ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD: THẦY PHAN QUỐC BẢO
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 34
THIẾT KẾ DẦM THÉP LIÊN HP BÊ TÔNG CỐT THÉP 34
CHƯƠNG I: 34
SỐ LIỆU BAN ĐẦU 34
I .CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ: 34
II.MẶT CẮT NGANG CẦU: 34
CHƯƠNG II 35
LAN CAN, LỀ BỘ HÀNH 35
I.LAN CAN: 35
II.LỀ BỘ HÀNH: 35
CHƯƠNG III 36
BẢN MẶT CẦU 36
. Mô hình tính toán bản mặt cầu: 36
Sơ đồ tính bản mặt cầu: 36
Xác đònh nội lực bản mặt cầu do tónh tải ( tính cho 1 mét dài bản): 36

Sơ đồ tính toán và tải trọng tác dụng: 96
Lực tác dụng: 96
Thiết kế và bố trí cốt thép: 96
CHƯƠNG IV 98
THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU 98
Khái niệm: 98
Cấu tạo bản mặt cầu: 98
Sơ đồ tính: 98
Tính nội lực bản chòu lực theo sơ đồ bản hai cạnh: 100
Xét tính liên tục của bản 102
Tính bản chòu lực như dầm congxon đối với bản hẫng: 102
Tính toán thép cho bản mặt cầu: 103
Kiểm tra điều kiện chòu nứt của bản: 106
CHƯƠNG V 110
THIẾT KẾ DẦM CHỦ 110
Số liệu thiết kế: 110
Thiết kế cấu tạo 110
Tính toán đặc trưng hình học dầm Super-T 113
Hệ số phân bố tải trọng: 116
Xác đònh nội lực tại các mặt cắt đặc trưng: 119
Nội lực do hoạt tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên: 125
Tổ hợp tải trọng tại các mặt cắt đặc trưng: 133
Tính toán và bố trí cốt thép: 140
Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm 144
Tính toán các mất mác dự ứng suất: 149
Kiểm toán dầm: 155
Kiểm tra độ vồng, độ võng của dầm: 161
Tính duyệt theo lực cắt và xoắn: 164
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
2

Hoạt tải HL-93 233
Thiết kế xà mũ 244
Thiết kế trụ 250
Tónh tải 250
Hoạt tải 251
Tải trọng gió 254
Lực đẩy nổi, áp lực dòng chảy 254
Lực va tàu 254
Tổ hợp tải trọng tại mặt cắt đỉnh móng 254
Thiết kế cốt thép theo TTGH CĐI 255
Thiết kế cốt thép theo TTGH ĐB 258
Thiết kế cốt đai và kiểm tra lực cắt theo TTGH ĐB 260
CHƯƠNG VIII 263
TÍNH TOÁN CỌC NHỒI CHO TRỤ 263
TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU: 265
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
3
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN: 265
THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO CỌC KHOAN NHỒI : 282
TÍNH TOÁN CHỌC THỦNG CHO ĐÀI CỌC: 284
.THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO ĐÀI CỌC: 284
CHƯƠNG IX 286
BẢN LIÊN TỤC NHIỆT 286
TỔNG QUAN: 286
CƠ SỞ TÍNH TOÁN 287
TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN LIÊN TỤC NHIỆT: 299
Các thông số cơ bản ban đầu: 299
Tính toán nội lực do nhiệt độ, co ngót, từ biến: 300
Tính toán nội lực do tải trọng tác dụng: 302

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 .
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
5
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Các chỉ tiêu cơ lý :

= 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 :
- Trọng lượng thễ tích : γ
w
= 1.98 T/m
3

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
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
7
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
PHẦN I: THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN 1
CHƯƠNG I
THIẾT KẾ SƠ BỘ LAN CAN LỀ BỘ HÀNH
I. Lan can lề bộ hành chọn sơ bộ như hình vẽ:
Tính toán chi tiết lan can lề bộ hành được tính toán ở phương án thiết kế kỹ thuật.
II. Bản mặt cầu:
1. Khái niệm:

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
= 30 MPa
Tỷ trọng bêtông:
c
γ
=2450 KG/
3
m
Loại cốt thép DUL: tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính
ps
D
= 15.2 mm

1
t
= 70 mm
¯ Tầng phòng nước:
2
t
= 4 mm
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
10
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
B. Cấu tạo dầm ch ủ:
Đoạn cắt khấc:
800
ck
L mm=
Đoạn dầm đặc:
1200
dac
L mm=
1) Mặt cắt ngang dầm trên gối:

2) Mặt cắt ngang dầm tại đoạn cắt khấc:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
11
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
3) Mặt căt ngang dầm tại giữa nhịp:

C. Cấu tạo dầm ngang:

Diện tích dầm ngang:

a. Mặt cắt trên gối
1
x
:
Ta sẽ quy đổi tiết diện Super-T về tiết diện đơn giản hơn để thuận tiện cho việc
tính toán.
 Tiết diện nguyên khối:
bt
hch-hc
h
bb
Vx
Vy
bf1
hf1
h1
bw1
Ta quy đổi theo nguyên tắc sau:
+
1
1200
f t
b b mm= =
+
1
800h h mm= =
+
( )
( )
1 1

+ − × − −
= = =
× −
−
Diện tích của tiết diện nguyên khối:
( )
1 1 1 1 1 1
2 2
1200 169 (800 169) 931 790261 0.79
g f f f w
A b h h h b
mm m
= × + − ×
= × + − × = =
 Tiết diện liên hợp:
Ta quy đổi theo nguyên tắc tương tự:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
13
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Diện tích của tiết diện liên hợp:
( )
2 2 2 2 2 2 2
2 2
.
0,837.200 2125 790261 1111986 1,1
cban
g f f f w
cdam
E
A h b b h h h b

. . 2211084 0.837.200.2125 2532809 2,5
cban
g g
cdam
E
A A h b mm m
E
= + = + = =
c. Mặt cắt giữa nhòp:
 Tiết diện nguyên khối:

MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
14
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO

1071191302
1290
200
700
Diện tích tiết diện nguyên khối:
2 2
1
1290.107 200.1291 700.325 623730 0.62
g
A mm m= + + = =
 Tiết diện liên hợp:

1071191302
1290
200

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
27897
n 0,757
E 36870
= = =
c) Hệ số phân bố hoạt tải đối với mômen trong các dầm giữa:
Với dầm Super-T, hệ số phân bố tải ngang được tính theo công thức:
Ta xét phạm vi áp dụng của các công thức tra bảng:
+
1800 2125 3500S≤ = ≤
(thỏa)
+
450 1600 1700H≤ = ≤
(thỏa)
+
6000 30000 73000L≤ = ≤
(thỏa)
+

   
= =
 ÷  ÷
   
 Với 2 hoặc nhiều làn thiết kế chòu tải:
( )
0,125
0,6
2
0,6 0,125
2
.
. .
1900
2125 2125.1600
. 0,532
1900 30000
MI
M
tt
S S H
m g
L
 
 
=
 ÷
 ÷
 
 

+Với xe tải thiết kế:
0,51
0,256
2 2
i
SE
M LL
y
g
−
= = =
∑
Trên cầu chỉ có một làn xe chất tải ta có hệ số làn xe tương ứng là : m = 1,2
( 3.6.1.1.2) .Vậy
( )
. 1,2.0,256 0,31
SE
M LL
m g
−
= =
+Với tải trọng người đi:
( )
1,2
( . ) 1,36 0,79 .1200 / 2 1,29
1200 1200
SE
lan
M PL i
m

Khoảng cách từ tim dầm biên đến mép đá vỉa:
e
d =
-438mm
0 1400
e
d mm⇒ ≤ ≤
(không thỏa)
Không sử dụng công thức trong bảng
Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp
đòn bẩy để thiết kế
e) Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong các dầm giữa:
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)
+
1800 2125 3500S≤ = ≤
(thỏa)
+
6000 30000 43000
tt
L≤ = ≤
(thỏa)
+
450 1600 1700H≤ = ≤
(thỏa)
+
8 3
b
N = ≥
(thỏa)

tt
S H
m g
L
 
     
= = =
 ÷
 ÷  ÷  ÷
     
 
Giá trò cực đại được chọn cho sự phân bố hệ số lực cắt thiết kế của các dầm
giữa
( ) ( ) ( )
( )
. . , . 0,713
I SI MI
V V V
m g Max m g m g= =
f) Hệ số phân bố hoạt tải đối với lực cắt trong dầm biên:
 Với 1 làn thiết kế chòu tải: dùng phương pháp đòn bẩy
Đã tính trong phần trên:
( )
. 1,2.0,256 0,31
SE
V LL
m g
−
= =
( )

e
d =
-438 mm
0 1400
e
d mm⇒ ≤ ≤
(không thỏa)
Không sử dụng công thức trong bảng
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
18
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
Vậy ta sẽ dùng hệ số phân bố ngang trong trường hợp 1 làn theo phương pháp
đòn bẩy để thiết kế
Các thông số
Tải trọng
xe
Tải trọng
là
Tải trọng
người
Dầm giữa
Mômen 0.532 0.532 0.532
Lực cắt 0.713 0.713 0.713
Dầm biên
Mômen 0.3072 0.268 1.292
Lực cắt 0.3072 0.268 1.292
g) Hệ số điều chỉnh tải trọng:
:
D
η

A. Xác đònh tónh tải tác dụng lên 1 dầm chủ:
a. Dầm chủ:
+ Đoạn dầm cắt khấc:
Diện tích tiết diện
2
1
0,796
g
A m=
Tỷ trọng bêtông dầm chủ
3 3
2,45.10 /
c
KG m
γ
=
Trọng lượng đoạn dầm:
3
1 1
. . .2 2,45.10 .0,796.0,8.2 3097,82
d c g ck
DC A L KG
γ
= = =
+ Đoạn dầm đặc:
Diện tích tiết diện
2
2
2,2
g

30
d d d
dc
DC DC DC
DC KG m
L
+ +
+ +
= = =
b. Bản mặt cầu:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
19
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
+ Dầm giữa:
2
. . . 2450.2,125.0,2 1041, 25 /
g
bmc c bmc c
DC A S h KG m
γ γ
= = = =
+ Dầm biên:
2
. . . 2450.2,125.0,2 1041, 25 /
b
bmc c bmc c
DC A S h KG m
γ γ
= = = =
c. Dầm ngang:

Ta giả thiết tải trọng lan can , lề bộ hành được qui về bó vỉa và truyền xuống
dầm biên và dầm giữa là khác nhau , phần nằm ngoài bản hẩng sẽ do dầm
biên chòu ,còn phần nằm trong sẽ chia cho dầm biên và dầm trong chòu theo tỉ
lệ khoảng cách từ điểm đặt lực đến mỗi dầm.
- Phần nằm ngoài bản hẩng:
1
0,58.0,3. 0,08.0,475. 63
0,58.0,3.2450 0,08.0,6.2450 63 606,9 /
c c
P
KG m
γ γ
= + +
= + + =
- Phần nằm trong:
2
0,28.0,25. 0,08.0,6.
0,28.0,25.2450 0,08.0,6.2450 282,98 /
c c
P
KG m
γ γ
= +
= + =
Suy ra:
Dầm giữa:
2 2
0,125
0,438 0,125
. .282,98 41,68

b
b
DC P P KG m= + = + =
Dầm giữa:

3 2
41,68 /
g
g
DC P KG m= =
g. Lớp phủ mặt cầu và tiện ích công cộng:
Lớp phủ bêtông Atfan:
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
20
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
1 1 1
DW h . . 0,07.2400.2,125 357 /
n
S KG m
γ
= = =
Lớp phòng nước:
' '
2
DW h . . 0,004.1800.2,125 15,3 /
n
S KG m
γ
= = =
Tiện ích và trang thiết bò trên cầu:

1
1763,48 25,476 1788,96 /
dc dc vn
DC DC DC KG m= + = + =
+ Giai đoạn khai thác: đã đỗ bản mặt cầu:
1788,96 1041,25 118,89 52,68 848, 2 3849,98 /
b b
b dc bmc dn lc vk vn
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
MSSV : CD03041 SVTH : DƯƠNG CHÍ HIẾU
21
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
3) Tải trọng làn:
Tải trọng làn: bao gồm tải trọng rải đều 9,3N/mm. xếp tho phương dọc cầu,

x m= = =
2) Tính tại mặt cắt giữa nhòp
5
x
:
 Đường ảnh hưởng của mômen và lực cắt:

y1
Ltt
x1

x1
Ltt
+
-
y3
y2
y2''
y2'
Diện tích của các đường ảnh hưởng
y1 = 7,5m, y2 = 0,5, y3 = 0,5
Momen:

2
1 1
. . .7,5.30 112,5
2 2
k
M x tt
y L m

= + =
k
x
y
tung độ đường ảnh hưởng momen tại
k
x
k
x
yd
,
k
x
ya
tung độ dương và âm của đah lực cắt tại
k
x
 Bảng tổng hợp diện tích đường ảnh hưởng tại các mặt cắt đặc trưng:
MC Xi Y1(m) Y2 Y3
x1 0 0 1 0 0 0 15
x2 1650 1.6 0.94 -0.06 24 -0.05 13.32
x3 3000 2.7 0.9 -0.1 40.5 -0.15 12.15
x4 6000 4.8 0.8 -0.2 72 -0.6 9.6
x5 15000 7.5 0.5 -0.5 112.5 -3.75 3.75
D. Tính nội lực do tónh tải tác dụng lên dầm giữa và dầm biên tại mặt cắt
5
x
:
1) Dầm biên:
a) Mômen:

−
V
ω
+
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP GVHD : THẦY PHAN QUỐC BẢO
b) Lực cắt
y2
y3
-
+
x1
Ltt
DC
 Giai đoạn 1(chưa đổ bản bêtông)
. .9,81/1000 1788,96.0.9,81/1000 0
dc
DC dc V
V DC KN
ω
= = =
 Giai đoạn 2(đã đổ bản bêtông)
. .9,81/1000 2950,04.0.9,81/1000 0
b
DC b V
V DC KN
ω
= = =
. .9,81/1000 377,3.0.9,81/1000 0
b
DW b V

/ 2
tt
L
ta xét 2 trường hợp
xếp xe bất lợi nhất lên đường ảnh hưởng mômen. Nội lực do xe thiết kế sẽ lấy giá
trò Max của 2 trường hợp trên.
a. Do xe tải 3 trục thiết kế gây ra
Trường hợp 1:
y1y1
y1'
y1''
P3
P2
P1
Trường hợp 2:
y1
y1''
y1'
P3
P2
P1
Ta có bảng tổng kết các tung độ tại các mặt cắt:
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