Thiết kế cầu BTCT DƯL tiền áp đúc sẵn nhịp giản đơn tiết diện SUPER-T,L=40m, khổ cầu B=2x3,5m(xe ôtô)+2x3,5(xe thô sơ)+2x1,2m(lề bộ hành)+2x0,3m(dải lan can) 22TCVN272-05,tải trọng HL93

KHÁI NIỆM CHUNG Thiết kế sơ đồ cấu tạo cầu là một nhiệm vụ kỹ thuật tổng hợp, gồm: xác định các kích thước tổng thểcủa công trình, chiều dài nhịp hợp lý, chọn các loại vậtliệu phù hợp vớ

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập tại trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh, với các qui định của nhà trường đề ra, em đủ điều kiện để tham gia làm đồ án tốt nghiệp

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã được

TS Bùi Đức Tân hướng dẫn tận tình về kiến thức chuyên môn và cung cấp các tài liệu tham khảo cần thiết để

em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.

Đồ án được hoàn thành với sự cố gắng của bản thân và sự giúp đỡ, chỉ bảo của giáo viên hướng dẫn Song do sự hạn chế về trình độ chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của bản thân nên không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô giáo để đồ án được hoàn chỉnh hơn, giúp em hoàn thiện hơn kiến thức chuyên môn để khỏi bỡ ngỡ trước công việc thực tế sau khi tốt nghiệp.

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của

TS Bùi Đức Tân cũng như toàn thể các thầy, cô giáo đã giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường

Tp.HCM, ngày 27 tháng 05 năm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN



Giáo viên hướng dẫn

TS Bùi Đức Tân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT 

Giáo viên đọc duyệt

MỤC LỤC Trang Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp 1

Lời cảm ơn 2

Mục lục 5

PHẦN I: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẦU Chương I: SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ I Đặc điểm điều kiện tự nhiên 8

II Khí tượng thủy văn 9

Chương II: GIẢI PHÁP KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN CẦU

I Khái niệm chung 12

II Các định hướng đối với giải pháp kỹ thuật12 III Giải pháp kỹ thuật cơ bản 12

IV Bảng khái toán kinh phí cho hai phương án nhịp dẫn 13

V Quy mô – Tiêu chuẩn kĩ thuật của phương án thiết kế 15

VI Giải pháp thiết kế 15

PHẦN II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CẦU

Chương I: THIẾT KẾ LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH

I Thiết kế lan can tay vịn 18

II Thiết kế lề bộ hành 22

Chương II: THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

I Cấu tạo và sơ đồ tính bản mặt cầu 31

II Tính toán nội lực bản kiểu dầm 31 III Kiểm toán bản mặt cầu 34

Chương III: THIẾT KẾ DẦM SUPER TEE

I Giới thiệu chung 40

II Số liệu thiết kế 40 III Thiết kế cấu tạo 40

IV Tính toán đặc trưng hình học và hệ số phân bố tải trọng 42

V Xác định nội lực tại các mặt cắt đặc trưng 53

VI Tổ hợp tải trọng theo các trạng thái giới hạn70 VII Tính toán và bố trí cốt thép 79 VIII Đặc trưng hình học của các mặt cắt dầm .82

IX Tính toán các mất mát dự ứng suất 87

X Tính duyệt theo mômen 92

XI Tính duyệt theo lực cắt và xoắn 110

Chương IV: THIẾT KẾ MỐ CẦU VÀ MÓNG MỐ M1

A THIẾT KẾ MỐ CẦU 115

I Số liệu chung 115

II Số liệu kết cấu phần trên 115 III Xác định các tải trọng tác dụng lên mố .116

IV Tổ hợp tải trọng 128

V Phân tích tường cánh 134

VI Kiểm toán tại các mặt cắt 136

B THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 159

I Số liệu địa chất – thủy văn 159

II Số liệu về móng thiết kế 160

III Thiết kế móng cọc 161

Chương V: THIẾT KẾ TRỤ CẦU VÀ MÓNG TRỤ T1 A THIẾT KẾ TRỤ CẦU 181

I Số liệu chung 181

II Số liệu thiết kế trụ T1 181

III Xác định các tải trọng tác dụng lên trụ 182

IV Tổ hợp tải trọng 197

V Kiểm toán tại các mặt cắt 212

B THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 224

I Số liệu địa chất – thủy văn 224

II Số liệu về móng thiết kế 225

III Thiết kế móng cọc 226

Chương VI: THIẾT KẾ GỐI CẦU I Giới thiệu chung 247

II Tải trọng tác dụng lên gối cầu 247

III Tính toán gối cầu 247

Chương VII: THIẾT KẾ BẢN LIÊN TỤC NHIỆT I Giới thiệu về bản liên tục nhiệt 251

II Xác định nội lực trong bản liên tục nhiệt 251

III Tổ hợp nội lực 259

IV Kiểm toán bản liên tục nhiệt 260

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH CẦU Chương I: THIẾT KẾ KHUNG VÂY CỌC VÁN THÉP I Giới thiệu chung 265

II Thiết kế vòng vây ngăn nước 265

III Tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy thi công trụ T4 267 Chương II: BIỆN PHÁP THI CÔNG CÔNG TRÌNH CẦU I Tổ chức thi công 269

II Biện pháp thi công một số hạng mục chủ yếu 271 III Trình tự thi công 281

IV Một số vấn đề cần lưu ý khi thi công 285

V Tiến độ thi công 286

VI Thiết bị thi công chủ yếu 286

VII Tổ chức khai thác 286

TÀI LIỆU THAM KHẢO 287

PHẦN I:

SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN CẦU

CHƯƠNG I

SỐ LIỆU ĐỒ ÁN THIẾT KẾ

I ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1 Địa hình

- Khu vực dự kiến xây dựng cầu là khu vực chuyển tiếptừ vùng đất thấp của châu thổ hạ lưu lên vùng đồi.Cao độ tăng dần từ +2.00 lên đến +8.50 Nhìn chung địahình khu vực xây dựng công trình tương đối bằng phẳng,cao độ trung bình khoảng +7.00 so với mực nước biển

- Việc vận chuyển vật tư, thiết bị thi công tới côngtrình có thể thực hiện bằng đường bộ kết hợp vớiđường sông

2 Địa chất

Địa chất tại khu vực phân lớp khá rõ ràng Địa tầng chủ yếu tương ứng với chiều sâu khoan 10 – 25m bao

gồm các lớp như sau :

- Lớp 1(lớp bề mặt): Sét cát, màu xám đen, kết cấu rời rạc Bề dày lớp 0.4m – 2.5m

- Lớp 2a: Sét cát, màu xám vàng, trạng thái nửa cứngđến cứng Bề dày lớp là 6.5m, cao độ đáy lớp là

+2.30 Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất này như sau:

+ Độ ẩm tự nhiên W : 17.2%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 0.673

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.90 g/cm 3

+ Độ ẩm tự nhiên W : 37.5%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 1.059

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.82 g/cm 3

- Lớp 3a: Sét, màu xám xanh, xám đen lẫn hữu cơ,

trạng thái dẻo chảy Bề dày lớp biến đổi từ 2.0m đến 3.9m, cao độ đáy lớp từ +0.30 đến -4.20 Các chỉ tiêu cơlý chủ yếu của lớp đất này như sau:

+ Độ ẩm tự nhiên W : 47.1%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 1.319

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.72 g/cm 3

- Lớp 3b: Sét, màu xám xanh, xám đen lẫn hữu cơ,

trạng thái dẻo mềm – dẻo cứng Bề dày lớp biến đổi từ 0.9m đến 1.8m, cao độ đáy lớp từ -1.50 đến -2.40 Các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của lớp đất này như sau:+ Độ ẩm tự nhiên W : 27.4%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 0.754

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.99 g/cm 3

+ Độ ẩm tự nhiên W : 26.7%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 0.761

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.97g/cm 3

+ Độ ẩm tự nhiên W : 24.6%

+ Hệ số rỗng tự nhiên e 0 : 0.794

+ Dung trọng tự nhiên gw : 1.89g/cm 3

+ Cường độ kháng nén trung bình ở trạng thái khô từ 474kG/cm 2 - 529kG/cm 2

+ Cường độ kháng nén trung bình ở trạng thái bão hoà từ 258kG/cm 2 - 303kG/cm 2

+ Hệ số hoá mềm trung bình Km = 0.56.

II KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN

1 Các yếu tố khí tượng đặc trưng

Kết quả các yếu tố khí tượng được thống kê như sau:

Số giờ nắng trung bình trên khu vực:

Thán

Số

giờ 244 246 272 239 195 171 180 172 162 182 200 223

1.2 Chế độ ẩm

Biến trình độ ẩm trong năm tương ứng với biến trình

mưa và ngược lại với biến trình nhiệt độ Thời kì mưa

nhiều, độ ẩm lớn và ngược lại vào thời kì mùa khô độ

1.3 Chế độ nhiệt

Đặc điểm nổi bật trong chế độ nhiệt của khu vực là

nền nhiệt độ khá cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng

27oC, nhiệt độ trung bình cao nhất tuyệt đối là 38.3oC và

nhỏ nhất tuyệt đối là 13.2oC, chênh lệch trung bình

tháng nóng nhất là 3 – 4oC, tháng lạnh nhất là 7 -8oC

Nhiệt độ không khí (oC) tháng vào năm trên khu vực:

Thá

T.bìn

h 25.2 26.9 28.4 29.0 28.6 27.2 26.9 26.8 26.8 26.7 26.4 25.2 27.0Max 35.0 36.8 37.4 38.3 37.5 36.4 34.7 33.9 33.8 33.7 34.0 33.5 38.3Min 13.6 14.5 16.5 20.9 21.5 21.5 20.0 21.7 21.9 21.2 18.0 13.2 13.2

1.4 Chế độ mưa

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng mưa XVIII Phân bố

mưa trong năm tập trung vào thời kì từ tháng V đến

tháng XI – thời kì thịnh hành của gió mùa Tây Nam

Tổng lượng mưa của thời kì này chiếm khoảng 85% tổng

lượng mưa năm Ngược lại, trong thời kì từ tháng XII đến

tháng IV năm sau – thời kì thịnh hành của gió Đông,

lượng mưa tương đối ít, chỉ chiếm khoảng 15% tổng lượng

mưa năm

Biến trình mưa trong khu vực thuộc loại biến trình của

vùng nhiệt đới gió mùa: lượng mưa tập trung vào mùa

hè, chênh lệch lượng mưa giữa mùa mưa và mùa khô

rất lớn Trong biến trình có một cực đại chính và một

cực tiểu chính Cực đại chính thường xuất hiện vào tháng

IX, X với lượng mưa tháng trên 300mm Cực tiểu chính xảy

ra vào tháng I hoặc tháng II với lượng mưa tháng cực

tiểu chỉ dưới 10mm

Biến trình của số ngày mưa trong tháng tương đối phù

hợp với biến trình lượng mưa tháng, theo đó tháng có

nhiều ngày mưa nhất là tháng IX và tháng có ít ngày

mưa nhất là tháng II

Lượng mưa (mm) và số ngày có mưa trên khu vực:

Lượng mưa ngày trong khu vực không lớn, lượng mưa một

ngày lớn nhất theo các tần

suất thiết kế tại một số trạm chính trong khu vực

Lượng mưa ngày lớn nhất (mm) theo các tần suất thiết kếtrên khu vực:

1.5 Chế độ gió

Trên toàn khu vực gió tương đối đồng nhất về hướng

và tốc độ Vào mùa đông hướng gió thịnh hành là

Đông với tần suất từ 30% đến 70%, tốc độ trung bình

thay đổi từ 1.8 đến 2.2 m/s Vào mùa hè, hướng gió

thịnh hành là Tây Nam với tần suất từ 30 đến 55%, tốc

độ gió trung bình thay đổi từ 1.4 đến 1.8m/s Hoa tốc độ

gió trung bình trong khu vực lấy theo trạm Tân Sơn Nhất

Tốc độ gió trung bình và lớn nhất tại trạm Biên Hòa (m/s):

Max 16 15 16 16 18 20 20 25 20 20 16 18 25

2 Các yếu tố thủy văn

Theo hồ sơ Báo cáo thủy văn, số liệu mực nước tại khuvực cầu như sau:

2.1 Số liệu điều tra:

- Mức nước lớn nhất năm 1978, H 1978 : +7.26

- Mức nước lớn nhất năm 2001, H 2001 : +5.29

- Mức nước lớn nhất năm 1952, H 1952 : +10.26

Trong dãy số liệu điều tra nêu trên, nhìn chung mựcnước lớn nhất điều tra vào các năm 1978 và năm 2001đều thấp hơn cao độ tự nhiên tại khu vực; còn với caođộ mực nước lớn nhất vào năm 1952 đã làm cho khuvực này bị ngập rất nghiêm trọng, với chiều cao ngậpkhoảng 2m đến 3m, thời gian ngập khoảng 24 giờ

2.2 Cao độ mực nước thiết kế:

- Mức nước tần suất p=1% : +11.38

- Mức nước tần suất p=2% : +10.28

- Mức nước tần suất p=5% : +9.20

- Mức nước trung bình năm : +2.00

- Mức nước tần suất p=99% : -1.34

CHƯƠNG II

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN

CẦU

I KHÁI NIỆM CHUNG

Thiết kế sơ đồ cấu tạo cầu là một nhiệm vụ kỹ

thuật tổng hợp, gồm: xác định các kích thước tổng thểcủa công trình, chiều dài nhịp hợp lý, chọn các loại vậtliệu phù hợp với nền móng, mố trụ, và các hệ thốngkết cấu nhịp Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu là giá thành xây dựng, độ bền vững của công trình, khả năng sử dụng và hình dạng bên ngoài sẽ phụ

thuộc vào giải pháp lựa chọn đúng đắn

II CÁC ĐỊNH HƯỚNG ĐỐI VỚI GIẢI PHÁP KỸ

THUẬT

1 Lựa chọn khẩu độ nhịp và chủng loại dầm

Việc lựa chọn khẩu độ nhịp dựa trên những định

hướng sau:

- Đối với các nhịp dẫn: Dùng các loại dầm BTCT tiền áp đúc sẵn mặt cắt chữ “I”, chữ “T” với các khẩu độ

L=33.00m, L = 40.00m đang được sử dụng phổ biến và có hiệu qủa ở khu vực phía Nam.

- Đối với các nhịp chính: Nhịp thông thuyền đòi hỏi khẩu độ lớn, ưu tiên xem xét sử dụng kết cấu dầm liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng (đang phát triển mạnh ở Việt Nam) Điều này giúp giải quyết tốt một số vấn đề cốt lõi sau:

+ Tạo được hiệu quả kiến cao, hạn chế tính đơn điệu trong kết cấu nhờ việc sử dụng kết cấu nhịp liên tục có tiết diện thay đổi phù hợp đặc điểm sông nước bao

la trên khu vực

+ Đưa các trụ đỡ nhịp thông thuyền vào gần bờ tối

đa, tăng tĩnh ngang thông thuyền, tránh cản trở và thắt hẹp dòng chảy vì vậy giảm được đáng kể nguy cơ

va đập của các phương tiện giao thông thủy vào trụ cũng như giảm mức độ xói lở cục bộ đáy lòng sông quanh trụ

+ Đưa các trụ lên bờ, nhờ đó giúp giảm được phức tạp trong thi công, khối lượng phụ trợ thi công (khung vâycọc ván thép, bêtông bịt đáy,.v.v.) và thời gian thi công

2 Tổng chiều dài cầu

Tổng chiều dài cầu được xác định phụ thuộc vào cácyếu tố sau:

- Đặc điểm loại hình kết cấu nhịp ở nhịp thông thuyền

- Bán kính cong lồi mặt cầu R= 4000m, cùng các tiêu chuẩn kỹ thuật của tuyến

- Độ dốc dọc tối đa của nền đường đầu cầu khống chế bằng 4%

- Không thắt hẹp dòng chảy nhằm tránh làm cho hiện tượng xói lở lòng sông thêm nghiêm trọng

- Chiều cao đất đắp sau mố

- Tổng thể cảnh quan kiến trúc công trình

3 Chủng loại móng mố trụ cầu

Với đặc điểm địa chất và địa hình như đã trình bày tại

chương I, cũng như loại hình kết cấu nhịp dự kiến chọn

dùng như đã nêu ở trên, chỉ có giải pháp móng cọc cho kết cấu mố trụ là thích hợp, các loại cọc có thể làloại cọc đóng BTCT tiết diện nhỏ hay cọc tròn đường kính lớn thi công theo phương pháp khoan nhồi Việc thi công các loại cọc này hiện nay khá phổ biến, không gặp trở ngại gì về công nghệ, thiết bị cũng như trình độ tay nghề của đội ngũ xây dựng cầu

III GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CƠ BẢN

Với các định hướng đã nêu tại mục II, mục này sẽ đưa

ra giải pháp kỹ thuật cho các

phương án kết cấu Bao gồm các nội dung sau:

1 Hai phương án kết cấu nhịp

- Nhịp biên:

+ Mỗi bờ gồm 3 nhịp giản đơn 3x40m

+ Dầm super-T, bằng BTCT M500 UST căng trước

+ Mặt cắt ngang mỗi nhịp gồm 8 phiến dầm

b Phương án II:

+ Gồm 11 nhịp bố trí theo sơ đồ: (4x33m) +

- Nhịp biên:

+ Mỗi bờ gồm 4 nhịp giản đơn 4x33m

+ Dầm chữ “I”, bằng BTCT M500 UST căng sau

+ Mặt cắt ngang mỗi nhịp gồm 8 phiến dầm

2 Kết cấu mố - trụ cầu cho cả hai phương án

Mố - trụ cầu bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ nằm trên hệ móng cọc khoan nhồi Þ150cm

3 Các kết cấu khác

- Mặt cầu phủ bêtông nhựa

- Bố trí hệ thống chiếu sáng cho cầu.

- Bố trí hệ lan can tay vịn bằng thép nhúng mạ kẽm trên lề bộ hành khác mức bằng bằng bêtông cốt thép đổ tại chổ

- Xây dựng kè chống xói bờ sông bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ nằm trên hệ móng cọc bêtông cốt thép

IV BẢNG KHÁI TOÁN KINH PHÍ CHO HAI PHƯƠNG ÁN NHỊP DẪN

1 Lập bảng khái toán cho hai phương án kết cấu nhịp dẫn

Căn cứ để lập khái toán công trình chúng ta dựa vào đơn giá vật liệu của sở tài chính vật giá của địa phương nơi xây dựng công trình Và những quyết định khác của những đơn vị có liên quan.

Theo thống kê từ nhiều công trình thì suất đầu tư cho hai loại hình kết cấu này là có chênh lệch, tuy nhiên mức chênh lệch này là không nhiều và chấp nhận được so với

hiệu quả mà nó mang lại

Trên cơ sở tham khảo khối lượng một số dầm “I” (L = 33m) và dầm Super – T (L = 40m) đã được sản xuất và thi công, Lập bảng so sánh sơ bộ điều kiện giá thành vật tư xây dựng cho 2 phương án kết cấu nhịp dẫn như sau:

PHƯƠNG ÁN I - DẦM GIẢN ĐƠN SUPER – T, L = 40m

ST

T Hạng Mục Đơn Vị lượng Khối

Đơn Giá Thành

Tiền (Triệu đồng)

(Triệu đồng)

I Kết cấu phần trên

Gối cao su dầm

PHƯƠNG ÁN II - DẦM GIẢN ĐƠN CHỮ “I”, L = 33m

ST

T Hạng Mục Đơn Vị lượng Khối

Đơn Giá Thành

Tiền (Triệu đồng)

(Triệu đồng)

I Kết cấu phần trên

Dầm I đơn giản

Gối cao su dầm

GHI CHÚ: Bảng khối lượng trên chỉ nêu các hạng mục cơ

bản của kết cấu phần trên, không nêu các hạng mục của kết cấu phần dưới và các hạng mục có khối lượng tương đương nhau ở cả 2 phương án (kết cấu mố – trụ, phần nhịp chính,…).

2 So sánh lựa chọn phương án thiết kế

Thông qua bảng khái toán kinh phí sơ bộ, ta thấy

phương án II có mức đầu tư lớn hơn phương án I Chênh lệch giữa hai phương án là khoảng 8 tỷ, tuy nhiên phầnchênh này không hoàn toàn là do chênh lệch của suất đầu tư giữa hai dạng kết cấu nhịp mà nó còn do phần lớn bởi chênh lệch diện tích mặt cầu xây dựng Thông qua giáo viên hướng dẫn, em lựa chọn phương án kết cấu I để thiết kế chi tiết trong đồ án tốt nghiệp

V QUY MÔ – TIÊU CHUẨN KĨ THUẬT CỦA PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

1 Quy mô

Quy mô công trình :Vĩnh cửu

2 Tiêu chuẩn kĩ thuật

2.1 Khổ cầu

Bề rộng mặt cầu là 17m được bố trí như sau :

- Phần xe ô tô : 2x3.5m = 7.00m

- Phần xe thô sơ : 2x3.5m = 7.00m

- Lề bộ hành : 2x1.20m = 2.40m.

- Dải lan can : 2x0.30m = 0.60m

2.2 Tải trọng thiết kế

- Tải trọng xe thiết kế : Xe HL – 93

- Người trên lề bộ hành : 300 kG/m2

- Tiêu chuẩn thiết kế cầu : 22 TCN 272 – 05

2.3 Tĩnh không thông thuyền

- Cấp sông : cấp III

- Chiều cao thông thuyền : 7.0m, tính từ mực nước ứng với tần suất 5%

- Chiều rộng thông thuyền : 50m

2.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản được áp dụng khi thiết kế

- Vận tốc thiết kế : Vtk=80km/h

- Bán kính đường cong đứng lồi tối thiểu : R = 4000m

- Độ dốc dọc lớn nhất : imax = 4%

VI GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

1 Kết cấu nhịp

a Sơ đồ nhịp: Gồm 9 nhịp bố trí theo sơ đồ :

3x40m+(75m+120m+75m)+3x40m, tổng chiều dàicầu là 511.1m (tính đến mép sau tường mố)

 Chiều rộng đáy hộp mặt ngoài: 10.0m

 Chiều cao hộp thay đổi từ 7.0m tại trụ đến 3.0m tại giữa nhịp

 Cáp dự ứng lực dọc dùng 3 loại: bó 22 tao 15.2mm, bó 19 tao 15.2mm và bó 12 tao 15.2mm

 Ống ghen dùng cho từng loại tao cáp: bó cáp 22 tao và 19 tao dùng ống ghen Þ100/107mm, bó cáp 12 tao dùng ống ghen Þ80/87mm

 Mặt trên hộp được căng cáp dự ứng lực ngang với khoảng cách 1.0m/1 sợi Cáp ngang dùng bó 4 tao 12.7mm, ống ghen dùng ống dẹt kích thước 19x70mm

 Sơ đồ phân đốt như sau : Khối đúc trên đà giáo tạiđỉnh trụ gồm: K0 dài 4.0m, khối K1 dài 4.0m Các khối đúc trên xe treo gồm : K2 đến K6 mỗi khối dài 3.0m, khối K7 đến K11 mỗi khối dài 3.5m, khối K12

đến K16 mỗi khối dài 4.0m, khối đúc trên đà giáo trong bờ K17 dài3.5m, khối hợp long K18 dài 3.0m.

 Gối cầu dùng loại gối cao su chậu thép mua của nước ngoài, Có thể tham khảo các loại gối GPZ do hãng OVM chế tạo với quy cách như sau :

Vị trí đặt gối

KhảnăngchịuNén tốithiểu(T)

Khả năngdịchchuyển tốithiểuDọccầu/ngangcầu (mm)

Kích thướcngoài củagối (mm)

- Tại 2 trụ nhịp biên

925x1140x170

c Nhịp dẫn:

+ Mỗi bờ gồm 3 nhịp giản đơn 3x40m

+ Dầm super-T, bằng BTCT M500 UST căng trước, gồm 2 loại :

 Loại 1 : dùng cho nhịp số 1, 3, 7, 9 có chiều dài L = 39.18m

 Loại 2 : dùng cho nhịp số 2, 8 có chiều dài L =

38.33m

+ Mặt cắt ngang dầm dạng hộp hở, thành mỏng xiên, chiều cao không đổi H=1.75m; đoạn kê trên mũ trụ ở 2đầu dầm được cắt khấc bậc để giảm chiều cao kết cấu và đảm bảo mỹ quan do tạo đáy dầm bằng đáy mũ trụ Khoảng hở 1.70m giữa 2 đầu dầm của 2 nhịp

cạnh nhau được giải quyết bằng chiều rộng mũ trụ kếthợp đổ bản BTCT mặt cầu lên trên Ở đáy dầm tại vịtrí đầu dầm và các vách ngăn bố trí ống PVC Þ25/30 để thoát nước.

+ Liên kết các dầm chủ bằng 2 dầm ngang BTCT M350 tại vị trí đầu dầm

+ Bản mặt cầu bằng BTCT M300 dày 20 cm đổ tại chỗ sau khi lao lắp xong dầm chủ, liên kết giữa dầm chủ với bản mặt cầu bằng thép neo Þ16 Bản mặt cầu phủ qua đỉnh mũ trụ và làm việc theo sơ đồ liên tục nhiệt

+ Gối cầu dùng loại gối cao su cốt bản thép Có thể tham khảo các loại gối do hãng Liểu Châu Trung Quốc chế tạo với quy cách như sau :

Vị trí đặt gối thướcKích

Sứcchịunénmin(KN)

Khả năngbiến vịngang tốithiểu (mm)

Khảnăngbiến vịgóc tốithiểu tgÞ

d Mặt cầu:

+ Lớp phủ mặt cầu gồm lớp chống thấm nhập ngoại có thể là loại vật liệu tạo thành một lớp dán trên bề mặt bê tông hoặc loại tạo thành màng được phun trên bề mặt bê tông; sau đó là lớp bê tông nhựa hạtmịn Độ dốc ngang 2 mái 1% được tạo bằng chính mặt bê tông của dầm hộp đối với nhịp liên tục hoặc tạo dốc mặt mũ mố trụ đối với nhịp dẫn

+ Trắc dọc cầu được tạo theo đường cong tròn lồi R = 4000m, đoạn tiếp tuyến có độ dốc

+ Lề bộ hành : gờ lề bộ hành bằng BTCT M300 đổ tại chỗ liên kết với mặt cầu có cốt thép chờ liên kết Mặt lề bộ hành gồm các tấm BTCT M300 đúc sẵn phíatrên có phủ 1 lớp vữa xi măng M100 dày 2cm, tại khe giữa các tấm được tạo chỉ rộng 1m lõm vào trong.

+ Hệ thống lan can: cột, lan can, tay vịn bằng thép mạ kẽm dày 150µm

+ Hệ thống thoát nước mặt cầu gồm các ống nhựa PVC Þ160mm phân bố dọc theo chiều dài cầu ở sát mép 2 bên gờ lan can Phần ống xuống trên phần nhịp sẽ được trôn sẵn trong thân trụ, mố để thoát nước ra mặt đất tự nhiên Riêng phần thoát nước nhịp chính được đổ trực tiếp xuống sông

2 Kết cấu mố-trụ

a Kết cấu mố:

- Dạng mố tường chắn bằng BTCT M300 đổ tại chỗ

- Móng : móng cọc khoan nhồi BTCT M350, mỗi mố gồm 8 cọc, chiều dài dự kiến mỗi cọc L=15m, mũi cọc hạ vào tầng đá dạng sét kết khoảng 5m Lớp lót đáy móng bằng bê tông đá 4x6cm M100 dày 10cm

- Trong phạm vi đường 2 đầu cầu mái taluy, tứ nón được lát gạch trồng cỏ dày 8cm Chân khay bằng đá hộc xây vữa xi măng M100 đặt trên nền thiên nhiên Để tăng độ ổn định, phía trước mố được đắp bệ phản áp rộng 4m

- Sau mố đặt bản quá độ bằng BTCT M300 dày 30cm, dài 5m, rộng 16.0m

b Kết cấu trụ:

- Trụ T1, T2, T7, T8:

+ Trụ thân đặc dạng chữ “I”, ở giữa dày 1.4m và ở 2 đầu dày 1.8m bằng BTCT M300 đổ tại chỗ Mặt ngoài thân trụ tạo chỉ lõm vào trong theo phương ngang Mũ trụ bằng BTCT M300 dạng chữ “T “ ngược

+ Móng cọc khoan nhồi BTCT M350 Þ150cm, mỗi trụ gồm 6 cọc, chiều dài cọc dự kiến L=14m đối với trụ T1, T8 và L=17m đối với trụ T2, T7 Mũi cọc hạ vào tầng đá dạng sét kết khoảng từ 4m đến 5m Lớp lót đáy móng

bằng bê tông đá 4x6cm M100 dày 10cm

- Trụ T3, T6:

+ Trụ thân đặc dạng chữ “I”, ở giữa dày 1.4m và ở 2 đầu dày 1.8m bằng BTCT M300 đổ tại chỗ Mặt ngoài thân trụ tạo chỉ lõm vào trong theo phương ngang Mũ trụ bằng BTCT M300 dạng chữ “T “ ngược

+ Móng cọc khoan nhồi BTCT M350 Þ150cm, mỗi trụ gồm 8

cọc, chiều dài cọc dự kiến L=19m Mũi cọc hạ vào tầng

đá dạng sét kết khoảng từ 4,5m Lớp lót đáy móng bằng bê tông đá 4x6cm M100 dày 10cm.

- Trụ T4, T5:

+ Trụ thân đặc dạng chữ “I”, ở giữa dày 3.6m và ở 2

đầu dày 4.0m bằng BTCT M400 đổ tại chỗ Mặt ngoài thân trụ tạo chỉ lõm vào trong theo phương ngang

+ Móng cọc khoan nhồi BTCT M350 Þ150cm, mỗi trụ gồm

24 cọc, chiều dài cọc dự kiến L=15m Mũi cọc hạ vào tầng đá dạng sét kết khoảng từ 7,5m đến 10m Dưới đáy móng là lớp bê tông bịt đáy M200 dày 300cm

PHẦN II:

THIẾT KẾ KỸ THUẬT

CÁC BỘ PHẬN KẾT CẤU

CÔNG TRÌNH CẦU

CHƯƠNG I

THIẾT KẾ LAN CAN – LỀ BỘ HÀNH

I THIẾT KẾ LAN CAN TAY VỊN

1 Vật liệu và kích thước hình học

Thanh lan can và trụ lan can được làm bằng thép CCT34 có các chỉ tiêu cơ lý như sau: (theo tiêu chuẩn TCXDVN 338-2005)

- Cường độ tính toán của thép chịu nén, uốn, kéo lấy theo giới hạn chảy: f = 210 N/mm2

- Cường độ chịu cắt của thép: fv = 220 N/mm2

- Modul đàn hồi: E = 2.1x105 N/mm2

Thông số hình học của hệ thống lan can - tay vịn:

- Trụ lan can N1: được cấu tạo bởi các tấm thép bản hàn lại với nhau và có mặt cắt ngang thân trụ hình chữ T Trụ lan can gồm các chi tiết sau:

2 Thanh lan can

- Chọn khoảng cách giữa các tim trụ lan can dt = 2.2m để tính toán

a Thanh lan can N5:

 Tải trọng tác dụng lên thanh lan can

- Tĩnh tải: Do trọng lượng bản thân thanh lan can

Trong đó:

là diện tích hình học thanh lan can N5:

FN5 = 150x5x2 + 40x5x2 = 1900 mm2 = 19x10-4 m2

: trọng lượng riêng của thép.

= 1.25 là hệ số vượt tải của thanh lan can

- Hoạt tải: Tải trọng người tác dụng lên thanh lan can phân bố đều cường độ: w = 0.37N/mm, theo cả hai

phương đứng vàphương ngang.Và tải tập trung P = 890N

Sơ đồ tính như sau:

 Nội lực trong thanh lan can:

Moment do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:(do tải trọng đứng tác dụng)

Moment do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp: (do tải trọng đứng tác dụng)

Thanh lan can chịu tải thẳng đứng và tải ngang đều cógiá trị bằng nhau nên hợp lực tác dụng lên thanh lan cansẽ là:

Hoạt tải:

 Kiểm tra tiết diện thanh

Thanh lan can đủ khả năng chịu lực khi:

- là hệ số sức kháng = 1

- là hệ số điều chỉnh tải trọng = 0.95

- là hệ số tải trọng ( với tỉnh tải,

với hoạt tải người)

- M là mômen lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải

- Mn sức kháng của tiết diện

Ta có:

- S là mômen kháng uốn của tiết diện

Lan can làm bằng thép CCT34 có fy = 210 N/mm2

 Tải trọng tác dụng lên thanh lan can

- Tĩnh tải: Do trọng lượng bản thân thanh lan can

Trong đó:

là diện tích hình học thanh lan can N2:

FN2 = 75x5x2 + 40x5x2 = 1150 mm2 = 11.5x10-4 m2

: trọng lượng riêng của thép.

= 1.25 là hệ số vượt tải của thanh lan can

- Hoạt tải: Tải trọng người tác dụng lên thanh lan can phân bố đều cường độ: w = 0.37N/mm, theo cả hai

phương đứng và phương ngang Và tải trọng tập trung P =890N

Sơ đồ tính như sau:

 Nội lực trong thanh lan can:

Moment do tĩnh tải tại mặt cắt giữa nhịp:(do tải trọng đứng tác dụng)

Moment do hoạt tải tại mặt cắt giữa nhịp: (do tải trọng đứng tác dụng)

Thanh lan can chịu tải thẳng đứng và tải ngang đều cógiá trị bằng nhau nên hợp lực tác dụng lên thanh lan cansẽ là:

Hoạt tải:

 Kiểm tra tiết diện thanh

Thanh lan can đủ khả năng chịu lực khi:

- là hệ số sức kháng = 1

- là hệ số điều chỉnh tải trọng = 0.95

- là hệ số tải trọng ( với tỉnh tải,

với hoạt tải người)

- M là mômen lớn nhất do tĩnh tải và hoạt tải

- Mn sức kháng của tiết diện

Ta có:

=>

- S là mômen kháng uốn của tiết diện

Lan can làm bằng thép CCT34 có fy = 210 N/mm2

=>

=>

Vậy thanh lan can N2 đảm bảo khả năng chịu lực.

3 Trụ lan can:

Đễ đơn giản tính toán ta chỉ kiểm tra lực xô ngang vàotrụ (bỏ qua lực thẳng đứng và trọng lượng bản thân của trụ và thanh lan can) Sơ đồ tải trọng tác dụng vào trụ lan can:

Kiểm toán tại mặt cắt chân trụ

Mômen tại mặt cắt chân trụ:

Mặt cắt đảm bảo khả năng chịu lực khi

Sức kháng của tiết diện:

S: mômen kháng uốn của tiết diện

II THIẾT KẾ LỀ BỘ HÀNH

1 Tính nội lực lề bộ hành

- Chiều dày của lề bộ hành: 8cm

Sơ đồ tính toán:

Lề bộ hành làm việc theo bản kê 2 cạnh (vì chiều dài nhịp lớn hơn 2 lần chiều rộng của bản) Vì vậy khi tính nội lực cho bản ta xem là dầm đơn giản kê lên gối là 2 bó vỉa Có chiều dài nhịp là l = 1.2m và được cắttheo phương dọc cầu 1 dải có bề rộng là b = 1 m

- Tải trọng tác dụng lên lề bộ hành:

+ Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân của lề bộ hành

+ Hoạt tải người đi bộ: 3x10-3Mpa

Tính cho 1m bề rộng theo phương dọc cầu:

- Theo trạng thái giới hạn cường độ:

+ Mômen tại giữa nhịp:

Mo = = 0.952x x(1.25 2+1.75 3) =1.33kNm

+ Lực cắt tại gối :

Q = = 0.952 x(1.25 2+1.75 3) = 4.43kN.Trong đó :

Theo trạng thái cường độ giới hạn I:

-hệ số tải trọng của tĩnh tải bản thân kết cấu:

=1.25

-hệ số tải trọng của hoạt tải người: =1.75

hệ số điều chỉnh tải trọng:

Do tính chất ngàm nên :

Momen tại mặt cắt giữa nhịp là :

2 Tính toán cốt thép và kiểm toán lề bộ hành

- Chọn cốt thép cho lề bộ hành :

+ Cốt thép chịu moment dương: 12a150

+ Cốt thép chịu moment âm: 12a150

+ Giới hạn chảy của thép AII: fy = 280MPa

- Bêtông: f’c = 30MPa

- Chọn lớp bê tông bảo vệ 25mm

Kiểm tra khả năng chịu uốn của bản tại mặt cắt giữa nhịp và mặt cắt tại gối, kiểm tra khả năng chịu cắt của bản ở mặt cắt tại gối

a Kiểm toán bản tại mặt cắt giữa nhịp chịu moment dương và momen âm

Kiểm toán bản theo điều kiện moment kháng uốn.Diện tích cốt thép chịu kéo:

12a150 => Trong 1m bề rộng bản có 7 thanh

Diện tích cốt thép:

As = 7×113.1 = 791.7mm2

Khoảng cách từ trục trung hoà đến mép chịu nén:

Trong đó:

As là diện tích cốt thép thường chịu kéo (mm2)

fy là giới hạn chảy của cốt thép chịu kéo (MPa)

fy = 280MPa

f’c là cường độ bê tông (MPa), f’c = 30MPa

1 là hệ số quy đổi hình khối ứng suất:

bw bề rộng tính toán, bw = 1000mm

Chiều dày của khối ứng suất tương đương:

a=1c = 0.835x10.4 = 8.69mm Moment kháng uốn danh định của mặt cắt:

Trong đó:

ds là khoảng cách từ thớ ngoài cùng chịu nénđến trọng tâm cốt thép chịu kéo

ds = 80-25-12/2 = 49(mm) =>

Moment kháng uốn thực tế là:

b Kiểm tra bản theo giới hạn cốt thép:

- Lượng cốt thép tối đa:

Hàm lượng thép dự ứng lực và không dự ứng lựcphải được giới hạn sao cho:

Ta có < 0.42

Điều kiện hàm lượng thép tối đa thỏa mãn

- Lượng cốt thép tối thiểu :

Đối với cấu kiện không cốt thép dự ứng lực thìlượng cốt thép tối thiểu quy định ở đây có thể coi làthỏa mãn nếu:

Trong đó:

Pmin là tỷ lệ giữa cốt thép chịu kéo với diện tíchnguyên

f’c là cường độ của bê tông(MPa)

fy giới hạn chảy của thép (MPa)

0.0032

=>

Điều kiện hàm lượng cốt thép tối thiểu thỏa mãn

c Kiểm toán sức kháng cắt

Kiểm toán theo công thức:

V =Vn

Trong đó:

V là lực cắt tính toán: V = 4.43kN

 là hệ số kháng cắt, lấy  = 0.9

Vn là sức kháng danh định

Sức kháng danh định Vn phải được lấy trị số nhỏ hơncủa:

xác đinh theo điều 5.8.2.7 (mm)

dv chiều cao chịu cắt hữu hiệu được xác định trong

điều 5.8.2.7(mm)

s cự ly cốt thép đai

hệ số chỉ khả năng của bêtông bị nứt chéo

truyền lực kéo quy định trong điều 5.8.3.4

góc nghiêng của ứng suất nén chéo được xác định trong điều 5.8.3.4 (độ)

góc nghiêng của cốt thép ngang đối với trục dọc (độ)

diện tích cốt thép chịu cắt trong cự ly s (mm2)

thành phần lực DUL hữu hiệu trên hướng lực cắt tác dụng, là dương nếu ngược

chiều lực cắt

Vì bản không bố trí cốt thép dự ứng lực nên ta bỏqua thành phần V

Chọn dv max từ 2 giá trị sau:

0.9de = 0.9×49= 44.1mm0.72h = 0.72×80 = 58mmLấy dv = 58mm

Ta tính được:

Vn1 = 0.25f’cbvdv = 0.25×30×1000×58 = 435000N =435(KN)

Trị số  và : đối với các mặt cắt bê tông khôngdự ứng lực, không chịu kéo dọc trục và có ít nhấtmột lượng cốt thép ngang tối thiểu, hoặc khi cótổng chiều cao thấp hơn 400mm thì  = 2, f = 45o

Ta thấy: Vc = 52.735kN > V = 4.43kN: Đã đủ sức khángcắt

d Kiễm toán ở trạng thái giới hạn sử dụng

Tiết diện kiểm toán

Tiết diện chữ nhật có b x h = 1000 x 80 (mm)

Bê tông có môđun đàn hồi

MPaCốt thép AII : có 12a150

Cốt thép có môđun đàn hồi: Es = 200000 MPa

MS = 0.09 T.m

Lớp bảo vệ:

Khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép :

Diện tích phần bêtông bọc quanh thép là:

Diện tích trung bình phần bêtông bọc quanh 1 cây

thép :

Tỷ số môđun đàn hồi thép trên môđun đàn hồi bêtông :

Khoảng cách từ trục trung hoà đến mép chịu nén của bêtông là:

Mômen quán tính của tiết diện :

Ứng suất của thép khi chịu mômen là :

Ứng suất cho phép trong cốt thép :

Thông số bề rộng vết nứt : Z=23000 N/mm

Ứng suất cho phép trong cốt thép là:

Mặt khác ta lại có :

Theo điều kiện khả năng chịu nứt:

Vậy thoả điểu kiện chống nứt

3 Tính toán cốt thép cho bó vỉa:

Bó vỉa lề bộ hành được thiết kế chống va xe:

Thông số thiết kế bó vỉa:

- Chiều cao bó vỉa: HW = 390mm

- Cường độ bêtông: '

C

f = 30MPa

- Cường độ chảy của thép: f y = 280MPa

Đều kiện kiểm toán: R > Ft

Trong đó :

R : tổng sức kháng cực hạn của hệ lan can

Ft : lực va ngang của xe vào lan can

Ta thiết kế lan can cấp L-3 số liệu thiết kế ta tra trong tiêu chuẩn 22TCN 272-05:

Tính toán với bài toán cốt đơn.

a Sức kháng uốn của thép dọc: (Trên một đơn vị chiều dài 1mm )

- Diện tích cốt thép:

- Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép của bó vỉa:

- Hệ số qui đổi biểu đồ ứng suất vúng nén:

- Chiều cao vùng nén:

- Khả năng chịu lực của tiết diện:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:

Ta có:

Thỏa mãn điều kiện cốt thép max

- Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:

Trong đó:

=> : Thoả mãn điều kiện cốt thép min

b Sức kháng uốn của cốt thép đứng: (Trên một đơn vị chiều dài 1mm )

- Diện tích cốt thép:

- Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép tới mép của bó vỉa:

- Hệ số qui đổi biểu đồ ứng suất vúng nén:

- Chiều cao vùng nén:

- Khả năng chịu lực của tiết diện:

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép tối đa:

Ta có:

Thỏa mãn điều kiện cốt thép max

- Kiểm tra lượng cốt thép tối thiểu:

Trong đó:

=> : Thoả mãn điều kiện cốt thép min

c Kiểm toán bó vỉa đối với các va xe trong một phần đoạn tường

- Chiều cao bó vỉa: H = 390mm

- Chiều dài tường tới hạn trên đó xảy ra cơ cấu đường chảy:

- Khả năng của bó vỉa khi chịu lực va xe:

=> Bó vỉa chịu được va xe ở đầu tường

e Tính toán bó vỉa theo điều kiện chống trượt khi

Điều kiện khống chế :

Trong đó ta có :

: Diện tích tiếp xúc chịu cắt:

: Diên tích cốt thép neo của mặt chịu cắt trên 1(mm) chiều dài:

Lực nén do tĩnh tải:

Hê số dính kết c = 0.52

Hệ số ma sát: μ = 0.6

Từ đây ta tính được:

Thực hiện kiểm toán , ta thấy:

=> Bó vỉa đủ khả năng chống trượt theo điều kiện lực cắt.

f Kiểm toán theo điều kiện diện tích tiết diện ngang tối thiểu của chốt trong mặt chịu cắt

Với việc bố trí 1 thanh neo vào bản hẫng ta có :

Tính chiều dài đoạn neo lnb có đầu móc với: fy = 280 (N/mm2) theo Ạ.11.2.4.1 lhb không nhỏ hơn 8db hoặc 150 (mm)

Ta có :

Với db = 14 mm

Tính lại chiều dài có nhân thêm hệ số quy đổi, lấy 0.7 cho lớp phủ phù hợp và1.2 cho thép bọc êpócxy:Lấy lớp bê tông bảo vệ thớ dưới bản mặt cầu:

Chiều dài đoạn neo thực có thể đạt được là:

Kết luận: Bó vỉa đủ khả năng chịu lực va xe.

CHƯƠNG II

THIẾT KẾ BẢN MẶT CẦU

I CẤU TẠO VÀ SƠ ĐỒ TÍNH BẢN MẶT CẦU

1 Cấu tạo

- Chiều dày bản mặt cầu: 20cm

- Độ dốc ngang cầu: i = 1%: được tạo dốc bằng cách tạo dốc ngang trên xà mũ trụ

- Lớp bê tông nhựa hạt mịn dày: 5cm;

- Lớp phòng nước: Dùng lớp phòng nước ngoại nhập Radcom#7.

2 Sơ đồ tính

Khi tính toán hiệu ứng lực trong bản, phân tích một dảibản rộng 1m theo chiều ngang cầu Các cấu kiện kê được coi là cứng tuyệt đối Ta có 2 sơ đồ tính:

+ Phần cánh hẫng ở dầm biên được tính theo sơ đồ dầm công xon

+ Các bản mặt cầu phía trong tính theo sơ đồ bản

ngàm tại 2 sườn dầm chủ với đường lối phân tích gần đúng như sơ đồ bản giản đơn kê 2 cạnh được tính như dầm giản đơn sau đó xét hệ số điều chỉnh cho ngàm

II TÍNH TOÁN NỘI LỰC BẢN KIỂU DẦM

Chiều dài nhịp tính toán là: S = 1.24m

1 Tải trọng tác dụng lên bản

- Tĩnh tải:

+ Trọng lượng bản thân bản mặt cầu:

+ Trọng lượng lớp phủ:

- Hoạt tải:

Vì các dải bản chịu lực chính theo phương ngang cầu có chiều dài nhịp S=1.24m < 4.6m Nên các dải bản phải được thiết kế theo các bánh xe của trục nặng xe tải 145kN Khi thiết kế, vị trí ngang của xe được bố trí hiệu ứng lực trong dải phân tích đạt giá trị lớn nhất Tải trọng bánh xe được mô hình hóa như tải trọng tập trung mà chiều dài dọc theo nhịp sẽ là chiều dài của diện tích tiếp xúc lốp bánh xe với mặt đường

- Diện tích tiếp xúc của lốp xe với mặt đường:

+ Chiều rộng (phương ngang cầu) : b = 510mm

+ Chiều dài (phương dọc cầu) :

Trong đó:

: hệ số tải trọng của ôtô lấy theo bảng 3.4.1.1

IM : lực xung kích (%) lấy theo bảng 3.6.2.1.1

P : tải trọng bánh xe : P = Ptr =145/2 =72.5kN

- Diện tích phân bố của bánh xe lên bề mặt bản: + Chiều rộng (phương ngang cầu): b+hf = 510mm +

200mm = 710mm

+ Chiều dài (phương dọc cầu) :

Theo trạng thái giới hạn cường độ I :

; IM = 25% => l = 461.59mm

Theo trạng thái giới hạn sử dụng :

; IM = 25% => l =306.625mm

- Chiều rộng dải tương đương E (mm):

+ Đối với vị trí có momen dương M+:

E = 660+0.55S= 660 + 0.551240 = 1342mm > 1000mm

E = 1.342m => Có 1 bánh xe đặt trong phạm vi chiều rộng của dải bản tương đương nên cường độ của tải trọng băng do bánh xe gây ra bằng:

+ Đối với vị trí momen âm M-:

E = 1220 + 0.25S = 1220 + 0.251240 =1530mm

E = 1.53m

=> Có 1 bánh xe đặt trong phạm vi chiều rộng của dảibản tương đương nên cường độ của tải trọng băng dobánh xe gây ra bằng:

S: là khoảng cách của trục cấu kiện đỡ

2 Tính nội lực cho bản:

Khi tính toán hiệu ứng lực trong bản, phân tích 1 dảibản rộng 1m theo chiều dọc cầu Mô hình có thể phântích theo mô hình dải bản ngàm 2 đầu và tính gầnđúng theo phương pháp momen dương ở mặt cắt giữanhịp của mô hình giản đơn kê trên 2 gối khớp sau đóđiều chỉnh theo hệ số ngàm

- Nội lực do tĩnh tải:

+ Momen do trọng lượng bản thân: