NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tấn Phước
1. TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL NHỊP GIẢN ĐƠN TIẾT
DIỆN SUPER T CĂNG TRƯỚC
2. NHIỆM VỤ: (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu).
Số liệu:
• Khổ cầu: B = 14(phần xe chạy) + 2x1,5(lề bộ hành) + (lan can tự chọn)
• Chiều dài nhòp: L = 33 m
• Khổ thông thuyền: 25x3.5m
• Tải trọng: HL 93, tải trọng người
• Tiêu chuẩn thiết kế: 22TCN272 – 05
• Mặt cắt sông cho trước: tự tìm mặt cắt sông
Yêu cầu:
• Thiết kế 2 phương án sơ bộ(có so sánh phương án)
• Thiết kế kỹ thuật 1 mố và 1 trụ(bao gồm cả phần móng)
• Thiết kế kỹ thuật một phương án kết cấu nhòp
• Thiết kế kỹ thuật tổ chức thi công
3. NGÀY GIAO:
4. NGÀY HOÀN THÀNH:
Giáo viên hướng dẫn
LỜI CẢM ƠN

Sau 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, được sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng
dẫn là Thầy Nguyễn Bá Hoàng, quý thầy cô trong tổ bộ môn và bạn bè, … cùng với
việc vận dụng những kiến thức đã được học từ trước đến nay, em đã hoàn thành đồ
án tốt nghiệp của mình.
Trong quá trình làm đồ án, em nhận thấy các kiến thức thầy cô đã truyền đạt là hết
sức cần thiết và quý báu. Đó chính là hành trang cho em vững bước vào cuộc sống
và chắp cánh cho em thực hiện những ước mơ của mình.
Để vững chắc hơn trong bước đường kế tiếp của mình thì em cần phải khẳng đònh


Tp.HCM, ngày …… tháng …… năm……
Giáo viên hướng dẫn
PGS.TS. Nguyễn Bá Hoàng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Khoa: Tại chức
Bộ môn: Cầu Đường
cbda
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN
Bảng tổng hợp khối lượng 29
Chương II : Thiết kế sơ bộ phương án II 31
2.1. Chọn sơ đồ kết cấu nhòp: 31
2.2. Mố cầu: 31
2.3. Trụ cầu: 31
2.4. Các đặc trưng vật liệu sử dụng: 31
2.5. Tính toán dầm thép liên hợp bê tông cốt thép 34
2.6. Trình tự thi công 87
2.7. Tổ chức thi công 88
Bảng tổng hợp khối lượng 89
Chương III : So sánh lựa chọn phương án 91
3.1. Về kinh kế 91
3.2. Về kỹ thuật 91
3.3. Về mỹ quan 92
3.4. Về duy tu bảo dưỡng 92
3.5. Kết luận 93
PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
Chương I : Lan can, lề bộ hành 95
1.1. Lan can 95
1.2. Lề bộ hành 102
Bố trí cốt thép 112
Chương II : Bản mặt cầu 113
2.1. Khái niệm 113
2.2. Cấu tạo bản mặt cầu 113
2.3. Ngoại lực tác dung 115
2.4. Nội lực bản giữa 115
2.5. Nội lực bản biên 118
2.6. Tính toán cốt thép 120
2.7. Kiểm tra điều kiện chòu nứt 123
Chương III : Dầm ngang 127

4.7.1. Kiểm tra khả năng chòu uốn của dầm trong giai đoạn truyền lực 192
4.7.2. Kiểm tra khả năng chòu uốn ở Trạng Thái Giới Hạn Sử dụng 193
4.7.3. Kiểm toán sức kháng uốn danh đònh 196
4.7.4. Kiểm toán độ vồng, độ võng 201
4.7.5. Tính duyệt theo lực cắt, xoắn 203
Chương V : Tính toán mố cầu 211
5.1. Xác đònh tải trọng tác dụng lên kết cấu 212
5.1.1. Tónh tải 212
5.1.2. Hoạt tải 218
5.1.3. Tổ hợp tải trọng 234
5.2. Thiết kế cốt thép cho các mặt cắt 237
5.2.1. Thiết kế cốt thép cho tường thân 237
5.2.2. Thiết kế cốt thép cho tường đỉnh 246
5.2.3. Tính toán thiết kế tường cánh 250
5.3. Thiết kế móng mố 256
Chương VI : Tính toán trụ cầu 284
6.1. Các kích thước cơ bản 284
6.2. Các điều kiện cơ bản 285
6.3. Sô liệu kết cấu phần trên 285
6.4. Vật liệu sử dụng 286
6.5. Tải trọng tác dụng lên kết cấu 286
6.2.1. Tónh tải 287
6.2.2. Hoạt tải 290
6.6. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên xà mũ 306
6.7. Tổ hợp tải trọng tác dụng lên đỉnh bệ trụ 307
6.8. Thiết kế cốt thép 312
6.8.1. Thiết kế cốt thép cho xà mũ 312
6.8.2. Thiết kế cốt thép thân trụ 317
6.9. Thiết kế móng trụ 324
PHẦN IV : THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG

ảnh hưởng bởi thủy triều từ giữa tháng 8 đến hết tháng 12 hàng năm. Các tháng có
mực nước giao động theo thủy triều từ tháng 1 đến đầu tháng 8 hằng năm. Những
năm có lũ lớn 1996, 2000, 2001 thì thời gian không ảnh hưởng của thủy triều sẽ
kéo dài thêm.
Theo thống kê số liệu quan trắc thu thập được mực nước cao nhât quan trắc tại vò
trí trạm vào ngày 23/9/2007. Cao độ mực nước thiết kế:
Mực nước thấp nhất : + 4.0 m
Mực nước cao nhất : + 7.3 m
Mực nước thông thuyền : + 5.5 m
− Khí tượng
Theo số liệu thống kê của trạm Vónh Hưng, đặc trưng khí tượng của khu vực xây
dựng cầu Cái Môn như sau:
Bảng thống kê nhiệt độ đặc trưng các tháng từ 1978 đến năm 2000
Thán
g
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
T
max
31.8 32.7 34.9 36.5 35.8 32.6 32.0 31.1 31.5 31.2 30.7 30.2
T
min
19.3 20.5 20.8 21.0 21.5 22.3 21.9 21.3 22.7 23.2 23.0 22.4
T
tb
25.9 26.1 27.3 28.7 28.5 27.7 27.1 27.4 27.7 27.5 27.1 26.8
Bảng thống kê lượng mưa tháng trung bình nhiều năm từ năm 1978 đến năm
2000
Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Năm
R(mm) 3.0 8.0 18.0 71.0 118 202 250 204 269 308 82.2 7.0 1540
Lượng mưa ngày lớn nhất: 300mm. Tháng 10/1995

+ Chỉ số SPT trung bình : 1-13
Lớp 3 : Sét màu xám vàng, trạng thái dẻo cứng. Bề dày lớp 10.5 m
+ Dung trọng tự nhiên : 2.01 T/m
3
+ Góc ma sát trong :
o '
21 28
+ Lực dính : 31.3 kN/m
2
+ Chỉ số SPT trung bình : 13-28
Lớp 4 : Sét pha cát, màu nâu nhạt, trạng thái cứng. Bề dày lớp 2.5m
+ Dung trọng tự nhiên : 1.74 T/m
3
+ Góc ma sát trong :
o '
7 10
+ Lực dính : 12.5 kN/m
2
+ Chỉ số SPT trung bình : 15-18
Lớp 5 : Cát hạt mòn đến hạt trung lẫn bụi sét, màu nâu vàng, trạng thái chặt. Bề
dày lớp 9 m. Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp này như sau:
+ Dung trọng tự nhiên : 1.74 T/m
3
+ Goùc ma saùt trong :
o '
23 52
+ Löïc dính : 12.5 kN/m
2
+ Chæ soá SPT trung bình : 15-50
CHƯƠNG II

'0
046
1.48 0
Lớp 2 Sét cát màu xám xanh, xám vàng 6.4 14
'0
4910
1.85 1-13
Lớp 3 Sét màu xám vàng, dẻo cứng 10.5 31.3
'0
2821
2.01 13-28
Lớp 4 Sét pha, màu nâu nhạt, cứng 2.5 12.5
'0
107
1.74 15-18
Lớp 5 Cát mòn đến trung kết cấu rất chặt 9 0
'0
5223
19.9 15-50
CHƯƠNG III
CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT LIÊN QUAN
− Quy đònh khoan thăm dò đòa chất 22 TCN 259-2000.
− Quy phạm đo vẽ đòa hình 96 TCN 43-900.
− Tính toán dòng chảy lũ 22 TCN 220-95.
− Quy trình thiết kế áo đường mềm 22 TCN 211-06.
− Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05.
− Tham khảo Tiêu chuẩn thiết kế đường TCVN 4054-05.
− Quy trình công nghệ thi công và nghiệm thu mặt đường bê tông nhựa – Yêu
cầu kỹ thuật 22TCN 249 - 98
− Công tác đất - Thi công và nghiệm thu TCVN 4447-87

chiều dài mỗi cọc dự kiến 33 m
Trụ cầu:
- Trụ cầu là trụ đặc bằng bê tông cốt thép, thân hẹp
- Móng trụ là móng cọc khoan nhồi có đường kính cọc là 1m, 10 cọc, chiều dài dự
kiến mỗi cọc 33 m
1.3 Các đặc trưng vật liệu sử dụng:
- Bê tông : Cường độ bê tông chòu nén mẫu hình trụ tại 28 ngày tuổi sử dụng cho
các kết cấu bê tông cốt thép như sau:
Kết cấu Cường độ fc (MPa)
Lan can lề bộ hành 35
Bản mặt cầu 35
Dầm ngang 35
Dầm super T 50
Trụ và bệ trụ 35
Mố và bệ mố 35
Cọc khoan nhồi 35
Bê tông nghèo và bê tông tạo phẳng 10
- Cốt thép :
+ Thép thường:
Thép có gờ CII, giới hạn chảy 300 MPa
Thép có gờ CIII, giới hạn chảy 420 MPa
+ Cáp dự ứng lực:
Dùng loại tao tự chùng thấp : D
ps
= 15.2 mm
Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn : f
pu
= 1860 MPa
Diện tích 1 tao cáp: A
ps1

ớ
p mui luy
ệ
n tb: 60 mm
B
ả
n m
ặ
t c
ầ
u : 200 mm
1/2 mỈt c¾t ngang gi÷a nh?p
1/2 MỈT C¾T NGANG T¹I GèI
mỈt c¾t ngang cÇu
tû lƯ : 1-70
1.5%
2% 2%
1.4 Thiết kế sơ bộ
− Chiều dài toàn dầm
=
L 33 m
− Khoảng cách đầu dầm đến tim gối
=a 0.35 m
− Khẩu độ tính toán
= − × =
tt
L L 2 a 32.3 m
− Tải trọng thiết kế
+ Hoạt tải HL93
+ Tải trọng người 3 KPa

γ =
3
c
2500 kg/m
− Cường độ chòu kéo tiêu chuẩn:
pu
f = 1860 MPa
− Thép thường G60
y
f = 420 MPa
,
u
f = 620 MPa
− Loại cốt thép DUL tao thép Tao 7 sợi xoắn đường kính D
ps
=15.2 mm
− Quy trình thiết kế 22TCN 272 - 05
Kích thước mặt cắt ngang cầu
− Số lượng dầm chủ N
b
= 9
− Khoảng cách giữa 2 dầm chủ S = 1950 mm
− 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
( )
= − × =
n b
N N 1 2 16
− Chiều dày trung bình của bản:

3
.
Dung trọng của lớp phòng nước là 1.8 T/m
3
.
Dung trọng của cốt thép là 7.85 T/m
3
.
+ Tính toán trọng lượng bản mặt cầu.
Ta có diện tích bản mặt cầu là : 3.5 m
2
.
Thể tích bản mặt cầu:
3
3.5 33 115.5 m× =
Lượng cốt thép trung bình trong 1m
3
thể tích bêtông là 2 kN/m
3
Trọng lượng của cốt thép trong bản mặt cầu tính cho một nhòp dầm:
115.5 2 231 kN× =
Thể tích cốt thép trong bản bản mặt cầu là:
3
231
3 m
7.85 9.81
=
×

Vậy thể tích của bê tông bản mặt cầu là:

650 720
1370
250
1300 200
VÁT
20x20
VÁT
20x20
CẤU TẠO LỀ BỘ HÀNH
TỶ LỆ : 1-20
1500
300
10 x 200 = 2000 10 x 200 = 2000
150 150 150
650 250 100 250 100
1550
BỐ TRÍ THANH - CỘT LAN CAN
TỶ LỆ : 1-20
200
− Chọn thanh lan can thép ống:
+ Đường kính ngoài : D =100 (mm)
+ Đường kính trong : d = 90 (mm)
− Khoảng cách 2 cột lan can là 2000 mm
− Khối lượng riêng thép lan can:
( )
γ = 0.785×10 N mm
−4 3
s
− Thép cacbon số hiệu M270 cấp 250 có f
y

2
V
2
: Thể tích tấm thép T
2
= × × × = × × × =
3
2
V 2 b l h 2 150 750 10 2250000 mm
V
3
: Thể tích tấm thép T
3
= × × = × × =
3
3
V b l h 150 180 10 270000 mm
P
lk
: Trọng lượng ống liên kết
P
lk
=
−
− −
× γ × ×π× = × × × × × =
2 2 2 2
4
s
D d 88 78

3
cp p sp
V V V 24.22 0.363 23.857 m= − = − =
Khối lượng BT trong lan can:
cp cp c
G V 23.857 2.5 59.6 T= × γ = × =
Vậy, khối lượng toàn bộ bê tông cốt thép là:
p sp cp
G G G 2.85 59.64 62.5 T= + = + =
Các trụ cách nhau 2m, tổng số lượng là 17 trụ. Khối lượng phần tay vòn và cột lan
can cho 1 nhòp :
tv
G 0.012 33 2 2 0.293 17 2 11.546 T= × × × + × × =
1.5.3. Dầm ngang
850
600 100100
800
DẦM NGANG
TỶ LỆ : 1-20
100 820 100
600 200
800
1140
1020
Dầm ngang được bố trí tại 2 dầu dầm. Tổng số dầm chính trên 1 nhòp là 9 dầm do
đó tại một đầu dầm có 8 dầm ngang. Vậy có 16 dầm ngang trên 1 nhòp.
Diện tích 1 dầm ngang theo phương ngang cầu là 0.822 m
2
.
Thể tích tất cả dầm ngang :