ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD: THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV:CD03041 SVTH: DƯƠNG CHÍ HIẾU
MỤC LỤC

SỐ LIỆU THIẾT KẾ 5
PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1 8
CHƯƠNG I 8
THIẾT KẾ SƠ BỘ LAN CAN LỀ BỘ HÀNH 8
Lan can lề bộ hành chọn sơ bộ như hình vẽ: 8
Bản mặt cầu: 8
CHƯƠNG II 10
THIẾT KẾ DẦM CHỦ 10
Số liệu thiết kế: 10
Thiết kế cấu tạo 10
Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 13
Hệ số phân bố tải trọng: 16
Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 19
Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 25
PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 2 33
THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HP BÊ TÔNG CỐT THÉP 33
CHƯƠNG I: 33
SỐ LIỆU BAN ĐẦU 33
Các số liệu thiết kế: 33
Mặt cắt ngang cầu: 33
CHƯƠNG II 34
LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH 34
Lan can: 34
Lề bộ hành: 34
CHƯƠNG III 35
BẢN MẶT CẦU 35
Mô hình tính toán bản mặt cầu: 35

Kiểm toán khả năng chòu lực va xe của bó vỉa: 90
CHƯƠNG III 95
THIẾT KẾ BẢN MẶT LỀ BỘ HÀNH 95
Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng: 95
Lực tác dụng: 95
Thiết kế và bố trí cốt thép: 95
CHƯƠNG IV 97
THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 97
Khái niệm: 97
Cấu tạo bản mặt cầu: 97
Sơ đồ tính: 97
Tính nội lực bản chòu lực theo sơ đồ bản hai cạnh: 99
Xét tính liên tục của bản 101
Tính bản chòu lực như dầm congxon đối với bản hẫng: 101
Tính toán thép cho bản mặt cầu: 102
Kiểm tra điều kiện chòu nứt của bản: 105
CHƯƠNG V 109
THIẾT KẾ DẦM CHỦ 109
Số liệu thiết kế: 109
Thiết kế cấu tạo 109
Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 112
Hệ số phân bố tải trọng: 115
Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 118
Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 124
Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng: 131
Tính toán và bố trí cốt thép: 136
Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm 140
Tính toán các mất mác dự ứng suất: 144
Kiểm toán dầm: 149
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO

Các kích thước cơ bản 222
Vật liệu sử dụng 223
Tải trọng tónh tác dụng lên kết cấu 223
Hoạt tải HL-93 225
Thiết kế xà mũ 236
Thiết kế trụ 242
Tónh tải 242
Hoạt tải 243
Tải trọng gió 246
Lực đẩy nổi, áp lực dòng chảy 246
Lực va tàu 246
Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đỉnh móng 246
Thiết kế cốt thép theo TTGH CĐI 247
Thiết kế cốt thép theo TTGH ĐB 250
Thiết kế cốt đai và kiểm tra lực cắt theo TTGH ĐB 251
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
4
CHƯƠNG VIII 254
TÍNH TOÁN CỌC NHỒI CHO TRỤ 254
Tính sức chòu tải của cọc theo vật liệu: 256
Tính toán sức chòu tải của cọc theo dất nền: 256
Thiết kế cốt thếp cho cọc nhồi : 273
Tính toán chọc thủng cho đài cọc: 275
Thiết kế cốt thép cho đài cọc: 275
CHƯƠNG IX 277
BẢN LIÊN TỤC NHIỆT 277
Tổng quan: 277
Cơ sở tính toán 278
Tính toán nội lực bản liên tục nhiệt: 290

Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thể tích : γ
w
= 1.39g/m
3
.
- Lực dính c = 0.083 (KG/cm
2
)

.
- Giá trò SPT = 0
Lớp 2 : Đất sét hữu cơ màu xám đen, trạng thái rất mềm.
Chiều dày lớp : h
2
= 8 m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thể tích : γ
w
= 1.49 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.095 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT = 0
Lớp 3 : Đất sét màu nâu đốm xám xanh, trạng thái rắn.
Chiều dày lớp : h
3
= 3.9 m .

= 6 m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.97 T/m
3
.
- Lực dính c = 0 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 16
Lớp 6 : Đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đen trạng thái rất rắn.
Chiều dày lớp : h
6
=2m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.97 T/m
3
.
- Lực dính c = 0 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 16
Lớp 7: Đất sét lẫn ít cát mòn, màu xám đen trạng thái rất rắn.
Chiều dày lớp h
7
= 2m
Các chỉ tiêu cơ lý :

Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.99 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.051 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 63 >50
Lớp 10 : Đất sét màu xám đen trạng thái rắn.
Chiều dày lớp h
10
= 2 m
Các chỉ tiêu cơ lý :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.94 T/m
3
.
- Lực dính c = 0.24 (KG/cm
2
).
- Giá trò SPT N = 13
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
8

PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1
CHƯƠNG I


ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
10
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ DẦM CHỦ

I. Số liệu thiết kế:
Chiều dài toàn dầm: L= 30,7 m
Khoảng cách đầu dầm đến tim gối: a= 0.35 m
Khẩu độ tính toán: Ltt= L-2a=30 m
Tải trọng thiết kế: - Hoạt tải HL93
- Tải trọng người 3 Kpa
Mặt xe chạy: B1= 14 m
Lề người đi: B2= 1.2 m
Lan can: B3= 0.3 m
Tổng bề rộng cầu: B=17 m
Dạng kết cấu nhòp: cầu dầm
Dạng mặt cắt: Super T
Vật liệu kết cấu: BTCT dự ứng lực
Công nghệ chế tạo: Căng trước
Cấp bêtông: dầm chủ:
'
1c
f
= 50 MPa
Bản mặt cầu:
'
2c
f

¯ Lề người đi khác mức với mặt cầu phần xe chạy
¯ Bố trí dầm ngang tại các vò trí gối cầu: 2 mặt cắt
¯ Số lượng dầm ngang:
(1)2(81)214
nb
NN
=
−×= −×=
¯ Chiều dày trung bình của bản:
f
h = 20 cm
¯ Lớp BT atphan:
1
t = 70 mm
¯ Tầng phòng nước:
2
t = 4 mm

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
11

B. Cấu tạo dầm chủ:

Đoạn cắt khấc:
800
ck
Lmm=
Đoạn dầm đặc:
1200

22
1010 100 .75 1010 2.100 1327 .575 / 2 812637.5 0,813
dn
Ammm=+ +++ = =
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
13

III. Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T
Xét các mặt cắt đặc trưng gồm:
+ Mặt cắt gối:
1
0
x
m
=

+ Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện:
2
1, 65
x
m
=

+ Mặt cắt không dính bám 1:
3
3
x
m
=

1200
ft
bb mm==

+
1
800hh mm==
+
()
()
11
2/2/
1200 100 1200 1200 2 100 75 / 2 /1200 169
fcttt xy f
hhbbb VV b
mm
⎡⎤
=×++−×
⎣⎦
=×++−×× =⎡⎤
⎣⎦

+
()
()
()
()
1
1
2

bt
hch-hc
h
bb
Vx
Vy
bf1
hf1
h1
bw1
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
14
Diện tích của tiết diện liên hợp:
()
2222222
22
.
0,837.200 2125 790261 1111986 1,1
cban
gfffw
cdam
E
Ahbbhhhb
E
mm m
=×+×+−
=×+= =

b. Mặt cắt tại chỗ thay đổi tiết diện

cban
gg
cdam
E
AA hb mm m
E
=+ = + = =

c. Mặt cắt giữa nhòp:
¾ Tiết diện nguyên khối: ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
15

1071191302
1290
200
700Diện tích tiết diện nguyên khối:
22
1
1290.107 200.1291 700.325 623730 0.62
g
Ammm=++= =
¾ Tiết diện liên hợp:


m
=

b) Phân bố hoạt tải theo làn đối với mômen và lực cắt
Tỷ lệ mun đàn hồi giữa dầm chủ và bản mặt cầu
Cường độ chòu nén của bêtông làm dầm chủ:
cd
f' 50MPa
=

Mun đàn hồi của dầm chủ:

1,5 1,5
cd c cd
E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 50 36870MPa== =
Cường độ chòu nén của bêtông làm bản mặt cầủ :
'30
cb
f
MPa=
Mun đàn hồi của bản mặt cầu:

1,5 1,5
cb c cb
E 0,043.γ . f' 0,043.2500 . 30 27897MPa== =
Tỷ số :

cban
cdam
E

. 0,334
910 30000
SI
M
tt
SSH
mg
L
⎛⎞
⎛⎞
=
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
⎛⎞⎛ ⎞
==
⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠⎝ ⎠

 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:
()
0,125
0,6
2
0,6 0,125
2
.

1900

MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
17
d) Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong dầm biên:
 Với 1 làn thiết kế: dùng phương pháp đòn bẩy
Xét cho xe tải thiết kế và xe hai trục: vì khoảng cách của hai bánh xe theo chiều
ngang của hai loại xe là như nhau nên có chung một hệ số phân bố ngang

2125
1062
1200 1800600
1
y3
y1
y2Một làn thiết kế hệ số làn = 1,2
y1 = 0,512
y2 = 1,359
y3 = 0,794
+ Với xe tải thiết kế:
0,51
0,256
22
i
SE
MLL
y
g
−

1, 2
. . . 0,79.(2125 (1500 1062)) / 2 0, 268
3000 3000
SE
lan
i
Mlan
m
mg
ω
−
== −−=
∑

Tải trọng làn ta chia trước cho 3m, sau này khi tính toán ta chỉ nhân hệ số phân bố
tải trọng làn với 9,3N. Tải trọng người ta nhân với
3
3.10 .1200 /Nmm
−
.

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
18

 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế:
Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:
e
d = -438mm 0 1400
e

V
tt
SH
mg
L
⎛⎞
⎛⎞ ⎛⎞⎛ ⎞
== =
⎜⎟
⎜⎟ ⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠ ⎝⎠⎝ ⎠
⎝⎠

 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế:
()
0,1
0,8 0,8 0,1
2125 1600
. . . 0,713
2250 2250 30000
MI
V
tt
SH
mg
L
⎛⎞
⎛⎞ ⎛⎞⎛ ⎞
== =
⎜⎟

m
mg
ω
−
==+ =
∑

() ()
1, 2
. . . 0,79.(2125 (1500 1062)) / 2 0, 268
3000 3000
SE
lan
i
Vlan
m
mg
ω
−
== −−=
∑

 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:
Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng này bao gồm tất cả các điều
kiện sau: (đơn vò khoảng cách là mm)
Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:
e
d = -438 mm 0 1400
e
dmm⇒≤ ≤ (không thỏa)

:
R
η
hệ số dư thừa
1
R
η
= đối với mức dư thừa thông thường
:
I
η
hệ số quan trọng
1, 05
I
η
= cầu thiết kế là quan trọng
Hệ số điều chỉnh của tải trọng
. . 1,05 0,95
DRI
η
ηηη
==>
V. Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng:
A. Xác đònh tónh tải
tác dụng lên 1 dầm chủ:
a. Dầm chủ:
+ Đoạn dầm cắt khấc:
Diện tích tiết diện
2
1

. . .2 2, 45.10 .2, 2.1,2.2 13001,17
d c g dac
DC A L KG
γ
== =
+ Đoạn dầm còn lại:
Diện tích tiết diện
2
3
0, 62
g
Am=
Trọng lượng đoạn dầm:
(
)()
3
33
. . 2. 2, 45.10 .0,63. 30 2. 0,8 1,2 38039,73
d c g ck dac
DC A L L L KG
γ
= −+= −+=⎡⎤⎡⎤
⎣⎦⎣⎦

+ Tónh tải dầm chủ coi là tải trọng rải đều suốt chiều dài dầm:
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
20
123
3097,82 13001,17 38039,73

()
(
)
. . 0,813.0,8 .14
. 2450. 118,89 /
. 14.30
dn dn n
dn c
b
At N
DC KG m
NL
γ
== =
d. Ván khuôn lắp ghép:
. . 2450.0,86.0,025 52,675 /
vk c vk vk
DC b h KG m
γ
== =
e. Vách ngăn:
Với dầm có chiều dài 33m, ta dùng 2 vách đứng mỏng dày 15cm chia dầm
làm 3 khoang, mỗi khoang dài 11m. Vách ngăn này có tác dụng tăng độ ổn
đònh khi cẩu lắp dầm.
. . . / 2450.(1,6 0,56).0,15.2 / 30 25, 476 /
vn c vn vn vn
DC A t N L KG m
γ
==− =
f. Lan can:

=+=

Suy ra:
Dầm giữa:

22
0,125
0,438 0,125
. .282,98 41,68
2,125
e
g
n
d
PP KG
S
−
−
== =

Dầm biên:
22
0,125
2,125 0,438 0,125
. .282,98 241,3 /
2,125
ne
b
n
Sd

n
SKGm
γ
== =
Lớp phòng nước:
''
2
DW h . . 0,004.1800.2,125 15,3 /
n
SKGm
γ
== =
Tiện ích và trang thiết bò trên cầu:

m/KG5DW
3
=
Vậy
123
357 15,3 5 377,3 /
DW DW DW DW
KG m
=++
=+ +=

h. Tổng cộng:
 Dầm giữa
+ Giai đoạn chưa liên hợp bản mặt cầu:
1
1763,48 25,476 1788,96 /

DC DC DC DC DC DC DC
KG m
=+ ++++
=++++=

373,3 /
b
DW KG m
=

B. Hoạt tải HL93:
1) Xe tải thiết kế:
Xe tải thiết kế: gồm trục trước nặng 35 KN , hai trục sau mỗi trục nặng
145KN, khoảng cách giữa 2 trục trước là 4300mm, khoảng cách hai trục sau
thay đổi từ 4300 – 9000 mm sao cho gây ra nội lực lớn nhất, theo phương
ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là 1800mm
2) Xe hai trục thiết kế:
Xe hai trục: gồm có hai trục, mỗi trục nặng 110KN, khoảng cách giữa hai trục
không đổi là 1200mm, theo phương ngang khoảng cách giữa hai bánh xe là
1800mm
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
22

3) Tải trọng làn:
Tải trọng làn: bao gồm tải trọng rải đều 9,3N/mm. xếp tho phương dọc cầu,
theo phương ngang cầu tải trọng này phân bố theo chiều rộng 3000mm, tải
trọng làn có thể xe dòch theo phương ngang để gây ra nội lực lớn nhất.
4) Tải trọng người đi bộ:
Là tại trọng phân bố được qui đònh độ lớn là 3.10

6
x
m
=

+ Mặt cắt giữa nhòp:
5
30
15
22
tt
L
x
m===
2) Tính tại mặt cắt giữa nhòp
5
x
:
 Đường ảnh hưởng của mômen và lực cắt: y1
Ltt
x1x1
Ltt
+
-

Va x k
y
ax m
ω
===
Phần dương:
()
1
3,75
2
k
Vd x tt k
y
dLx m
ω
=−=
Tổng:
0
VVaVd
ω
ωω
=+=

k
x
y tung độ đường ảnh hưởng momen tại
k
x

k

ω
== =
 Giai đoạn 2(đã đổ bản bêtông)
. .9,81/1000 2950,04.112,5.9,81/1000 3255,74 .
b
DC b M
M
DC KN m
ω
== =
. .9,81/1000 377,3.112,5.9,81/1000 416,4 .
b
DW b M
M
DW KN m
ω
== =
y1
Ltt
x1
DC
M
ω
V
ω
−
V
ω
+
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO

VDW KN
ω
===

c) Bảng tổng hợp cho dầm biên

Mômen Lực Cắt
Giaiđọan 1 Giai đọan 2 Giai đọan 1 Giai đọan 2
MC
MDC1 MDC2 MDW VDC1 VDC2 VDW
X1 0 0 0 263.24 566.52 55.52
X2 421.19 906.44 88.83 232.88 501.18 49.12
X3 710.76 1529.61 149.9 210.6 453.22 44.42
X4 1263.58 2719.32 266.49 157.95 339.91 33.31
X5 1974.34 4248.93 416.4 0 0 0

2) Dầm giữa:
+ Bảng tổng hợp cho dầm giữa

Mômen Lực Cắt
Giaiđọan 1 Giai đọan 2 Giaiđọan 1 Giai đọan 2
MC
MDC1 MDC2 MDC1 MDC2 MDC1 MDC2
X1 0 0 0 263.24 434.1 55.52
X2 421.19 694.56 88.83 232.88 384.03 49.12
X3 710.76 1172.07 149.9 210.6 347.28 44.42
X4 1263.58 2083.67 266.49 157.95 260.46 33.31
X5 1974.34 3255.74 416.4 0 0 0

MC y1 y1' y1''
x1 0 0 0
x2 1.6 1.36 1.11
x3 2.7 2.27 1.84
x4 4.8 3.94 3.08
x5 7.5 5.35 5.35

Mômen
1
3
145 7,5 145 5,3 35 5,3 1986, 25 .
T
M
KN m=×+×+×=
2
3
35 3, 2 145 7,5 145 5,35 1874, 45 .
T
M
KN m=× + × + × =

12
333
( , ) 1986, 25 .
TTT
M
Max M M KN m==
Bảng tổng hợp mômen do xe 3 trục gây ra: