
Nớc ngầm: Chủ yếu trong tầng cát, động thái, thành phần hoá học phụ thuộc vào
điều kiện khí tợng thuỷ văn.
III.2.2. Điều kiện địa chất công trình
Kết quả khoan thăm dò địa chất ở vị trí xây dựng cầu cho thấy cấu tạo địa tầng ở
đây nh sau:
Lớp 1- Sét pha cát, trạng thái dẻo cứng, dày trung bình 5,5 m có các chỉ tiêu nh
sau:
Hệ số rỗng e = 0,7;
Độ sệt B = 0,4;
Dung trọng thiên nhiên 1,95 T/m3
Lực dính tiêu chuẩn C = 0,14 kG/cm2;
Góc nội ma sát = 22
o

[ ]
0
R
= 2,5 kG/cm2
Lớp 3 - Cát hạt vừa, trạng thái chặt, bão hoà nớc, dày trung bình 6,6 m có:
= 2,05 T/m3 ;
C = 0,06 kG/cm2
= 38
o
Lực ma sát tới hạn f
tc
i
= 58,5(KN/m
2
).

[ ]
0
R
= 2,5 kG/cm2
Lớp 4 - Cát hạt thô, lẫn sỏi cuội trạng thái chặt, bão hoà nớc có chiều dày 5,2m
có các chỉ tiêu sau:
= 2,05 T/
m3
;
C = 0,03 kG/cm
2

= 40
0

C.
IV. các phơng án vợt sông và giải pháp kỹ thuật
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
3
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_Phần I - Giới thiệu chung
IV.1. Quy trình thiết kế
Quy phạm thiết kế cầu: Quy phạm thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN
18 - 79 năm 1979 của Bộ GTVT.
Tiêu chuẩn thiết kế đờng ôtô 22TCN 4054 - 98.
IV.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản
Quy mô xây dựng: Cầu thiết kế vĩnh cửu.
Tải trọng thiết kế:
Hoạt tải : Đoàn xe H30, xe nặng XB80.
Tải trọng ngời đi: 300 kg/m
2
.
Khổ cầu: 8 + 2x1,5 + 2x0,5m. Chiều rộng tổng cộng B = 12,0 m.
Khổ thông thuyền: Sông thông thuyền cấp II, khổ thông thuyền 50 x 7 m.
III.3. Vị trí xây dựng
Vị trí xây dựng cầu A lựa chọn ở đoạn sông thẳng khẩu độ hẹp. Chiều rộng thoát n-
ớc 312 m.
III.4. Phơng án kết cấu
Việc lựa chọn phơng án kết cấu phải dựa trên các nguyên tắc sau:
Công trình thiết kế vĩnh cửu, có kết cấu thanh thoát, phù hợp với quy mô
của tuyến vận tải và điều kiện địa hình, địa chất khu vực.

Kết cấu nặng độ ổn định cao, xe chạy êm thuận. Chi phí duy tu bảo dỡng
thấp
Khẩu độ nhịp 90m là khẩu độ kinh tế đối với cầu BTCT liên tục đúc hẫng
(80ữ120 m là khẩu độ khuyến nghị sử dụng của loại cầu này)
Nh ợc điểm:
Là loại cầu đòi hỏi các trang thiết bị lớn, hiện đại, trình độ chuyên môn
cao, công nhân phải có tay nghề vững mới đảm bảo chất lợng. Tuy nhiên
với trình độ công nghệ hiện nay các vấn đề này đã đợc khắc phục triệt để.
Cầu thuộc hệ siêu tĩnh nên chịu ảnh hởng của từ biến, nhiệt độ, gối lún do
đó phải có giải pháp cấu tạo mố trụ, kết cấu để có thể triết giảm những ảnh
hởng này. Thực tế hiện nay mố trụ của cầu dầm liên tục đúc hẫng đều dùng
móng sâu, móng cọc đờng kính lớn nên vấn đề lún không phải quan tâm
nhiều.
Không thể rút ngắn thời gian thi công
Quy trình thi công phức tạp, đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật cao, nhiều máy
móc thiết bị thi công tiên tiến đắt tiền.
IV.4.2 Phơng án 2 : Cầu dàn thép liên tục 3 nhịp thi công theo phơng pháp
lao kéo dọc.
Sơ đồ nhịp: 2.33 + 60 + 84 + 60 + 2.33m.
Chiều dài toàn cầu: L
tc
= 348,3 m.
Kết cấu phần dới:
Mố: Dùng mố tờng BTCT dạng chữ U, móng cọc khoan nhồi 1,0m.
Trụ: Dùng trụ thân cột, móng cọc khoan nhồi 1,0 m.
Ưu điểm:
Kết cấu chế tạo gần nh hoàn toàn trong công xởng nên thời gian thi công
có thể rút ngắn, chất lợng cấu kiện đợc đảm bảo
Vật liệu sử dụng - Thép là loại vật liệu có suất chịu lực cao nên vợt đợc
khẩu độ lớn trọng lợng kết cấu nhẹ =>giảm khối lợng vật liệu cho mố, trụ

m.
Ưu điểm:
Đây là phơng án kết cấu liên tục, do đó nội lực trong kết cấu nhỏ hơn so
với kết cấu giản đơn khác có cùng kích thớc cho nên tiết kiệm đợc vật liệu
đáng kể.
Vì kết cấu bao gồm hai loại vật liệu là thép và bê tông liên kết với nhau
bằng các neo. Bản bê tông cốt thép làm việc vừa với t cách là bản mặt cầu
vừa là một thành phần chịu lực do đó cũng rất kinh tế và tiết kiệm vật liệu.
Kích thớc trụ nhỏ, thi công kết cấu nhịp đơn giản do đó rút ngắn đợc thời
gian thi công. Giao thông trên cầu đợc liên tục êm thuận hơn so với sơ đồ
tĩnh định.
Nh ợc điểm:
Vì là sơ đồ liên tục nên chịu ảnh hởng của gối lún và thay đổi nhiệt độ do
vậy phải xử lý rất phức tạp. Dầm thép tuy dễ chế tạo gia công, gia công sửa
chữa nhng chịu ảnh hởng rất lớn của thời tiết đặc biệt là trong điều khí hậu
của nớc ta. Do vậy công tác duy tu bảo dỡng thờng xuyên và tốn kém.
Vì là kết cấu liên tục cho nên có những đoạn bản bê tông phải chịu kéo. Do
đó ta không đợc phép cho bê tông cùng tham gia chịu lực bằng cách không
cho liên kết neo nên thi công rất phức tạp.
IV.5. Kiến nghị phơng án kết cấu
Theo các phân tích trên thấy rằng về mặt kinh tế kỹ thuật cũng nh thi công thì phơng
án 3 có nhiều u điểm hơn hai phơng án còn lại nên kiến nghị phơng án 3 để xây dựng
cầu. Phơng án này là thiết kế kỹ thuật của đồ án.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
6
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải

T
5
và T
6
. Khe co giãn cao su.
Mặt xe chạy: Bê tông atfal (6 cm) + tầng phòng nớc bằng vật liệu farafon (1 cm).
Mặt cắt ngang cầu tạo dốc ngang 2% đảm bảo thoát nớc mặt ra 2 phía lan can qua các
ống thoát nớc.
Lan can trên cầu dùng lan can bằng thép ống tròn.
I.2. Kết cấu phần dới
Mố: Mố U BTCT, móng cọc khoan nhồi 1.5 m.
Trụ: Trụ thân đặc BTCT, móng cọc khoan nhồi 1.5 m
I.3. Vật liệu
I.3.1. Bê tông.
Sử dụng các loại bê tông sau:
Mác áp dụng
450 Dầm chủ và dầm ngang BTCT đổ tại chỗ.
300 Cọc khoan nhồi, cọc đóng.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
7
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
300 Mố trụ, lan can, bản quá độ.
150 Bê tông tạo phẳng và bịt đáy móng.
I.3.2. Cốt thép thờng.
Sử dụng cốt thép thờng theo tiêu chuẩn ASTM A615 hoặc tơng đơng.

2
. Kích thớc mặt cắt trên đỉnh trụ và tại giữa nhịp
nh hình vẽ.
Hình 1_1 mặt cắt ngang dầm chủ tại mặt cắt giữa nhịp
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
8
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
25
25
1170
160 100 130 300 130 100 160
604
4
5
4
5
250 20
20
Hình 1_2 mặt cắt ngang dầm chủ tại mặt cắt gối
60
30
30
260
550
20

1
4
'
1
3
'
1
3
'
1
2
'
1
2
'
1
1
'
1
1
'
1
0
'
1
0
'
9
'
9

'
1
'
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
1
0
1
0
1
1
1

3
3
6
6
3
3
3
3
3
3
3
3
3
.
5
3
.
5
3
.
5
3
.
5
1
III.1. Tính toán nội lực trong giai đoạn thi công
III.1.1. Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng
III.1.1.1. Sơ đồ tính:
Trong giai đoạn thi công cần tính toán với hai sơ đồ ứng với hai giai đoạn làm
việc của kết cấu.

jy
cm4
0 0 520.0 60.0 550.0 116684.9 120417.7 240.64 3882638791 7613285720
1 600 435.4 49.0 567.1 103223.4 106956.2 192.98 2470557628 6896489946
2 300 400.2 44.4 574.2 97510.8 101243.7 173.37 1987540604 6576255177
3 300 369.6 40.5 580.4 92510.7 96243.5 156.56 1616996848 6288110334
4 300 343.8 37.1 585.6 88244.0 91976.8 142.50 1337324912 6036458128
5 300 322.6 34.4 589.9 84728.7 88461.6 131.13 1130977758 5825139272
6 300 306.2 32.2 593.2 81979.5 85712.3 122.38 984139476.4 5657369770
7 300 294.4 30.7 595.6 80007.6 83740.4 116.20 886425180.2 5535693165
8 300 287.4 29.8 597.0 78821.2 82554.0 112.52 830621850.2 5461946925
9 350 277.3 28.5 599.0 77150.5 80883.4 107.35 755321720.9 5356432621
10 350 265.4 27.0 601.4 75127.6 78860.5 101.21 670406801.5 5228733469
11 350 256.8 25.9 603.2 73678.4 77411.3 96.87 613334173.8 5136531665
12 350 250.4 25.4 604.0 72807.2 76540.0 94.28 580504434 5080814328
13 450 250 25 604 72650.1 75323.2 93.21 563502115 4907653145
10
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Sơ đồ 1: Giai đoạn sau khi thi công xong đốt hợp long nhịp giữa. Với sơ đồ cầu
liên tục ba nhịp thì sơ đồ tính của giai đoạn này là dầm giản đơn mút thừa.
Sơ đồ 2: Giai đoạn dỡ tải trọng thi công, xe đúc. Giai đoạn này sơ đồ tính là
dầm liên tục 3 nhịp.
III.1.1.2. Tải trọng tác dụng:
Tải trọng tác dụng trong giai đoạn này là tải trọng giai đoạn I gồm các loại tải
trọng sau:
Tải trọng thi công gồm:
Trọng lợng đờng di chuyển, các thiết bị và ngời
P

3 10,124 25,311
K
3
3 9,624 24,061
K
4
3 9,198 22,994
K
5
3 8,846 22,115
K
6
3 8,571 21,428
K
7
3 8,374 20,935
K
8
3 8,255 20,639
K
9
3,5 8,088 20,221
K
10
3,5 7,886 19,715
K
11
3,5 7,741 19,353
K
12

d
=
206
14,4522
= 22,1 T
III.1.1.3. Tính toán nội lực
Vì cầu có kết cấu đối xứng nên chỉ cần tính nội lực cho 1/2 cầu. Gía trị nội lực
tại các mặt cắt nh hình vẽ đợc tính toán bằng cách sử dụng SAP
Sơ đồ 1.
Với sơ đồ này xếp tải nh hình vẽ. Tải trọng tác dụng là trọng lợng bản thân các
đốt dầm P
i
, tải trọng thi công gồm trọng lợng đờng di chuyển thiết bị, ngời P
tc
=
0,24 T/m và xe đúc P
xe
= 60 T. Các giá trị nội lực đợc xét với hai tổ hợp:
Tổ hợp tiêu chuẩn: Gồm tải trọng bản thân với hệ số tải trọng 1.0 và tải trọng
thi công với hệ số tải trọng cũng là 1.0
Tổ hợp tính toán: Gồm tải trọng bản thân với hệ số tải trọng 1.1 và tải trọng thi
công với hệ số tải trọng 1.3
Hình 1_4 sơ đồ tính giai đoạn I
3.512 2 3.53.5 33.53.5 33 333 33 66 33 33 333 3.53.53 3.5 1
P
i
P
xe
= 60 T
P

ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
III.2. Tính toán nội lực trong giai đoạn khai thác
III.2.1. Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng
III.2.1.1. Sơ đồ tính:
Trong giai đoạn khai thác sơ đồ tính là dầm liên tục 3 nhịp .
III.2.1.2. Tải trọng tác dụng:
Tải trọng tác dụng trong giai đoạn này là tải trọng giai đoạn II gồm các loại tải
trọng sau:
Tĩnh tải giai đoạn II :
Trọng lợng lớp phủ mặt cầu
P
mc
= 2,3.B.
2
B.i.5,007,0 +
= 2,3.11.
2
11.02,0.5,007,0 +
= 2,277 T/m
Trọng lợng lan can, gờ chắn bánh:
Với cấu tạo nh thiết kế trọng lợng lan can gờ chắn là P
lc
= 0,582 T/m.
Tĩnh tải giai đoạn II là : P
II
= P
mc
= P
lc
= 2.277 + 0.582 = 2.859 T/m.

.) + 1,5.q
II
.
i
(-)

Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
13
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
- 0,9.q
II
.
i
(+)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(-)
M
1
(+)
= (n

h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(-)
) + 1,5.q
II
.
i
(-)
- 0,9.q
II
.
i
(+)
M
2
(+)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(+)
) + 1,5.q
II

Trình tự tính toán nh sau:
Xây dựng đờng ảnh hởng lực cắt bằng cách sử dụng phần mềm SAP.
Tính chiều dài của các đoạn đờng ảnh hởng có dấu khác nhau ở trái và phải
mặt cắt.
Tính diện tích các đoạn đờng ảnh hởng tơng ứng.
Tra tải trọng rải đều tơng đơng q
tđ
cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác nhau
cho hai loại xe H30 và XB80.
Tính hệ số xung kích (1 + à) cho từng đoạn đờng ảnh hởng khác dấu bằng
cách nội suy
= 5 (1 + à) = 1.3; < 5 (1 + à) = 1.3
= 45 (1 + à) = 1.0; > 45 (1 + à) = 1.0
5 < < 45 thì (1 + à) nội suy tuyến tính.
Tính lực cắt do tính tải giai đoạn II và hoạt tải ở trái và phải mặt cắt.
Do tĩnh tải II, đoàn xe H30 và ngời:
Q
1
(-)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
H30
.
i
(-)
.) + 1,5.q
II
.

(+)
-
- 0,9.q
II
.
i
(-)
+ 2.n
ng
.q
ng
.
i
(+)
Do tĩnh tải II, Xe bánh nặng XB80:
Q
2
(-)
= (n
h
.(1 + à).q
tđ
XB80
.
i
(-)
) + 1.5.q
II
.
i

Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
14
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Chọn lực cắt âm và dơng do hoạt tải + tĩnh tải II ở trái và phải mặt cắt.
Q
(-)
hoạt
= Max{Q
1
(-)
, Q
2
(-)
}
Q
(+)
hoạt
= Max{Q
1
(+)
, Q
2
(+)
}
Trong đó:
n
h
; n

14'-14' 7 998,40 -84,61 1519,00 -364,86
13'-13' 14 1659,51 -318,25 2576,86 -880,80
0-0 58 -1711,49 -6092,63 -1076,76 -8958,13
13-13 103 2357,00 57,09 3610,07 -497,35
Bảng 1_4 kết quả tính toán đờng bao lực cắt do tĩnh tải II + hoạt tải
Mặt
cắt
Toạ
độ
(m)
Giá trị tiêu chuẩn Giá trị tính toán
Qtrái (T) Qphải (T) Qtrái (T) Qphải (T)
Max Min Max Min Max Min Max Min
15'-15' 0 2,73 -184,07 -61,70 -209,80 44,90 -280,98 -47,88 -304,14
14'-14' 7 28,50 -132,33 28,50 -132,33 71,96 -207,52 71,96 -207,52
13'-13' 14 65,11 -85,61 65,11 -85,61 116,16 -143,06 116,16 -143,06
0-0 58 347,44 112,38 -110,42 -367,39 502,09 93,14 -82,99 -534,48
13-13 103 72,27 -72,27 72,27 -72,27 125,01 -125,01 125,01 -125,01
III.2.3. Tổ hợp nội lực
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
15
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Cộng đại số giá trị nội lực ở 3 sơ đồ làm việc của từng mặt cắt tơng ứng ta đợc nội
lực tại từng mặt cắt trong giai đoạn khai thác hay đờng bao nội lực trong giai đoạn
này. Kết quả tính toán đợc ghi trong bảng 7 và bảng 8.

công nếu không đủ khả năng chịu lực thì tính toán cốt thép bổ sung.
Thép DƯL sử dụng là loại 19 T15.2 và 12 T12,7 có diện tích mặt cắt ngang mỗi bó
lần lợt là 26,2 cm
2
và 11,844 cm
2
.
Diện tích cốt thép cần thiết tại mặt cắt: F
ct
=
2d0
tt
R.h.
M

.
Trong đó :
M
tt
: Gía trị mô men tính toán lớn nhất tại mặt cắt trong giai đoạn khai
thác.
h
0
: Chiều cao có hiệu của mặt cắt. h
0
= h a
d
với h là chiều cao tiết
diện và a
d

: Cờng độ nén uốn tính toán của bê tông. Bê tông #450
R
u
= 250 kG/cm
2
.
Thay số vào công thức trên sẽ tính đợc tổng diện tích cáp thép cần thiết F
ct
, từ đó
lựa chọn gần đúng số bó cáp thép cần thiết. n = với f
0
là diện tích một bó cáp.
Kết quả tính toán ghi trong bảng 9.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
17
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
Bảng 1_7 kết quả tính và bố trí cốt thép
Mặt
cắt
Mtt (T.m)
h
(cm)
h
o
(cm)

1170
550
520
1170
520
260
20
260
60
550
30
30
4
5
4
5
20
62
34.5
90
505
hình 1_6 Quy đổi mặt cắt tiết diện 13 _ 13
604
1170
25
250
4
5
20
4

=
115,0
505.550.250
11600.6916
h.b.R
R.F
0u
2dd
==

Tra bảng có hệ số mô men tĩnh A
0
= 0,109
Mô men giới hạn của mặt cắt 0-0:
[M] = A
0
.R
u
.b.h
0
2
= 0,109.250.550.505
2

= 3822187188 kG.cm = 38221,87 T.m
Nhận thấy: [M] = 38221,87 T.m > M
0-0
TT
= 34901,22 T.m
=> Đảm bảo khả năng chịu lực.

2

= 280750000 kG.cm = 2807,50 T.m
Nhận thấy: [M] = 2807,50 T.m > M
0-0
TT
= 3120 T.m
=> Đảm bảo khả năng chịu lực.
VII. Tính toán nội lực tác dụng lên mố cầu Chọn sơ bộ số lợng cọc cho mố
VII.1. Thiết kế kích thớc mố
Cấu tạo mố đợc thiết kế phù hợp với kết cấu nhịp dầm và điều kiện địa chất thuỷ
văn khu vực xây dựng đảm bảo các chỉ tiêu về kỹ thuật và kinh tế. Với nhịp dầm giản
đơn tiết diện chữ I dài 33m ta chọn sơ bộ kích thớc mố theo kinh nghiệm nh sau:
Kích thớc cụ thể xem hình vẽ.
Hình 1_6 kích thớc sơ bộ mố cầu.
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
19
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
400
400
15002500
1
:
1
,

3200X4=9600 1200
3300
B2
B1
B3
B4
B5
12000
1200
2%
500
2%
750790
750790
400
700
I
II
III
II
III
I
VII.2. Tính toán mố.
Với mố cầu ta cần tính và bố trí cốt thép cho toàn bộ các bộ phận của mố (bao gồm t-
ờng đỉnh, tờng thân và tờng cánh ).
Tuy nhiên để thiên về an toàn và giảm bớt khối lợng tính toán ta chỉ tiến hành tính toán
cốt thép cho các mặt cắt làm việc bất lợi và tiến hành bố trí cốt thép từ lợng cốt thép đã
tính đợc. Sau khi bố trí cốt thép ta cần tiến hành kiểm duyệt.
Cụ thể các mặt cắt đó là I I, II II, III III, và các mặt cắt thuộc tờng cánh nh
hình vẽ:

1 Trọng lợng bản thân mố
2 Phản lực thẳng đứng do trọng lợng kết cấu nhịp
3 Phản lực thẳng đứng do hoạt tải đứng trên kết cấu nhịp
4 Lực hãm dọc cầu
5 Ma sát gối cầu
6 áp lực đất tĩnh, áp lực đất do hoạt tải đứng trên lăng thể trợt
7 Phản lực gối do trọng lợng bản thân và hoạt tải trên bản quá độ
ở phần tính tải trọng dới đây ta chỉ tính lực dọc và lực ngang tiêu chuẩn còn giá
trị tính toán cũng nh mômen sẽ đợc tính toán và tổ hợp trong bảng ở phần sau.
II.1.1.1. Trọng l ợng bản thân mố
Trọng lợng bản thân mố tính toán với kích thớc hình học nh trên bao gồm
trọng lợng thân mố (Tờng đỉnh, tờng trớc, tờng cánh )và trọng lợng bệ móng.
Trọng lợng thân mố :
Xác định chiều cao tờng đỉnh
Công thức:
H
tđ
= H
dc
+ H
g
+ H
đ
+ H
bmc
+ H
lp
Trong đó :
H
lp

Mômen
(Tm)
1 Tờng đỉnh 23,24 1,15 26,728
2 Đá kê gối 0,13 0,55 0,072
3 Tờng trớc 220,80 0,60 132,480
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
21
khoa công trình
trờng ĐH Giao Thông Vận Tải
ĐATN_phần II - phơng án sơ bộ 01
4 Vai kê 8,05 1,55 12,478
5 Bản quá độ 57,75 4,35 251,213
6 Đỉnh tờng cánh ( II ) 16,63 2,05 34,081
7 Phần vát tờng cánh ( I ) 34,38 4,64 159,635
8 Tờng cánh ngàm 2 cạnh ( III ) 9,12 2,03 18,552
10 Lõi đất trong lòng mố 173,74 2,05 356,160
11 Bệ cọc 314,53 0,00 0,000

Tổng cộng 858,36

991,398
Hệ số tải trọng tính toán n
t
= 1,1
Trị số tính toán nh sau:
P
tt

= 33 Tm
VII.2.1.4. Phản lực gối do hoạt tải đứng trên kết cấu nhịp
VII.2.1.5. Phản lực gối do trọng l ợng bản thân và hoạt tải đứng trên bản quá độ
Do trọng lợng bản thân bản:
R
B-b
= .0,3.10.5.2,5 = 18,75 T
Do H30 đứng trên bản : R
B-H30
= 12 T
Do XB 80 đứng trên bản : R
B-XB80
= 10 T
Vậy tổng lực nén tính toán tác dụng lên mố, trụ là:
N
mố
TT
= N
d
TT
+ N
PII
TT
+ N
H
TT
+
P
mố
+ N

t
.R
t
).m
tc
Với:
R
b
1150 T/m
2
F
b
0,785 m
2
R
t
19000 T/m
2
F
b
0,007364 m
2
m 0,85
m
tc
0,7
Thay vào công thức trên ta có:
P
vl
= 620,38 (T)

tc
: lực ma sát đơn vị tiêu chuẩn,tra bảng
l
i
Giá trị f
i
tc
Đơn vị
l
1
6 (m) 30,5 KN/m
2
l
2
9 (m) 45,5 KN/m
2
l
3
7 (m) 58,5 KN/m
2
l
4
5 (m) 56,5 KN/m
2
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
23
khoa công trình

III.4.2.3. Sơ bộ tính toán số cọc cần thiết:
Công thức:
0
tt
P
P
.n =
Trong đó:
: hệ số kinh nghiệm tính đến tải trọng ngang và mô men = 1,3
P
tt
: tải trọng thẳng đứng tính toán (T). P
tt
= 1318,46 (T).
P
o
: sức chịu tải tinh toán của cọc (T) P
o
= 437,71(T).
Thay số vào công thức ta đợc:
71,437
46,1318
.3,1n =
= 4,92 (cọc)
Chọn: n = 8. Sơ đồ bố trí cọc nh hình vẽ.
Hình sơ đồ bố trí cọc mố Mo
5500
3500
2400X4=96001200 1200
1000

M
x
= 366,78 T.m
y
max
= 4,8 m
N = 1318,46 T
( )
2222
i
m6,256,18,4y =+=

Do đó:
P
cọc
= 256,50 T
Nh vậy:
P
cọc
= 256,50 (T) < P
0
= 437,71 (T).

Đạt yêu cầu
III.4.3.2. Kiểm tra c ờng độ nền đất tại mũi cọc:
Công thức kiểm tra:
R
W
M
F

tb
l
l.
= 235
o
4
tb

=
= 58,8
o
.
Do đó: F = 9319,769m
2
.
G : là trọng lợng khối đất quy ớc
G = F.L..
Sinh viên :
Nguyễn Văn Điệp
Trang
Lớp : Cầu đờng bộ.B_K40
25