ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
MỤC LỤC
CÁC PHỤ LỤC TÍNH TOÁN
PHỤ LỤC 1: THUYẾT MINH CHUNG
PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP
PHỤ LỤC 3: TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN TRỤ GIAI ĐOẠN SỬ DỤNG
PHỤ LỤC 4: TÍNH TOÁN KIỂM TOÁN MỐ
LỜI NÓI ĐẦU
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
Trong giai đoạn phát triển hiện nay, nhu cầu về xây dựng hạ tầng cơ sở đã trở nên
thiết yếu nhằm phục vụ cho sự tăng trưởng nhanh chóng và vững chắc của đất nước, trong
đó nổi bật lên là nhu cầu xây dựng, phát triển mạng lưới giao thông vận tải.
Với nhận thức về tầm quan trọng của vấn đề trên, là một sinh viên cầu đường
chuyên ngành “Tự động hóa Thiết kế cầu đường”, trong những năm qua, với sự dạy dỗ tận
tâm của các thầy cô giáo, em luôn cố gắng học hỏi và trau dồi chuyên môn để phục vụ tốt
cho công việc sau này, mong rằng sẽ góp một phần công sức nhỏ bé của mình vào công
cuộc xây dựng đất nước.
Trong khuôn khổ Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế cầu giàn thép” và “Thiết kế
cầu dầm hộp liên tục Bê tông DUL đúc hẫng cân bằng” đã giúp em làm quen với nhiệm vụ
thiết kế một công trình giao thông để sau này khi tốt nghiệp ra trường sẽ bớt đi những bỡ
ngỡ trong công việc.
Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự cố gắng trong suốt 5 năm học tập và tìm hiểu
kiến thức tại trường. Đó là sự đánh giá tổng kết công tác học tập trong suốt thời gian qua
của mỗi sinh viên. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp này em đã được sự giúp đỡ nhiệt
tình của các thầy cô giáo trong bộ môn TĐHTKCĐ, đặc biệt là sự giúp đỡ trực tiếp của:
+ Giáo viên hướng dẫn: Th.S Trần Thế Hiệp.
+ Giáo viên đọc duyệt :
Do thời gian có hạn, trình độ còn hạn chế, lần đầu tiên vận dụng kiến thức cơ bản để
thực hiện tổng hợp một đồ án lớn nên chắc chắn em không tránh khỏi những thiếu sót. Vậy
kính mong quý thầy cô thông cảm và chỉ dẫn thêm cho em.

Nhận xét của giáo viên đọc duyệt

Giáo viên đọc duyệt
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
PHẦN I: TỔNG QUAN ĐỊA HÌNH-QUY TRÌNH
THIẾT KẾ
1.1. ĐIỀU KIỆN KHU VỰC XÂY DỰNG CẦU.
1.1.1. Đặc điểm về địa hình và thủy văn

2
)
- Lớp 2: Lớp sét kẹp cát mịn màu xám vàng nhạt, trạng thái dẻo cứng.
Các chỉ tiêu cơ lý:
+ Trọng lượng thể tích : γ
w
=17.8 KN/m
3
+ Độ sệt : I
L
= 0.56
+ Góc ma sát trong :
0 '
8 38
ϕ
=

+ Lực dính : c = 2.02 (kg/cm
2
)
- Lớp 3: Lớp sét pha cát màu vàng xám, xanh, trạng thái dẻo cứng.
Các chỉ tiêu cơ lý:
+ Trọng lượng thể tích : γ
w
=21.4 KN/m
3
+ Độ sệt : I
L
<0
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 5

+ Tiêu chuẩn thiết kế đường : 22TCN 4054 – 05.
1.2.1.2. Các nguyên tắc thiết kế.
+ Công trình được thiết kế vĩnh cửu, có kết cấu thanh thoát phù hợp với quy mô của
tuyến đường.
+ Đáp ứng được yêu cầu quy hoạch, phân tích tương lai của tuyến đường.
+ Thời gian thi công ngắn.
+ Thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng.
+ Giá thành xây dựng thấp.
1.2.2. Các thông số cơ bản.
1.2.2.1. Quy mô xây dựng.
+ Cầu được thiết kế vĩnh cửu tuổi thọ > 100 năm.
1.2.2.2. Tải trọng thiết kế.
+ Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình 22 TCN 272 – 05.
+ Hoạt tải thiết kế HL 93 bao gồm : Xe 3 trục thiết kế, xe 2 trục thiết kế và tải trọng
làn.
+ Hệ số tải trọng:
• Tĩnh tải giai đoạn 1: 1.25
• Tĩnh tải giai đoạn 2: 1.5
• Hoạt tải : 1.75
+ Hệ số động ( hệ số xung kích ) : IM = 1+25% = 1.25
1.2.2.3. Khổ cầu thiết kế.
+ Mặt cắt ngang thiết kế cho làn xe chạy với tốc độ là 80 Km/h.
• Mặt cắt ngang khổ: W = 2x3.5+2x1.5+2x0.25
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
• Phần xe chạy: B = 2x3.5 m
• Phần người đi bộ: B
ng
= 2x1.5 m
• Phần lan can: B

- Độ dốc dọc cầu: 3.5%.
- Độ dốc ngang cầu: 2%.
2.2. LỰA CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC
2.2.1. Mặt cầu, lan can và các phụ liện khác
- Lớp phủ mặt cầu xe chạy dày 74 mm bao gồm:
+ Bê tông át phan chiều dày 70 mm
+ Lớp phòng nước dày 4 mm.
- Hệ thống thoát nước dùng ống bố trí dọc cầu thoát xuống gầm cầu.
- Toàn cầu có 6 khe co giãn.
- Gối cầu nhịp chính dùng gối loại GPZ Pot Bearings của hãng OVM.
- Trên trụ T2 bố trí gối cố định, còn lại là các gối khác bố trí di động.
- Lan can trên cầu dùng lan can thép định hình theo quy trình AASHTO .
- Hệ thống cột đèn bố trí theo hai thành biên cầu cự ly dự kiến 25m/cột
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
2.2.2. Lựa chọn kích thước mặt cắt
Hình 1: Mặt cắt SG1 và SG17
Chiều dài kết cấu nhịp:
- Đối với kết cấu nhịp liên tục chiều dài nhịp biên bằng (0,65 ÷ 0,7) chiều dài nhịp
giữa.
L
b
= (0.65 ÷ 0.7)L
g
- Vậy với L
g
= 100 m thì L
b
= (65 ÷ 70 )m. Chọn L
b

cho việc lắp ráp xe đúc để thi công hai cánh hẫng đối xứng nhau. Trong phương án
sơ bộ chọn chiều dài đốt K0=14m.
- Đốt hợp long nhịp giữa: dhl = 2 m, đốt hợp long nhịp biên: dhl = 2 m
- Chiều dài đoạn đúc trên đà giáo: ddg = 14 m. Chiều dài các dốt đúc được lựa chọn
dài từ 2.5 đến 4m để tận dụng được năng lực của thiết bị xe đúc. Các đốt xa trụ có
chiều dài lớn hơn các đốt gần do các đốt xa có chiều cao mặt cắt giảm dần.
- Chia dầm ra từng đốt theo sơ đồ như hình vẽ.
• Số đốt trung gian nằm giữa: n = 5 đốt, chiều dài mỗi đốt: d = 3 m
Hình 2: Sơ đồ chia đốt dầm
2.3. VẬT LIỆU
Vật liệu dùng cho kết cấu:
2.3.1. Bê tông.
2.3.1.1. Bê tông dầm cầu chính:
- Cường độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày: f
c
' = 50000 kN/m
2
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
- Tỷ trọng của bê tông: g
c
25 kN/m
3
- Mô đun đàn hồi của bê tông: E
c
= 3.81E+07 kN/m
2
- Hệ số giãn nở nhiệt: a
c
= 1.08E-05 /

3
- Mô đun đàn hồi của bê tông: E
c
= 2.94E+07 kN/m
2
- Hệ số giãn nở nhiệt: a
c
= 1.80E-05 /
o
C
- Hệ số Poisson: μ = 0.2
2.3.2. Cốt thép thường
- Giới hạn chảy: 420 Mpa
2.3.3. Cốt thép dự ứng lực
fpu(Mpa)
1860
2.4 . TẢI TRỌNG THIẾT KẾ
Sử dụng cấp tải trọng theo quy trình thiết kế cầu : 22TCN-272-05
- Hoạt tải thiết kế: HL93
• Xe tải thiết kế: P = 325 kN
• Xe 2 trục thiết kế: P = 220 kN
• Tải trọng làn thiết kế: q = 9.3kN/m
- Tải trọng Người: 3kN/m
2
2.5. ĐƯỜNG HAI ĐẦU CẦU
- Chiều rộng nền đường: Bnền = 11.5 m
- Chiều rộng mặt đường: Bmặt = 10.5 m
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
2.6. LAN CAN, CHIẾU SÁNG, GỐI CẦU, KHE CO GIÃN.

• Chiều cao kiến trúc nhỏ đối với cầu dầm chạy trên.
• Đảm bảo độ cứng theo phương đứng của kết cấu nhịp:
f < [f].
• Đảm bảo mỹ quan và phù hợp với cảnh quan ở khu vực xây cầu.
- Theo kinh nghiêm thì đối với cầu ô tô, dàn liên tục có chiều cao dàn chủ được chọn
theo số liệu sau:
h = (
6
1
÷
10
1
)L
chính
= (
6
1
÷
10
1
)x90 = 15÷ 9 (m).
Ta chọn chiều cao dàn bằng h = 9 m.
3.2.2. Khoảng cách tim hai dàn chủ
Khoảng cách tim hai dàn chủ của cầu do số làn xe quyết định. Chọn khoảng cách này
là 8 m do cầu có khổ cầu là 7 + 2x0.5 (m).
Lề người đi bố trí hẫng ngoài dàn để đảm bảo an toàn cho người đi bộ.
3.2.3. Chiều dài khoang dàn
Chiều dài khoang là khoảng cách giữa hai nút liên tiếp trên đường biên xe chạy và
cũng là khoảng cách giữa các dầm ngang, và là khẩu độ tính toán của các dầm dọc. Như vậy
chiều dài khoang không những ảnh hưởng đến các thanh trong dàn mà còn ảnh hưởng tới

Dầm dọc và dầm ngang đều chọn thanh mặt cắt chữ I với các kích thước như sau:
Loại thanh
H B hc T
mm mm mm Mm
Dầm dọc 500 320 32 20
Dầm ngang 800 320 32 20
Bảng 2: Kích thước dầm dọc và dầm ngang
3.2.6. Dầm dẫn:
Dầm dẫn là dầm Super T bê tông cốt thép, L = 38m, có chiều cao mặt cắt là 1.7 m.
3.3. MÔ TẢ TÓM TẮT KẾT CẤU PHẦN DƯỚI
Hai mố có cấu tạo giống nhau, theo kiểu mố chữ U bằng BTCT, mố đặt trên móng cọc
bệ thấp BTCT Các cọc là cọc khoan nhồi D1500mm
Trụ: Hai trụ của dàn đều có cấu tạo giống nhau, là loại trụ thân đặc, căn cứ vào chiều
cao của trụ, thân trụ đặt trên hệ móng cọc bệ thấp. Các cọc là cọc khoan nhồi có đường kính
cọc D1500mm
3.4. MẶT CẦU VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ KHÁC
- Lớp phủ mặt cầu xe chạy dày 74 mm. Bao gồm phòng nước 4 mm lớp bê tông nhựa
70 mm.
- Mặt cầu có độ dốc ngang 2.0 %.
- Hệ thống thoát nước dùng ống gang bố trí dọc cầu để thoát nước xuống gầm cầu.
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
- Toàn cầu có 8 khe co giãn tại các mố và cuối nhịp liên tục.
- Gối cầu dùng gối cao su hình chậu.
- Lan can trên cầu dùng lan can thép.
3.5. VẬT LIỆU
3.5.1. Bê tông
3.5.1.1. Bê tông dầm cầu chính:
- Cường độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày: f
c

c
= 1.80E-05 /
o
C
-Hệ số Poisson: μ = 0.2
3.5.1.3. Bê tông mố :
- Cường độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày: f
c
' = 30000 kN/m
2
- Tỷ trọng của bê tông: g
c
24.5 kN/m
3
- Mô đun đàn hồi của bê tông: E
c
= 2.94E+07 kN/m
2
- Hệ số giãn nở nhiệt: a
c
= 1.80E-05 /
o
C
- Hệ số Poisson: μ = 0.2
3.5.1.4. Bê tông dầm cầu chính:
- Cường độ chịu nén quy định ở tuổi 28 ngày: f
c
' = 50000 kN/m
2
- Tỷ trọng của bê tông: g

4.1. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN KỸ THUẬT
4.1.1. Phương án 1 : Cầu liên tục bê tông cốt thép DƯL, thi công theo công nghệ đúc
hẫng .
4.1.1.1. Ưu điểm
- Kết cấu nhịp chính là cầu dầm liên tục nên đảm bảo sự êm thuận khi xe chạy trên cầu
.
- Cầu được thi công theo công nghệ đúc hẫng nên có thể thi công quanh năm do đó
đảm bảo tiến độ thi công .
- Cầu làm bằng vật liệu BTCT nên ít phải duy tu bảo dưỡng trong quá trình khai thác
và có tuổi thọ cao .
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
- Về mặt đặc điểm chịu lực của kết cấu thì phương pháp đúc hẫng đem lại sự phù hợp
khá lý tưởng giữa sơ đồ chịu lực trong giai đoạn thi công và giai đoạn khai thác sử
dụng. Việc tăng số lượng cốt thép DUL khi cánh hẫng vươn dài ra cũng phù hợp với
số lượng bó cốt thép cần bố trí khi chịu tải trọng khai thác.
- Tiết kiệm đà giáo ván khuôn vì mỗi chu kỳ đúc dầm chỉ tiến hành cho một đoạn ngắn
của kết cấu nhịp không những thế hệ thống đà giáo ván khuôn còn được sử dụng tiếp
tục cho các công trình khác. Như vậy đà giáo ván khuôn tức là xe đúc đã trở thành
sản phẩm công nghiệp, việc đầu tư ban đầu tuy lớn nhưng là đầu tư theo chiều sâu .
- Công việc thi công được lặp đi lặp lại theo chu kỳ giống nhau nên việc đào tạo công
nhân mang tính hiệu quả cao, giảm bớt được nhân lực và nâng cao năng suất lao
động . Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm trong các công đoạn được tiến hành tại chỗ
và dễ dàng.
- Quá trình thi công kết cấu nhịp hầu như không ảnh hưởng gì đến cơ địa bên dưới
cầu. Vì vậy thích hợp cho việc xây dựng cầu ở vùng sông sâu thung lũng có dốc cao
kể cả ở những nút giao thông ở phía dưới cầu.
- Cùng 1 lúc có thể thi công đồng thời ở nhiều trụ do đó thời gian thi công được rút
ngắn.
- Cầu có kiểu dáng kiến trúc đẹp phù hợp với cảnh quan xây dựng cầu.

- Vấn đề ổn định và mỏi của cầu dàn được đặt cao hơn các loại cầu khác, nhất là với
các tải trọng tác dụng thường xuyên trên cầu ôtô.
4.2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
Qua phân tích các ưu nhược điểm của từng phương án ta thấy.
Về điều kiện khai thác và thi công thì ta có thể chọn cả hai phương án làm phương án
kĩ thuật.Về kiểu dáng kiến trúc thì phương án 2 là đạt nhất.
Nhưng việc chọn phương án phải căn cứ vào các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, yêu cầu tổng
hợp về: kinh tế, cấu tạo, thi công, khai thác, kiến trúc và khả năng thiết bị của đơn vị thi
công.
Tuy nhiên trong phạm vi đồ án tốt nghiệp ngoài việc dùng các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật
để đánh giá lựa chọn phương án ta còn phải căn cứ vào bình diện chung, hướng phát triển và
mục đích học tập. Hiện nay nhu cầu phát triển kinh tế đòi hỏi những thành tựu khoa học kĩ
thuật đáp ứng được cho nền kinh tế cũng như cảnh quan. Cùng với sự trợ giúp về công nghệ
và kinh nghiệm của các tập đoàn xây dựng có kỹ thuật cao, việc tiếp cận, nghiên cứu là rất
cần thiết phù hợp với xu thế phát triển của nền kinh tế cũng như nghành xây dựng cầu nước
nhà. Cầu dầm liên tục thi công bằng phương pháp đúc hẫng cân bằng là một sơ đồ cầu hiện
đại, và có tương lai rất rõ rệt trong quá trình phát triển ngành xây dựng cầu nói riêng và quá
trình phát triển của đất nước nói chung. Đây là sơ đồ tỏ ra có nhiều điểm tương thích với
điều kiện địa chất khí hậu nước ta, phù hợp với thẩm mĩ chung của mọi người. Khả năng
vươt nhịp lớn, hình dáng kiến trúc hài hoà, và tiến độ thi công nhanh cũng như năng lực sử
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: TĐHTKCĐ
dụng lâu dài của sơ đồ cầu cũng rất phù hợp với tình hình kinh tế xã hội và nhu cầu xây
dựng hiện nay của ta. Vì vậy với mục đích là học tập lựa chọn phương án : Cầu dầm liên
tục bê tông cốt thép DƯL, thi công theo công nghệ đúc hẫng được đề xuất làm phương
án kĩ thuật.
Hoàng Huy Toàn – Lớp TĐHTKCĐ – K50 20