BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

Đánh giá tải trọng cấp phép: - Ở Hoa Kỳ chỉ cho phép đánh giá tải trọng cấp phép với các cầu khi đánh giá theo HL93 và đánh giá tải trọng hợp pháp có hệ số đánh giá RF ≥ 1, nghĩa là khôn

§2.3 CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN

- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT thường

- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT DUL giản đơn

- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT DUL thi công theo phương pháp đúc hẫng

- Ví dụ tính toán cầu dầm thép liên hợp với bản BTCT

- Tải trọng cắm biển thực tế là số trong bảng được quy tròn đến Tấn hoặc theo đơn

vị quản lý

- Ở Hoa Kỳ đơn vị kiểm định tính toán tải trọng cắm biển cho từng cầu Do cơ quan quản lý căn cứ vào tình hình khai thác, khả năng sửa chữa để quyêt định các cầu cần sửa chũa và cắm biển tải trọng cầu cho từng tuyến hoặc đoạn tuyến

2.2.2.3 Đánh giá tải trọng cấp phép:

- Ở Hoa Kỳ chỉ cho phép đánh giá tải trọng cấp phép với các cầu khi đánh giá theo HL93 và đánh giá tải trọng hợp pháp có hệ số đánh giá RF ≥ 1, nghĩa là không cho phép vượt tải với các cầu khi đánh giá tải trọng hợp pháp có hệ số đánh giá RF < 1

- Ở Việt Nam hiện tại chỉ có xe siêu trường, siêu trọng mới xin cấp phép và giấy phép thường cấp cho một chuyến đi hoặc một số chuyến đi trên những tuyến nhất định

- Đơn vị xin cấp phép phải có đơn xin cấp phép theo mẫu cho sẵn trong phụ lục của thông tư 07 / 2010 / TT – BGTVT, ở đó đơn xin cấp phép phải cung cấp đầy đủ các thông tin như các nơi và các đoạn đường phải đi, thời gian đi, cấu hình xe, tải trọng trục

xe, tải trọng tổng cộng,

- Căn cứ vào tải trọng của xe xin cấp phép phải tiến hành tính toán hệ số đánh giá

RF, từ hệ số đánh giá quyết định có cấp phép hay không và nếu cấp phép thì có cần thêm các biện pháp kèm theo như phải có hộ tống, cấp không cho các xe khác lưu thông trên cầu đồng thời hoặc phải tiến hành tăng cường cầu,

2.2.3 NHỮNG TỒN TẠI:

- Xe hợp pháp:

+ Có lấy theo xe [3], [3–S2], [3–3] của Hoa kỳ?

+ Có thể thống kê, phân tích xác định xe hợp pháp của Việt Nam, như vậy sẽ tốn thời gian?

- Các hệ số:

+ Có lấy theo hệ số của Hoa kỳ?

+ Nếu không lấy theo thiết kế và bổ sung thêm hoặc nghiên cứu quy định các hệ

số của Việt Nam?

- Khi đánh giá với tải trọng hợp pháp nếu RF ≥ 1 có cắm biển tải trọng không? Ở Việt Nam nếu không cắm rất nguy hiểm

- Chiều dài nhịp là bao nhiêu phải thêm tải trong làn, tải trọng làn lấy là bao nhiêu?

- Những chú ý sau đợt đầu cắm biển theo QCVN41:2012/BGTVT?

- Theo các công thức từ (1) đến (5) tính toán được tải trọng cắm biển như bảng 11 Bảng 11: TẢI TRỌNG CẮM BIỂN CHO XE [ 3 ], [ 3 – S2 ], [ 3 – 3 ]

Đánh giá HL93 cấp OR

Đánh giá xe [ 3 ] [ 3 – S2 ], [ 3 – 3 ]

RF < 1

RF < 1

RF < 1

RF > 0,3 +

_ Dừng khai thác

Tính TT cắm biển Đánh giá cấp phép

SƠ ĐỒ 1

Đánh giá HL93 cấp IR

Đánh giá HL93 cấp OR

Đánh giá tải trọng hợp pháp

_ Dừng khai thác

Không cắm biển Cho phép đánh giá cấp phép

Tính toán cắm biển

Không đánh giá cấp

phép

- Nếu RF ≥ 1, ở Hoa Kỳ là không cần cắm biển hạn chế tải trọng, tuy nhiên ở Việt Nam vẫn tính toán cấm biển tải trọng theo công thức đánh giá theo tấn hoặc kN của AASHTO2011

RT = RF.W (1) Trong đó:

+ RT: tải trọng có thể khai thác tính theo tấn hoặc kN

- Nếu gọi A là tải trọng cấm biển có công thức:

- Sau khi xác định tải trọng cắm biển thì dừng tính toán và cho phép đánh giá cấp phép khi có đơn xin cấp phép

- Nếu RF < 1, cả ở Hoa Kỳ và Việt Nam đều tính toán tải trọng cắm biển theo công thức:

- Trường hợp RF < 1 thì không cho phép đánh giá cấp phép; Hoa kỳ (sơ đồ 1) có khác với sơ đồ đánh giá của Việt Nam (sơ đồ 2)

Xe [ 3 ]: A =

RT nếu RT ≤ 34T 34T nếu RT ≥ 34T

( 3 )

Xe [ 3 – S2 ]: A =

RT nếu RT ≤ 48T 48T nếu RT ≥ 48T {

( 4 )

Xe [ 3 – 3 ]: A =

RT nếu RT ≤ 45T 45T nếu RT ≥ 45T {

Các tải trọng giới hạn do Tổng cục ĐBVN cung cấp, ở đây có vấn đề cần xem xet thêm vì sao xe [3-3] có tải trọng giới hạn là 45 tấn, trong khi xe [3-S2] lại có tải trọng giới hạn là 48 tấn

+ Thứ hai: Trong sổ tay ASSTHO 2011 khi chiều dài nhịp lớn hơn hoặc bằng 61m (lấy theo quy tròn) thì ngoài xe hợp pháp còn thêm tải trọng làn 3KN/m (lấy theo quy tròn) Ở Việt Nam các xe thường đi trên cầu với khoảng cách gần hơn nhất là khi

co ùn tắc giao thông do đó tạm thời áp dụng nếu chiều dai nhịp lớn hơn 24m thì them tải trọng là 3KN/m.Chiều dài này có thể thay đổi khi có nghiên cứu đầy dủ và có trong

“ Hướng dẫn áp dụng sổ tay ASSTHO”

+ Thứ ba: Do chưa có ban hành chính thức nên trước mắt tính cắm biển theo 3xe hợp pháp của Hoa Kỳ [3], [3-S2],[3-3] Khi có xe đại tiên của Việt Nam sẽ tiến hành tính đổi bằng cách tính hệ số chuyển đổi theo bằng chiều dài nhịp.Chúng tôi mong muốn khi ban hành xe đại diện của Việt Nam theo 3 xe cho trong biển 505b của QCVN41:2012/BGTVT sẽ cân nhắc đến:

Xe tải 4 trục vì đây la loại xe đang gây lo lắng cho các đơn vị quản lý cầu đường nhất là trong tình trạng xe quá tải chưa được giải quyết triệt để(ở đâu người ta cũng sợ xe HOWO cơi thùng)

Cân nhắc thêm tải trọng giới hạn cho các xe [3-S2] và xe [3-3] vì trên cùng chiều dài nhịp nếu cùng tải trọng thì hiệu ứng của xe [3-S2] lớn hơn so với xe [3-3]

2.2.2 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:

2.2.2.1 Đánh giá tải trọng thiết kế:

- Đánh giá tải trọng thiết kế là đánh giá theo HL93 Đánh giá này có 2 cấp

- Cấp IR: Đánh gia theo cấp này hệ số tải trọng của hoạt tải được lấy để cầu khai thác an toàn trong tuổi thọ thiết kế

+ Nếu RF ≥ 1, không cần cắm biển hạn chế tải trọng Dừng tính toán, cho phép tính toán cấp phép khi có đơn xin cấp phép của các đơn vị vận tải

+ Nếu RF < 1, chuyển sang đánh giá tải trọng thiết kế cấp thứ hai OR

- Cấp OR:

+ Nếu RF ≥ 1, không cần cắm biển hạn chế tải trọng, tuy nhiên nếu khai thác không hạn chế tuổi thọ của cầu có thể bị suy giảm Dừng tính toán, cho phép tính toán cấp phép khi có đơn xin cấp phép

+ Nếu RF < 1, chuyển sang đánh giá với tải trọng hợp pháp Cầu không khai thác được với HL93 ở cấp OR và tất nhiên cả ở cấp IR

2.2.2.2 Đánh giá tải trọng hợp pháp:

- Đánh giá tải trọng hợp pháp là đánh giá lần lược cho từng xe [3], [3–S2], [3–3], đây là cấp đánh giá thứ hai

§2.2 TÍNH TOÁN CẮM BIỂN TẢI TRỌNG THEO

+ Xe[3] tính cho xe thân liền (xe đầu tiên trên biển 505b)

+ Xe [3-S2] tính cho xe sơ mi rơ mooc (xe thứ 2 trên biển 505b)

+ Xe [3-3] tính cho xe rơ mooc (xe thứ 3 trên biển 505b)

- Các công thức tính toán, hệ số các tải trạng thái giới hạn, lấy theo bản tiếng Anh

“The manual for Bridge evaluation” như vậy hệ số xung kích là 1,33 chứ không phải 1,25 như tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05(thực ra AASHTO 1998 là tiêu chuẩn

để chuyển đổi sang 22TCN 272-05 cũng lấy hệ số xung kích là 1,33)

- Các công thức tính sứ kháng danh định lấy theo tiêu chuẩn Thiết kế cầu 22TCN 272-05 có tham khảo AASTHO 2007

- Trong khi chờ đợi “Hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn “The manual for Bridge evaluation”so với bản tiếng Anh phiên bản 2011 khi áp dụng vào Việt Nam các đơn vị thực hiện đã có 3 thay đổi:

+ Thứ nhất: Trong AASTHO 2011 khi đánh giá với tải trọng hợp pháp liên bang

là các xe [3],[3-S2], [3-3] nếu hệ số đánh giá RF≥1 thì không cắm biển tải trọng và cho phép đánh giá cấp phép nếu có đơn vị xin cấp phép của các đơn vị vận tải Ở Việt Nam nếu tính toán với 3 xe trên dù hệ số đánh giá RF≥1 vẫn cắm biển tải trọng với giới hạn tải trọng như sau:

Xe [3]:34 tấn

Xe [3-S2]:48 tấn

Xe [3-3]: 45 tấn

Phần 2: ÁP DỤNG SỔ TAY AASHTO-2011 VÀO ĐÁNH GIÁ CẦU Ở VIỆT NAM VÀ CẮM BIỂN

HẠN CHẾ TẢI TRỌNG THEO

QCVN41:2012/BGTVT

§2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

- Theo công văn số 8291/BGTVT-KHCN ngày 09 tháng 7 năm 2014 và thông báo

số 1099/TB-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 thì trước mắt trong thời gian chờ đợi

“Tiêu chuẩn đánh giá tải trọng khai thác các công trình cầu đường bộ” và “Quy định hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn The manual for Bridge evaluation của AASHTO phiên bản 2011” chúng ta đã và đang áp dụng sổ tay nào vào trong đánh giá tải trọng khai thác cầu đường bộ Cho đến nay hầu hết các cầu trên quốc lộ và một số ít cầu trên tỉnh

lộ đã được cắm biển tải trọng theo QCVN41:2012/BGTVT mà cơ sở để tính toán tải trọng để cắm biển là sổ tay AASHTO 2011

- Chúng tôi cũng được biết “Tiêu chuẩn đánh giá tải trọng khai thác các công trình cầu đường bộ” cũng được biên soạn dựa chủ yếu vào sổ tay AASTO 2011 và bổ sung thêm các quy định cho phù hợp với thực trang giao thông ở Việt Nam

+ f’c – Cường độ chịu nén của BT

+ 0, 6 f 'c–Cường độ chịu kéo cho phép của B, có thể dùng 0,3 f 'c cũng có thể lấy là 0

+ Fd– Ứng suất do tĩnh tải không kể hệ số

+ Fp– Ứng suất do dự ứng lực sau mất mát không có hệ số

+ Fs– Ứng suất do dự ứng lực thứ cấp

+ F1–Ứng suất do hoạt tải không xét xung kích

+  Rn– Cường độ danh định của mặt cắt thảo mãn các giới hạn về tính dẻo + D – Momen hoặc lực cắt do tĩnh tải không hệ số

+ S– Momen hoặc lực cắt do dự ứng lực thứ cấp không hệ số

+ L– Momen hoặc lực cắt do hoạt tải không xét hệ số

+ f*y– Giới hạn cháy của thép dự ứng lực

+ I –Lực xung kích

+ Cũng như ở phương pháp ứng suất cho phép ở đây giới hạn chảy được xác định theo thép trong thiết kế hoặc lấy theo thí nghiệm ở đó giới hạn chảy danh định bằng giá trị trung bình của thí nghiệm trừ đi 1,65 độ lệch chuẩn để có độ tin cậy 95% + Cuối cùng có thể lấy theo “ năm xây dựng ” của kết cấu

- Kết cấu BTCT:

+ Cường độ của BT trong bảng

+ Lượng cốt thép (diện tích tiết diện) chịu kéo khi đạt giới hạn chảy được dùng để tính khả năng chịu momen giới hạn của bộ phận chịu uốn không vượt quá số lượng cốt thép có sẵn trong mặt cắt hoặc 75% cốt thép theo yêu cầu cho các điều kiện cân bằng

- Bê tông dự ứng lực:

+ Đánh giá BTCT DƯL ở cả cấp IR và OR đều phải tính ở trạng thái giới hạn cường độ, riêng đánh giá cấp IR còn phải xem xét ứng suất cho phép với tải trọng sử dụng

+ Trong các tình huống thiêt kế bất thường ở đó các bó cáp được phân bố tọng ứng suất cho phép không vượt quá 0.9 giới hạn chảy rong cáp dự ứng lực gần thớ chịu kéo ngoài cùng nhất

- Các phương trinh đánh giá:

+ Lực kéo trong BT:

'

c d p s 1

0, 6 f (F F F ) RF

0, 6f (F F F ) RF

0,8f (F F F ) RF

F

+ Cường độ chịu uốn và cắt:

RT  RF.WTrong đó:

+ W:Trọng lượng danh định của xe đánh giá

- Tải trọng khai thác của cầu là giá trị nhỏ nhất của tải trọng khai thác của các bộ phận cầu

- Ứng suất cho phép:

+ Khi đánh gia theo ứng suất cho phép A1=1,00 và A2=1,00

- Đánh giá theo hệ số tải trọng:

+ Hệ số tải trọng A1=1,30,A2 thay đổi theo cấp đánh giá với cấp IR: A2=2,17 còn cấp OR A2=1,30

1.8.3.2 Khả năng chịu tải danh định C:

- Khả năng chịu tải danh định phụ thuộc vào:

+ Vật liệu kết cấu

+ Phương pháp đánh giá theo US cho phép hay hệ số tải trọng

+ Cấp đánh giá IR hay OR

- Theo ứng suất cho phép:

- Trong phương pháp ứng suất cho phép khả năng chịu tải của bộ phận dựa trên cấp đánh giá IR hoặc OR

- Các bảng của quy trình cho giới hạn chảy và ứng suất cho phép IR, ứng suất cho phép OR

- Các trường hợp không có trong bảng ứng suất cho phép được quyết định bởi kỹ sư đánh giá dựa vào kết quả hiện trường và/hoặc thực nghiệm vật liệu

- Ở Hoa kỳ để có ứng suất cho phép có thể:

+ Lấy trọng hồ sơ thiết kế

+ Tiến hành thí nghiệm để xác định giới hạn chảy

+ Tra bảng theo “ngày xây dựng”

- Với bộ phận chịu nén, chiều dài có hiệu KL có thể xác đinh theo tiêu chuẩn thiết

kế AASTHO hoặc lấy như sau:

+ KL=75% chiều dài thực khi liên kết ở hai đầu là đinh tán

+ KL=87,5% chiều dài thực khi liên kết ở hai đầu là chốt

- Theo phương pháp hệ số tải trọng:

- Kết cấu thép:

§1.8 ĐÁNH GIÁ CẦU THEO HỆ SỐ TẢI TRỌNG VÀ ỨNG

SUẤT CHO PHÉP

1.8.1 KHÁI NIỆM:

- Đánh giá cầu theo ứng suất cho phép là tiêu chuẩn truyền thống để tạo ra tính an toàn cho kết cấu Các tải trọng thực tế sinh ra ứng suất bất lợi nhất trong bộ phân xét và ứng suất này không được vượt quá ứng suất cho phép Ứng suất cho phép xác định bằng tỷ số giữa giới hạn của vật liệu và một hệ số an toàn chung

- Đánh giá theo hệ số tải trọng dựa trên việc phân tích kết cấu chịu tác dụng đồng thời của nhiều tải trọng, mỗi tải trọng có một hệ số tải trọng phản ánh tính bất định vốn

có trong việc tính toán tải trọng.Việc đánh giá được xác định để hiệu ứng của các tải trọng tính toán không vượt qua cường độ của vật liệu

1.8.3 PHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ:

1.8.3.1 Công thức chung:

1 2

C A D RF

A L(1 I)





Trong đó:

+ RF: Hệ số đánh giá

+ C:Khả năng chịu tải của bộ phận đánh giá

+ D:Hiệu ứng của tĩnh tải lên bộ phận đánh giá

+ L:Hiệu ứng của hoạt tải lên bộ phận đánh giá

+ I:Hệ số xung kích

+ A1:Hệ số tải trọng cho tĩnh tải

+ A2:Hệ số tải trọng cho hoạt tải

- Tải trọng khai thác của bộ phận đánh giá được xác định theo công thức:

1.7.6 CÁC BỘ PHẬN CHỊU KÉO:

- Các bộ phận và mối nối chịu kéo dọc trục theo chảy ở mặt cắt nguyên và đứt gãy

ở mặt cắt thực

1.7.7 BỘ PHẬN CHỊU NÉN KHÔNG LIÊN HỢP:

- Kiểm tra tỷ lệ giới hạn giữa chiều rộng và chiều dày theo công thức ở phần 2.7.5

- Nếu tỷ lệ độ mảnh đảm bảo sức kháng cắt danh định được tính theo:

As: Diện tích nguyên của mặt cắt ngang

Fy: Giới hạn chảy nhỏ nhất

y s

FK.l

l: Chiều dài không giằng

- Sức kháng cắt danh định xác định theo 6.10.7.1 trong LRFD

- Yêu cầu về khả năng thi công không cần xem xét khi đánh giá tải trọng

- Yêu cầu về mỏi cho bản bụng không cần xét khi đánh giá tải trọng

- Các bộ phận chịu nén có tiết diện giảm yếu:

- Sự ăn mòn đồng đều: Sự ăn mòn đồng đều phải được xét trên 2 phương diện: + Hiệu ứng cục bộ: ở đây phải kiểm tra độ mảnh bằng cách kiểm tra tỷ lệ giữa bề rộng và bề dày cấu kiện, ví dụ với bản phải đảm bảo:

k: Hệ số oằn lấy theo bảng 6.9.4.2.1 tiêu chuẩn

b: Chiều rộng của bản cũng lấy theo quy định của bảng trên

t : Chiều dày bản

E: Module đàn hồi của thép

Fy: Giới hạn chảy nhỏ nhất của thép

+ Hiệu ứng chung: Hầu hết các cấu kiện chịu nén trong cầu thép có chiều dài không lớn và có mặt cắt hình hộp hoặc chữ H Sự ăn mòn đồng đều ở mức độ bình thường ảnh hưởng nhỏ đến bán kính quán tính Sự giảm sức kháng nén của các bộ phận chiều dài ngắn và trung bình tỷ lệ với sự giảm diện tích mặt cắt ngang

- Sự ăn mòn cục bộ: Sự ăn mòn cục bộ của kết cấu chịu nén có thể:

+ Ăn mòn ở đầu bộ phận bị ngăm có thể làm cho điều kiện liên kết ở đầu bộ phận thay đổi ảnh hưởng đến hệ số liên kết hai đầu

+ Thay đổi momen quán tính đối với trục, do tiết diện bị ăn mòn momen quán tính sẽ nhỏ đi

+ Khi ăn mòn lệch có thể dẫn đến tải trọng tác dụng lệch tâm Đánh giá độ lệch tâm thông qua tỷ số ec2

r , trong đó e là độ lệch tâm do ăn mòn gây ra, c là khoảng cách

từ trục trung hòa đến thớ chịu kéo ngoài cùng của tiết diện ban đầu, r bán kính quán tính của tiết diện ban đầu Nếu tỷ số trên nhỏ hơn 0,25 có thể bỏ qua hiệu ứng lệch tâm

- Các bộ phận chịu uốn có tiết diện giảm yếu:

- Sự ăn mòn đều:

+ Do tiết diện bị giảm yếu nên sức kháng uốn bị suy giảm Ngoài ra ổn định tổng thể và ổn định cục bộ bị ảnh hưởng do bản cánh chịu nén bị ăn mòn Sức kháng cắt của mặt cắt tất nhiên cũng bị ảnh hưởng Nói tóm lại cần phải kiểm toán như một dầm mới với tiết diện thực sau ăn mòn

- Ăn mòn cục bộ:

+ Ăn mòn cục bộ không lớn lắm tại các mặt cắt không gần gối hoặc tải trọng tập trung có thể bỏ qua Các hư hỏng khác phải được đánh giá và tính toán chi tiết

1.7.4 CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:

1.7.4.1 Đánh giá tải trọng thiết kế:

- Đối với đánh giá tải trọng thiết kế trạng thái giới hạn cường độ I và sử dụng II (độ võng dài hạn) phải được áp dụng và các hệ số tải trọng như được lấy trong bảng 4

- Với các chi tiết dễ mỏi thì phải đánh giá tuổi thọ mỏi không xác định Các bộ phận không thỏa mãn kiểm toán về tuổi thọ mỏi không xác định có thể đánh giá với tuổi thọ mỏi còn lại Đây là yêu cầu tùy chọn

1.7.4.2 Đánh giá theo tải trọng hợp pháp và tải trọng cấp phép:

- Trạng thái giới hạn cường độ:

- Trạng thái giới hạn cường độ I áp dụng cho đánh giá tải trọng hợp pháp

- Trạng thái giới hạn cường độ II áp dụng cho đánh giá tải trọng cấp phép

R yf h

f 0,8.F RTrong đó:

Rh: Hệ số lai

Fyf: Giới hạn chảy của thép cánh dầm

1.7.5 ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ XUỐNG CẤP CẦU TRONG ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG:

- Một kết cấu bị xuống cấp có thể ứng xử khác với khi chưa bị xuống cấp, cách thức phá hoại cũng có thể khác nhau chi phối khả năng chịu tải của nó

- Sự ăn mòn là nguyên nhân chủ yếu gây xuống cấp ở cầu thép Ăn mòn làm giảm yếu tiết diện dẫn đến giảm khả năng chịu lực, giảm sức kháng mỏi

- Các bộ phận chịu kéo tiết diện giảm yếu:

- Ăn mòn có thể đồng đều và cục bộ Với ăn mòn cục bộ xem xét sự chảy của tiết diện thực là trạng thái giới hạn khống chế Sự lệch tâm và tập trung ứng suất có thể bỏ qua khi lệch tâm không lớn còn khi lệch tâm lớn thì phải xem là bài toán kéo đồng thời uốn

§1.7 ĐÁNH GIÁ CẦU THÉP

1.7.1 PHẠM VI ÁP DỤNG:

- Cầu dầm I thẳng và cong trên mặt bằng

- Cầu có một hoặc nhiều hộp kín thẳng hoặc cong trên mặt bằng

1.7.2 VẬT LIỆU:

1.7.2.1 Thép kết cấu:

- Các đặc trưng cơ học tối thiểu của thép kết cấu cho trong bảng 9, ở đó đặc trưng

cơ học tối thiểu lấy theo tuổi công trình (năm xây dựng)

Bảng 9: ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC TỐI THIỂU CỦA THÉP KẾT CẤU

1905 ÷ 1936 206,84 (30 ksi) 413,69 (60 ksi)

1936 ÷ 1963 227,53 (33 ksi) 455,05 (66 ksi)

Sau 1963 248,21 (36 ksi) 455,05 (66 ksi)

- Nếu có Fy và Fu trong hồ sơ thiết kế thì lấy theo hồ sơ

- Khi có nghi ngờ hoặc không biết cả năm xây dựng (ở Việt Nam có thể gặp trường hợp này) thì có thể lấy mẫu và thí nghiệm Các giá trị danh định của giới hạn chảy về cường độ chịu kéo lấy bằng giá trị trung bình của thí nghiệm trừ 1,65 độ lệch chuẩn để

có giới hạn tin cậy 95%

Bảng 10: GIỚI HẠN CHẢY NHỎ NHẤT CỦA THÉP LÀM CHỐT

Năm xây dựng Giới hạn chảy nhỏ nhất (Mpa) Trước năm 1905 175,82 (25,5 ksi)

+ Mối nối A, B xem trong 22TCVN 272 – 05

+ Trạng thái giới hạn cường độ I;

+ Trạng thái giới hạn sủ dụng I;

+ Trạng thái giới hạn sử dụng III;

- Với chế độ OR ở trạng thái giới hạn sử dụng số lượng làn đặt hoạt tải có thể lấy bằng số làn tải trọng rải đều tuy nhiên cần đặt tải trọng để tạo ra hiệu ứng lớn nhất Trong cầu BT thi công phân đoạn kéo sau trạng thái giới hạn sử dụng III phải bao gồm

cả kiểm toán ứng suất kéo chủ

1.6.6.3 Đánh giá tải trọng hợp pháp:

- Giống như đánh giá tải trọng thiết kế, trạng thái giới hạn sử dụng I và III là bắt buộc phải kiểm toán, trong đó đặc biệt chú ý đến kiểm toán ứng suất kéo chủ Tất nhiên củng phải kiểm toán ở trạng thái giới hạn cường độ I

1.6.6.4 Đánh giá tải trọng cấp phép:

- Giống như đánh giá tải trọng thiết kế và hợp pháp bắt buộc phải kiểm toán cả trạng thái giới hạn sử dụng I và III

1.6.6.5 Hệ số hệ thống ∅ :

- Hệ số ∅ cho mo men uốn theo phương dọc cầu cho trong bảng 8

Bảng 8: HỆ SỐ s CHO CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG PHÂN ĐOẠN KÉO SAU

Loại cầu Loại nhịp

Số chốt

để phá hoại

+ Đánh giá ở trạng thái giới hạn cường độ II cho tải trọng cấp pháp

- Trạng thái giớ hạn sử dụng:

+ Với tải trọng hợp pháp đánh giá cầu BTCT DUL dụa trên sự thỏa mãn giới hạn ứng suất kéo trong BT dười tác dụng của tải trọng ở TTGH sử dụng III được xem là yêu cầu tùy chọn ngoại trừ cầu thi công phân đoạn Hệ số tải trọng của tải trọng hợp pháp

có thể lấy bằng 1

+ Với tải trọng cấp phép: Đánh giá theo trạng thái giới hạn sử dụng I được xem là yêu cầu tùy chọn Ở đây ứng suất trong các thanh cốt thép và/hoặc thép DUL gần thớ chịu kéo ngoài cùng nhất không được vượt quá 0,9 lần giới hạn chảy của thép và/ hoặc thép DUL

1.6.5 CÁC HIỆU ỨNG THỨ CẤP CỦA DỰ ỨNG LỰC:

- Các hiệu ứng thứ cấp của DUL kéo sau được xem như tải trọng thường xuyên và

có hệ số tải trọng γ như đã nêu

- Các phản lực gối sinh ra trong cầu liên tục do tải trọng kéo sau làm tăng momen thứ cấp trong dầm Các momen thứ cấp kết hợp với momen sơ cấp tạo nên hiệu ứng momen tổng cộng kéo sau

- Về cơ bản các hiệu ứng do co ngót, từ biến và nhiệt độ không cần xem xét trong đánh giá tải trọng cho các cấu kiện có cốt thép phân bố đều để khống chế nứt Những hiệu ứng này có thể được xem xét trong đánh giá theo trạng thái giới hạn cường độ của cầu vòm, cầu khung và cầu nhịp lớn

1.6.6 ĐÁNH GIÁ CÁC CẦU BÊ TÔNG PHÂN ĐOẠN:

1.6.6.1 Nội dung đánh giá:

- Các cầu BT phân đoạn kéo sau sẽ được kiểm toán theo phương dọc và ngang cầu

- Đánh giá khả năng chịu tải theo phương ngang cầu chính là đánh giá khả năng của bản cánh trên ở mặt cắt chịu momen dương và cả mặt cắt chịu momen âm Thông thường ở đây phải kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng III để hạn chế ứng suất kéo trong bê tông Hệ số làn (m) cho trong bảng 3.6.1.1.2.1 cho trường hợp đặt tải một làn là 1,2 ở đây chỉ giới hạn lớn nhất là 1,0

1.6.6.2 Đánh giá tải trọng thiết kế:

- Đánh giá theo:

§1.6 ĐÁNH GIÁ CẦU BÊ TÔNG

1.6.1 VẬT LIỆU:

1.6.1.1 Bê tông:

- Ở Hoa Kỳ khi chưa biết cường độ chịu nén f, của bê tông thì có thể lấy theo tuổi của công trình:

+ Tuổi công trình trước năm 1959: f, = 17,24 Mpa (2,5 ksi)

+ Tuổi công trình sau năm 1959: f, = 20,68 Mpa (3 ksi)

- Với bê tông DUL f, như trên nhưng lấy thêm 25%

- Khi cường độ BT không xá định được phải lấy mẩu đẻ thí nghiệm Thông thường cường độ danh định lấy bằng trung bình cộng của các giá trị trừ đi 1,65 lần độ lệch chuẩn để cho giá trị có độ tin cậy 95%

1.6.3.1 Đánh giá tải trọng thiết kế:

- KC BTCT: trạng thái giới hạn cường độ I

- KC BTCT DƯL: trạng thái giới hạn cường độ I và trạng thái giới hạn sử dụng III Trạng thái giới hạn sử dụng III kiểm toán để khống chế nứt trong các cấu kiện dự ứng lực khi dánh giá ở cấp IR còn ở cấp OR thì không cần kiểm toán theo giới hạn cường độ này

1.6.3.2 Đánh giá tải trọng hợp pháp và tải trọng cấp phép:

- Trạng thái giới hạn:

+ Đánh giá ở trạng thái giới hạn cường độ I cho tải trọng hợp pháp

+ Với giấy phép đặc biệt (lượt đi bị hạn chế) Đánh giá tải trọng dùng các hệ số hoạt tải cho trong bảng 7 Hệ số phân bố cho một làn được dùng cho việc đánh giá tải trọng cấp phép đặc biệt Nếu cần tăng độ tin cậy đến cấp độ IR thì các xe cấp phép được

hộ tống thì hệ số 1,15 củaγ được tăng lên là 1,35

- Lực xung kích:

- Đánh giá tải trọng cấp phép dùng lực xung kích là 0,33 Ngoại trừ các xe cấp phép

di chuyển chậm thi không cần tính lực xung kích

- Giấy phép cho một chuyến đi khi tổng tải trọng quá nặng có thể có những điều kiện kèm theo để giảm hiệu ứng tải, chẳng hạn không có các xe khác đồng thời đi trên cầu, không đi lệch tâm, hạn chế tốc độ 10 km/h, …

và đặt ở đoạn nhịp làm tăng thêm hiệu ứng của xe sin cấp phép

- Các hệ số tải trọng:

- Hệ số tải trọng của tải trọng cấp phép cho trong bảng 7 dùng cho trạng thái giới hạn cường độ II (trạng thái giới hạn mà ở đó chỉ có tải trọng thường xuyên và tải trọng của xe tải xin cấp phép) dùng cho các nhịp có RF lớn hơn 1 khi đánh giá theo tải trọng hợp pháp AASHTO Các hệ số của tải trọng cấp phép không dành cho việc đánh giá cầu theo tải trọng hợp pháp

- Với các giấy phép thường xuyên số lượng dự tính các lượt xe cấp phép qua cầu là chưa biết nên phương pháp giải quyết an toàn là chấp nhận xét xác suất xuất hiệnđồng thời các xe Khi đó sử dụng phân phối cho 2 làn LRFD, giả thiết sự xuất hiện cạnh nhau đồng thời của 2 xe nặng bằng nhau, mỗi xe ở một làn

- Khi xe cấp phép thường xuyên nhỏ hơn 445 kN (100 kip) các hệ số hoạt tải lấy giống như hệ số khi đánh giá tải trọng hợp pháp Khi xe cấp phép thường xuyên lớn hơn 445 kN các hệ số hoạt tải lấy giống như trong bảng 7

có thể đi cùng)

Hai làn trở lên

≥ 5000 1,80 1,30

= 1000 1,60 1,20

≤ 100 1,40 1,10

Mọi tải trọng Một lượt

Được hộ tống không có xe khác trên cầu

Một