Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đề tài đồ án tốt nghiệp tập trung vào nhiệm vụ thiết kế công trình cầu vĩnh cửu trên tuyến đường cấp IV đồng bằng (vận tốc thiết kế $V_{tk} = 60\text{ km/h}$) theo quy trình thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005 và tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05. Bối cảnh thực tiễn đặt ra yêu cầu xây dựng công trình vượt sông cấp V nhằm đảm bảo nhu cầu lưu thông vận tải, kết nối mạng lưới giao thông khu vực, đồng thời đáp ứng các điều kiện thông thuyền và an toàn thủy văn.

Nhiệm vụ thiết kế của đồ án được phân chia thành các bước cụ thể:

  1. Thiết kế sơ bộ 02 phương án kết cấu nhịp và mố trụ cầu.
  2. So sánh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật - mỹ quan - bảo dưỡng để lựa chọn phương án tối ưu.
  3. Thiết kế kỹ thuật chi tiết cho phương án được chọn, bao gồm: kết cấu nhịp (hệ dầm chính, dầm ngang, bản mặt cầu, hệ thống lan can - lề bộ hành), kết cấu mố, trụ và móng cọc khoan nhồi.
  4. Lập giải pháp thiết kế kỹ thuật tổ chức thi công công trình.

Đối tượng nghiên cứu là kết cấu cầu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DƯL) nhịp giản đơn dài 27m, tiết diện chữ T căng trước. Phạm vi không gian của đồ án bao gồm toàn bộ phạm vi cầu chính 3 nhịp và hệ thống công trình phụ trợ tại vị trí vượt sông có khổ thông thuyền cấp V (chiều rộng tĩnh không $B = 25\text{m}$, chiều cao tĩnh không $H = 3.0\text{m}$). Phạm vi dữ liệu thủy văn áp dụng tần suất lũ thiết kế $P = 5%$ với các mực nước: mực nước cao nhất (MNCN) $+28.36\text{m}$, mực nước thông thuyền (MNTT) $+25.00\text{m}$, mực nước thấp nhất (MNTN) $+20.40\text{m}$.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng công trình giao thông của Việt Nam, trong đó trọng tâm là:

  • Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 (áp dụng phương pháp hệ số tải trọng và sức kháng LRFD).
  • Tiêu chuẩn thiết kế đường ô tô TCVN 4054-2005.
  • Các tiêu chuẩn khảo sát, thi công và nghiệm thu liên quan: 22 TCN 259-2000 (khoan thăm dò địa chất), 96 TCN 43-90 (đo vẽ địa hình), 22 TCN 220-95 (tính toán dòng chảy lũ), 22 TCN 211-06 (thiết kế áo đường mềm), 22 TCN 247-98 (thi công và nghiệm thu dầm BTCT DƯL), 22 TCN 257-2000 và TCXDVN 326-2004 (thi công cọc khoan nhồi).

Phương pháp nghiên cứu và tính toán thực tế:

  • Phương pháp phân tích kết cấu tĩnh và động theo các trạng thái giới hạn (Trạng thái giới hạn Cường độ I và Trạng thái giới hạn Sử dụng I).
  • Phương pháp dải bản tương đương (Equivalent Strip Method) quy định tại Điều 4.6.2.1 của 22 TCN 272-05 để tính toán nội lực bản mặt cầu làm việc một phương.
  • Phương pháp cơ chế đường chảy (Yield Line Theory) kết hợp cơ chế ma sát cắt (Shear Friction Interface) để tính toán sức kháng va chạm và truyền lực của hệ thống gờ chắn bánh, lan can vào bản cánh dầm.
  • Phương pháp phân tích so sánh định tính và định lượng đa tiêu chí (kinh tế, kỹ thuật, mỹ quan, duy tu bảo dưỡng) giữa hai phương án kết cấu cầu.

Nguồn dữ liệu đầu vào sử dụng báo cáo khảo sát địa chất công trình gồm 6 lớp địa tầng chính và số liệu thủy văn đo đạc tại hiện trường:

Lớp đất Tên và đặc tính địa chất Bề dày ($m$) Dung trọng $\gamma$ ($T/m^3$) Lực dính $C$ Góc ma sát $\varphi$ Chỉ số SPT ($N$)
Lớp A Sét nâu loang xám đen, dẻo mềm 0.7 1.58 - - -
Lớp 1 Bùn lẫn sét lẫn cát bụi, xám đen, chảy 15.2 1.67 0.0830 - 1 - 2
Lớp 1A Sét pha xám xanh - xám đen, dẻo chảy 1.0 1.85 0.530 - 1 - 4
Lớp 2 Sét pha nâu vàng loang xám xanh, dẻo cứng 1.5 2.04 - - 3 - 13
Lớp 3 Sét nâu vàng loang xám trắng, nửa cứng 1.6 1.459 - - 13 - 14
Lớp 4 Sét pha nâu vàng loang xám trắng, dẻo cứng 2.5 1.96 0.759 - 14 - 19
Lớp 5 Sét nâu vàng loang nâu đỏ, nửa cứng $\ge 10.0$ 1.94 0.550 $19^\circ$ 19 - 22

Thiết kế và triển khai kết cấu công trình

Hệ thống kết cấu công trình cầu được thiết kế chi tiết theo các thông số hình học và cơ lý vật liệu của phương án được chọn:

Quy mô mặt cắt ngang và trắc dọc

  • Sơ đồ nhịp: Gồm 3 nhịp giản đơn, chiều dài mỗi nhịp $L = 27.0\text{ m}$.
  • Bề rộng toàn cầu: $B = 12.60\text{ m}$, bao gồm bề rộng phần xe chạy 3 làn xe $B_1 = 10.0\text{ m}$, hai lề bộ hành $B_2 = 2 \times 1.0\text{ m}$, hai gờ lan can $B_3 = 2 \times 0.30\text{ m}$ (hoặc mép gờ $0.40\text{ m}$).
  • Trắc dọc: Độ dốc dọc lớn nhất $i_{max} = 2%$; độ dốc ngang mặt cầu $2%$ tạo bằng cách điều chỉnh cao độ đá kê gối; bán kính đường cong lồi nhỏ nhất $R = 4000\text{ m}$, bán kính đường cong lõm nhỏ nhất $R = 2500\text{ m}$.
  • Hệ thống thoát nước: Bố trí các ống thoát nước nhựa PVC đường kính $\phi 114\text{ mm}$ dọc hai bên gờ chắn bánh với khoảng cách $7.5\text{ m/ống}$ (mỗi bên gồm 4 ống trên một nhịp).

Cấu tạo kết cấu phần trên (Superstructure)

  • Hệ dầm chủ: Gồm 7 dầm chủ mặt cắt chữ T bằng bê tông cốt thép dự ứng lực căng trước, chiều cao dầm $h = 1.50\text{ m}$, khoảng cách tim dầm $1.85\text{ m}$.
  • Hệ dầm ngang: Gồm 6 dầm ngang liên kết các dầm chủ, bố trí cách nhau $5.28\text{ m}$.
  • Bản mặt cầu: Bản bê tông cốt thép đổ tại chỗ dày $200\text{ mm}$, cánh dầm hẫng biên nhịp $750\text{ mm}$.
  • Cấu tạo tầng mặt cầu (tính từ dưới lên): Bản BTCT dày $200\text{ mm}$, lớp mui luyện $60\text{ mm}$, lớp chống thấm $2\text{ mm}$, lớp phòng nước $2\text{ mm}$ (tưới nhựa dính bám), lớp phủ bê tông nhựa asphalt dày $70\text{ mm}$.

Cấu tạo kết cấu phần dưới (Substructure)

  • Trụ cầu: Dạng trụ thân đặc thân hẹp bằng BTCT đổ tại chỗ, thân trụ hình ôvan dài $8.5\text{ m}$, bề rộng bo tròn đường kính $1.5\text{ m}$; bệ trụ có kích thước mặt bằng $12.0\text{ m} \times 6.0\text{ m}$; móng trụ sử dụng 6 cọc khoan nhồi đường kính $\phi 1.0\text{ m}$ cắm vào tầng địa chất tốt.
  • Mố cầu: Mố chữ U bằng BTCT đổ tại chỗ; chiều dày tường đỉnh $0.40\text{ m}$, chiều dày tường cánh $0.40\text{ m}$, chiều dày tường thân $1.80\text{ m}$; móng mố bố trí 8 cọc khoan nhồi đường kính $\phi 1.0\text{ m}$, chiều dài cọc $46.0\text{ m}$.

Đặc trưng vật liệu sử dụng trong thiết kế kỹ thuật

  • Bê tông dầm chính, dầm ngang, mối nối: Cường độ chịu nén quy định $f'_c = 45\text{ MPa}$, khối lượng thể tích $\gamma_c = 2.5\times 10^{-6}\text{ kg/mm}^3$ ($2.5\text{ T/m}^3$).
  • Bê tông bản mặt cầu: $f'_c = 50\text{ MPa}$ (ở giai đoạn sơ bộ) / $f'_c = 35\text{ MPa}$ (khi tính toán cục bộ).
  • Bê tông lề bộ hành, gờ chắn bánh: $f'_c = 30\text{ MPa}$.
  • Bê tông mố, trụ và cọc khoan nhồi: $f'_c = 35\text{ MPa}$.
  • Cốt thép dự ứng lực: Tao cáp 7 sợi độ chùng thấp (Low Relaxation), đường kính danh định $15.2\text{ mm}$, diện tích một tao cáp $A_p = 140\text{ mm}^2$, giới hạn bền kéo đứt $f_{pu} = 1860\text{ MPa}$, giới hạn chảy $f_{py} = 0.9f_{pu} = 1674\text{ MPa}$, mô đun đàn hồi $E_p = 197000\text{ MPa}$.
  • Cốt thép thường: Thép cấp AII ($f_y = 280\text{ MPa}$) và cấp CIII ($f_y = 420\text{ MPa}$), mô đun đàn hồi $E_s = 200000\text{ MPa}$. Thép thanh và cột lan can sử dụng thép cacbon CT3 ($f_y = 250\text{ MPa}$).

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Số liệu đồ án thiết kế và Chương I: Tổng quan về công trình

Phần này thiết lập toàn bộ cơ sở pháp lý, số liệu khí hậu, thủy văn, địa chất và các quy chuẩn kỹ thuật bắt buộc của dự án. Chương tổng quan phân tích các nguyên tắc quy hoạch giao thông, xác định khổ cầu $B = 12.6\text{ m}$, nhịp dẫn $27\text{ m}$, cấp sông thông thuyền (sông cấp V), từ đó đề xuất 02 giải pháp kết cấu nhịp phù hợp để đưa vào so sánh:

  • Phương án I: Cầu dầm BTCT DƯL nhịp giản đơn mặt cắt chữ T căng trước.
  • Phương án II: Cầu dầm thép liên hợp bản bê tông cốt thép.

Phần 2: Thiết kế sơ bộ và so sánh lựa chọn phương án

Chương 1 của phần này trình bày kích thước hình học sơ bộ, cấu tạo kết cấu nhịp và kết cấu mố trụ cho cả 2 phương án. Chương 2 tiến hành phân tích, so sánh toàn diện trên 4 nhóm chỉ tiêu:

Tiêu chí Phương án I: Dầm T BTCT DƯL căng trước Phương án II: Dầm thép liên hợp bản BTCT
Kinh tế Tận dụng tốt cát, đá, xi măng địa phương; chi phí chế tạo vật liệu thấp; công nghệ chế tạo phổ biến; chi phí bảo dưỡng thấp. Giá thành thép cao; công nghệ gia công kết cấu hàn phức tạp; tốn chi phí kiểm tra thí nghiệm và sơn chống rỉ định kỳ.
Kỹ thuật Độ cứng ngang lớn, độ võng nhỏ, xe chạy êm thuận; chế tạo ván khuôn định hình lặp lại; độ bền thời tiết cao. Trọng lượng bản thân nhẹ, vượt nhịp tốt; tuy nhiên độ cứng ngang kém hơn, dễ rung động dưới tải trọng động, liên kết hàn nhạy cảm với hiện tượng mỏi.
Mỹ quan Chiều cao dầm lớn ($1.5\text{ m}$), dáng vẻ nặng nề hơn nhưng tạo cảm giác chắc chắn, an toàn. Chiều cao kiến trúc dầm thấp ($1.15\text{ m}$), thanh mảnh nhưng nhiều chi tiết bản mã, gân tăng cường, bulông/mối hàn làm giảm tính thẩm mỹ.
Duy tu bảo dưỡng Công tác duy tu tập trung chủ yếu vào khe co giãn và lớp phủ mặt cầu. Dễ bị ăn mòn kim loại trong khí hậu nhiệt đới ẩm, đòi hỏi quy trình tẩy gỉ và sơn chống ăn mòn nghiêm ngặt, chi phí bảo trì định kỳ lớn.

Tác giả kết luận lựa chọn Phương án I (Cầu dầm BTCT DƯL tiết diện T căng trước) làm phương án thiết kế kỹ thuật do tính phù hợp cao về điều kiện thi công trong nước và tính kinh tế - kỹ thuật ổn định lâu dài.

Phần 3: Thiết kế kỹ thuật

Phần thiết kế kỹ thuật bao gồm các chương tính toán kiểm toán chuyên sâu:

Chương 1: Số liệu thiết kế

Xác định lại các hằng số hình học và cơ lý của kết cấu nhịp dầm T 27m: 7 dầm chủ, 6 dầm ngang, cự ly dầm chủ $1.85\text{ m}$, cự ly dầm ngang $5.28\text{ m}$, các thông số vật liệu $f'c, f_y, f{pu}, E_c, E_s, E_p$.

Chương 2: Lan can - Lề bộ hành - Gờ chắn bánh

Thực hiện chuỗi tính toán kiểm toán chịu lực theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05:

  • Thanh lan can: Ống thép đường kính ngoài $D = 100\text{ mm}$, trong $d = 92\text{ mm}$, bước cột $L = 2.0\text{ m}$. Chịu tải trọng tập trung $P = 890\text{ N}$ và tải phân bố $w = 0.37\text{ N/mm}$. Kết quả kiểm tra mômen uốn tổng hợp lớn nhất $M_u = 0.547\text{ kNm}$ thỏa mãn sức kháng uốn $\phi M_n = 5.25\text{ kNm}$ ($\phi = 1.0$).
  • Cột lan can: Cấu tạo từ các tấm thép mạ kẽm tổ hợp chữ I ($T_1: 140\times 158.4\times 6\text{ mm}$, $T_2: 75.4\times 10\text{ mm}$, $T_3: 172\times 140\times 10\text{ mm}$). Lực tập trung truyền xuống cột $P = 1630\text{ N}$, mômen tại chân cột $M_u = 1.728\text{ kNm} < \phi M_n = 43.58\text{ kNm}$, đảm bảo khả năng chịu lực.
  • Gờ chắn bánh / Bó vỉa: Thiết kế chịu lực va chạm cấp PL-3 ($F_t = 240\text{ kN}$, $F_L = 80\text{ kN}$, $F_v = 80\text{ kN}$, chiều cao va chạm $H_e = 300\text{ mm}$).
    • Bố trí cốt thép ngang $\phi 14\text{ a}220$ ($M_c = 10.45\text{ Nmm/mm}$) và cốt thép đứng $\phi 14\text{ a}200$ ($M_b = 8.14\text{ Nmm/mm}$).
    • Sức kháng danh định của gờ chắn tính theo cơ chế đường chảy đạt $R_w = 324.49\text{ kN} > F_t = 240\text{ kN}$, thỏa mãn yêu cầu an toàn.
  • Bản lề bộ hành: Bản BTCT dày $h_b = 100\text{ mm}$, rộng $1000\text{ mm}$, chịu hoạt tải người $PL = 3.0\text{ kN/m}^2$. Cốt thép tính toán không thỏa hàm lượng tối thiểu $\rho_{min}$ nên bố trí theo $A_{s,min} = 320\text{ mm}^2/\text{m}$ (chọn $5\phi 10/\text{m}$).
  • Kiểm tra trượt: Lực cắt do va chạm xe tại chân gờ chắn bánh $V_{ct} = 309.48\text{ N/mm}$, sức kháng cắt tiếp xúc theo cơ chế ma sát cắt đạt $V_n = 328.75\text{ N/mm} > V_{ct}$, đảm bảo liên kết không bị trượt rời khỏi bản mặt cầu.

Chương 3: Bản mặt cầu

Tỷ số khoảng cách dầm ngang trên khoảng cách dầm chủ: $$\frac{L_{dn}}{S} = \frac{5280}{1850} = 2.854 > 1.5$$ Điều này xác nhận bản mặt cầu làm việc uốn 1 phương theo phương ngang cầu. Tác giả áp dụng phương pháp dải bản tương đương để tính toán:

  • Bản hẫng (congxon): Chiều dài hẫng $L_h = 750\text{ mm}$. Chịu tĩnh tải bản thân $DC_1 = 5.0\text{ N/mm}$, tĩnh tải lan can - lề bộ hành $DC_2 = 6.105\text{ N/mm}$, hoạt tải người $P_p = 1.125\text{ N/mm}$. Mômen uốn tại ngàm ở TTGH Cường độ là $M_u = 7.15\times 10^6\text{ Nmm/m}$, ở TTGH Sử dụng là $M_s = 5.37\times 10^6\text{ Nmm/m}$.
  • Bản dầm biên và dầm giữa: Nhịp tính toán $S = 1850\text{ mm}$. Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân $DC_1 = 5.0\text{ N/mm}$ và tĩnh tải lớp phủ $DW = 3.03\text{ N/mm}$. Hoạt tải xe 3 trục HL-93 có bánh xe nặng $P = 145\text{ kN}$, vệt bánh xe phân bố qua lớp phủ thành diện truyền tải $b_w = 510 + 2\times 134 = 778\text{ mm}$, áp lực bánh xe $p = 93.187\text{ N/mm}$.
  • Bề rộng dải bản tương đương:
    • Dải bản tính mômen dương giữa nhịp: $SW^+ = 660 + 0.55S = 660 + 0.55\times 1850 = 1677.5\text{ mm}$.
    • Dải bản tính mômen âm trên đỉnh sườn dầm: $SW^- = 1220 + 0.25S = 1220 + 0.25\times 1850 = 1682.5\text{ mm}$.
  • Tác giả xác định mômen đơn giản và nhân hệ số xét đến tính liên tục của dải bản qua các dầm ($0.7$ đối với gối và $0.5$ đối với giữa nhịp) để làm cơ sở bố trí cốt thép chịu lực cho bản mặt cầu.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành hệ thống tính toán kết cấu công trình cầu với các kết quả định lượng cụ thể:

  1. Xác lập kích thước hình học tối ưu cho kết cấu nhịp: 7 dầm T BTCT DƯL căng trước dài $27\text{ m}$, cao $1.5\text{ m}$, khoảng cách tim dầm $1.85\text{ m}$, liên kết bởi 6 dầm ngang cự ly $5.28\text{ m}$.
  2. Hoàn thiện tính toán hệ thống bảo vệ an toàn giao thông: Kết cấu lan can thép ống $\phi 100\times 4\text{ mm}$ chịu được mômen uốn lớn hơn tải trọng tính toán ($5.25\text{ kNm} > 0.547\text{ kNm}$); kết cấu gờ chắn bánh BTCT bố trí cốt thép $\phi 14\text{ a}200$ và $\phi 14\text{ a}220$ đạt sức kháng va chạm danh định $R_w = 324.49\text{ kN}$, vượt yêu cầu va đập cấp PL-3 ($240\text{ kN}$).
  3. Thiết lập mô hình giải tích dải bản tương đương cho bản mặt cầu dày $200\text{ mm}$, xác định đầy đủ nội lực tại ngàm bản hẫng ($M_u = 7.15\text{ kNm/m}$), dải bản biên và dải bản giữa dưới tác dụng đồng thời của tĩnh tải và tổ hợp xe 3 trục tải trọng HL-93.

Về mặt giải pháp kỹ thuật, đồ án đề xuất sử dụng công nghệ dầm căng trước chế tạo tại bãi đúc, sử dụng tao cáp $15.2\text{ mm}$ cường độ cao $f_{pu} = 1860\text{ MPa}$ nhằm kiểm soát độ võng và ứng suất kéo trong bê tông, rút ngắn thời gian thi công ngoài hiện trường so với dầm căng sau hoặc dầm đúc tại chỗ.

Đóng góp chính của đồ án là việc triển khai áp dụng tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 dựa trên triết lý thiết kế LRFD, thể hiện sự thay đổi so với quy trình cũ 22 TCN 18-79 trong việc phân tích trạng thái giới hạn, hệ số tải trọng, hệ số điều chỉnh tải trọng ($\eta = \eta_D \eta_R \eta_I$) và phương pháp tính toán bản mặt cầu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo giới hạn phạm vi của đồ án tốt nghiệp kỹ thuật:

  • Văn bản mới trình bày chi tiết phần tính toán kiểm toán lan can, gờ chắn bánh, lề bộ hành và bản mặt cầu (bản hẫng, bản dầm biên, bản dầm giữa); các bước tính toán chi tiết tổn hao dự ứng lực, sức kháng uốn - cắt của dầm chủ $L=27\text{ m}$ và tính toán chi tiết móng cọc mố trụ chỉ được tóm lược ở bảng thông số số liệu mà chưa thể hiện đầy đủ các bước kiểm toán trong đoạn văn bản trích lục.
  • Hướng hoàn thiện và phát triển tiếp theo bao gồm: bổ sung mô hình hóa không gian kết cấu nhịp bằng phần mềm phân tích kết cấu chuyên dụng (như MIDAS Civil hoặc RM Bridge) để so sánh đối chứng với kết quả tính toán bằng phương pháp dải bản phẳng thủ công; tính toán chi tiết biểu đồ bao mômen - lực cắt cho toàn bộ các giai đoạn thi công (căng cáp, cẩu lắp, đổ bê tông bản mặt cầu và giai đoạn khai thác).

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông, Kỹ thuật Cầu đường và các kỹ sư thiết kế công trình giao thông:

  • Phần đáng tham khảo nhất là quy trình tính toán chi tiết hệ thống lan can - gờ chắn bánh theo cấp tải trọng va chạm (Crash Test Level PL-3) sử dụng lý thuyết đường chảy, vốn là nội dung ít được trình bày chi tiết trong các giáo trình tính toán cầu cũ.
  • Phương pháp tính toán bản mặt cầu theo phương pháp dải bản tương đương (Equivalent Strip Method) với việc xác định chính xác bề rộng dải bản chịu mômen âm và mômen dương cho bản dầm biên và bản dầm giữa.

Câu hỏi thường gặp

1. Khổ cầu và tải trọng thiết kế của công trình được quy định như thế nào?
Cầu có tổng bề rộng $B = 12.60\text{ m}$ (gồm phần xe chạy $10.0\text{ m}$ cho 3 làn xe, lề bộ hành $2 \times 1.0\text{ m}$, gờ lan can $2 \times 0.3\text{ m}$). Tải trọng thiết kế là hoạt tải tiêu chuẩn HL-93 kết hợp tải trọng người đi bộ $PL = 300\text{ kg/m}^2$ ($3.0\text{ kN/m}^2$).

2. Tại sao bản mặt cầu được tính toán làm việc theo sơ đồ dải bản một phương?
Do khoảng cách giữa 2 dầm ngang là $L_{dn} = 5.28\text{ m}$ và khoảng cách giữa 2 dầm chủ là $S = 1.85\text{ m}$, tỷ số $L_{dn}/S = 5.28 / 1.85 \approx 2.85 > 1.5$. Theo Điều 4.6.2.1 tiêu chuẩn 22 TCN 272-05, khi tỷ số này lớn hơn 1.5 thì hướng chịu lực chính của bản là phương ngang cầu (vuông góc với dầm chủ), cho phép dùng phương pháp dải bản tương đương.

3. Bề rộng dải bản tương đương ($SW$) khi tính toán bản mặt cầu bằng bao nhiêu?
Khi tính mômen âm tại gối tựa dầm chủ: $SW^- = 1220 + 0.25S = 1220 + 0.25\times 1850 = 1682.5\text{ mm}$.
Khi tính mômen dương tại giữa nhịp: $SW^+ = 660 + 0.55S = 660 + 0.55\times 1850 = 1677.5\text{ mm}$.

4. Kết cấu gờ chắn bánh được kiểm toán chịu lực va chạm với thông số nào?
Gờ chắn bánh được kiểm toán theo cấp lan can PL-3 với lực va chạm ngang $F_t = 240\text{ kN}$, lực dọc $F_L = 80\text{ kN}$, lực đứng $F_v = 80\text{ kN}$ và chiều cao điểm đặt lực $H_e = 300\text{ mm}$. Sức kháng danh định tính toán theo cơ chế đường chảy đạt $R_w = 324.49\text{ kN}$, lớn hơn lực va đập $F_t$.

5. Vì sao đồ án lựa chọn phương án dầm BTCT DƯL chữ T căng trước thay vì dầm thép liên hợp?
Dầm T BTCT DƯL căng trước tận dụng được nguồn vật liệu địa phương (cát, đá, xi măng), có độ cứng ngang lớn, ít rung động dưới tải trọng xe, chi phí chế tạo và chi phí duy tu bảo dưỡng thấp hơn đáng kể so với phương án dầm thép liên hợp vốn đòi hỏi chi phí vật liệu cao và công tác bảo dưỡng chống gỉ phức tạp trong điều kiện khí hậu nóng ẩm.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Trần Quốc Ty đã giải quyết nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật cầu dầm BTCT DƯL nhịp giản đơn dài 27m tiết diện T căng trước trên tuyến đường cấp IV đồng bằng theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05. Công trình có quy mô 3 nhịp $27\text{ m}$, bề rộng $12.6\text{ m}$, đáp ứng tải trọng HL-93 và điều kiện địa chất - thủy văn sông cấp V. Toàn bộ các bộ phận kết cấu từ lan can, gờ chắn bánh đến bản mặt cầu đều được kiểm toán định lượng, chứng minh khả năng chịu lực an toàn theo các trạng thái giới hạn LRFD.