KET CAU THEP (KIEU) CTGTTP

Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD Chương 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP Đặc điểm phạm vi sử dụng kết cấu thép 1.1.1 Ưu điểm Kết cấu thép có ưu điểm Kết cấu thép có khả chịu lực lớn Do c ường độ thép cao nên kết cấu thép chịu lực lớn với mặt c khơng cần lớn lắm, lợi dụng khơng gian cách hiệu Việc tính tốn kết cấu thép có độ tin cậy cao Thép có cấu trúc đồng đều, mơ đun đàn hồi lớn Trong phạm vi làm việc đàn hồi, kết cấu thép phù hợp với giả thiết sức bền vật liệu đàn hồi (như tính đồng chất, đẳng hướng vật liệu, giả thiết mặt cắt phẳng, nguyên lý độc lập tác dụng) Kết cấu thép “nhẹ” so với kết cấu l àm vật liệu thông thường khác (bê tông, gạch đá, gỗ) Độ nhẹ kết cấu đánh giá hệ số c =  / F , tỷ số tỷ trọng  vật liệu cường độ F Hệ số c nhỏ vật liệu nhẹ Trong bê tông cốt thép (BTCT) có c  24.10 4 thép 3, 7.10 4 1 , gỗ có c  4,5.10 4 hệ số c m m (Tài liệu [1]) m Kết cấu thép thích hợp với thi cơng lắp ghép v có khả giới hố cao chế tạo Các cấu kiện thép dễ đ ược sản xuất hàng loạt xưởng với độ xác cao Các liên kết kết cấu thép (đinh tán, bu lông, h àn) tương đối đơn giản, dễ thi công Kết cấu thép không thấm chất lỏng v chất khí thép có độ đặc cao n ên thích hợp để làm kết cấu chứa đựng chuyển chở chất lỏng, chất khí So với kết cấu bê tông, kết cấu thép dễ kiểm nghiệm, sửa chữa tăng cường 1.1.2 Nhược điểm Bên cạnh ưu điểm chủ yếu kể trên, kết cấu thép có số nh ược điểm Kết cấu thép dễ bị han gỉ, đ ịi hỏi phải có biện pháp ph òng chống bảo dưỡng tốn Đặc biệt, yêu cầu chống gỉ cao đặt cho kết cấu cầu làm việc môi trường xâm thực lớn Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD Thép chịu nhiệt Ở nhiệt độ tr ên 4000C, biến dạng dẻo thép phát triể n tác dụng tĩnh tải (từ biến thép) Vì thế, mơi trường có nhiệt độ cao, khơng có biện pháp đặc biệt để bảo vệ th ì không phép sử dụng kết cấu thép 1.1.3 Phạm vi sử dụng Do ưu điểm nói trên, kết cấu thép sử dụng rộng rãi lĩnh vực xây dựng Tuy nhiên, kết cấu thép đặc biệt có ưu kết cấu vượt nhịp lớn, đòi hỏi độ mảnh cao, chịu tải trọng nặng kết cấu địi hỏi tính khơng thấm 1.2 Cơ sở thiết kế kết cấu thép theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 1.2.1 Quan điểm chung thiết kế Công tác thiết kế bao gồm việc tính tốn nhằm chứng minh cho ng ười có trách nhiệm thấy rằng, tiêu chuẩn tính toán cấu tạo thỏa mãn Quan điểm chung để đảm bảo an toàn thiết kế sức kháng vật liệu mặt cắt ngang phải không nhỏ hiệu ứng gây tác động ngoài, nghĩa Sức kháng  Hiệu ứng tải trọng (1.1) Khi áp dụng nguyên tắc đơn giản này, điều quan trọng hai vế bất đẳng thức phải đánh giá điều kiện Chẳng hạn, hiệu ứng tải trọng l gây ứng suất nén thì, tất nhiên, phải so sánh với sức kháng ép mặt Nói cách khác, đánh giá bất đẳng thức phải đ ược tiến hành cho điều kiện tải trọng riêng biệt liên kết sức kháng hiệu ứng tải trọng với Li ên kết thông thường quy định việc đánh giá hai vế trạng thái giới hạn Trạng thái giới hạn (TTGH) định nghĩa sau: Trạng thái giới hạn trạng thái mà kể từ trở đi, kết cấu cầu phận khơng cịn đáp ứng u cầu mà thiết kế đặt cho Các ví dụ TTGH cho cầu dầm hộp bao gồm độ v õng, nứt, mỏi, uốn, cắt, xoắn, ổn định (oằn), lún, ép mặt v trượt Một mục tiêu quan trọng thiết kế ngăn ngừa để không đạt tới TTGH Tuy nhiên, khơng phải đích Các mục tiêu khác phải xem xét cân đối thiết kế toàn thể chức năng, thẩm mỹ tính kinh tế Sẽ khơng kinh tế thiết kế cầu mà khơng có phận bị phá hoại Do đó, cần phải xác định đâu mức độ rủi ro hay xác suất xảy phá hoại chấp nhận đ ược Việc xác định miền an toàn chấp nhận (sức kháng cần phải lớn h ơn so với hiệu ứng tải trọng) v ý kiến cá nhân mà phải dựa kinh Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD nghiệm tập thể kỹ sư quan nghiên c ứu Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05, dựa tiêu chuẩn AASHTO LRFD (1998) Hiệp hội cầu đ ường Mỹ, đáp ứng yêu cầu 1.2.2 Sự phát triển trình thiết kế Qua nhiều năm, trình thiết kế phát triển nhằm cung cấp miền an tồn hợp lý Q trình dựa ý kiến đóng góp phân tích hiệu ứng tải trọng cường độ vật liệu sử dụng 1.2.2.1 Thiết kế theo ứng suất cho phép (ASD) Các phương pháp thiết kế lịch sử xây dựng tập trung trước hết vào kết cấu thép Thép kết cấu có ứng xử tuyến tính điểm chảy , nhận biết rõ ràng thấp cách an toàn so với cường độ giới hạn vật liệu Độ an to àn thiết kế đảm bảo quy định ứng suất hiệu ứng tải trọng sinh phần ứng suất chảy fy Giá trị tương đương với việc quy định hệ số an tồn F 2, nghĩa là, F fy søc kh¸ng, R  2 hiƯu øng t¶i träng, Q 0,5 f y Vì phương pháp thiết kế đặt giới hạn ứng suất n ên biết đến với tên gọi thiết kế theo ứng suất cho phép (Allowable Stress Design, ASD) Khi phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép đời, hầu hết cầu có cấu tạo giàn vịm Với giả thiết cấu kiện li ên kết với chốt kết cấu tĩnh định, việc phân tích cho thấy cấu kiện thường chịu kéo chịu nén Diện tích hữu hiệu cần thiết kéo chịu ứng suất phân bố đ ược xác định đơn giản cách chia lực kéo T cho ứng sut kộo cho phộp ft diện tích hữu hiệu cần thiÕt Anet  hiƯu øng t¶i träng T  øng suÊt cho phÐp ft Đối với cấu kiện chịu nén, ứng suất cho phép fc phụ thuộc vào độ mảnh cấu kiện, nhiên, sở để xác định diện tích cần thiết mặt cắt ngang nh cấu kiện chịu kéo; diện tích mặt cắt cần thiết lực nén C chia cho ứng suất cho phộp fc diện tích hữu hiệu cần thiết Agross  hiƯu øng t¶i träng C  øng st cho phÐp fc Phương pháp áp dụng năm sáu m ươi kỷ 19 để thiết kế thành công nhiều cầu giàn tĩnh định nhịp lớn Ngày nay, cầu tương tự xây dựng chúng khơng cịn tĩnh định chúng khơng cịn liên kết chốt Do đó, ứng suất cấu kiện khơng c ịn phân bố Phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép đ ược áp dụng cho dầm chịu uốn Với giả thiết mặt cắt phẳng v quan hệ ứng suất-biến dạng tuyến tính, mơ đun mặ t cắt (mô Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD men chống uốn) cần thiết xác định cách chia mơ men uốn M cho ứng suất uốn cho phép fb mô đun mặt cắt cần thiết S hiệu ứng t¶i träng M  øng suÊt cho phÐp fb Ẩn phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép giả thiết ứng suất cấu kiện không trước có tải trọng tác dụng, nghĩa l khơng có ứng suất dư tồn chế tạo Giả thiết hồn tồn g ần đặc mặt cắt hở, mỏng dầm thép cán điển h ình Các chi tiết mỏng dầm thép cán nguội (sau xử lý nhiệt) với mức độ khác ứng suất dư tồn mặt cắt ngang Các ứng suất d khơng phân bố khơng mà chúng cịn khó dự đốn trước Do đó, cần phải có điều chỉnh ứng suất uốn cho phép, đặc biệt chi tiết chịu nén, để xét đến ảnh h ưởng ứng suất dư Một khó khăn khác áp dụng ph ương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép dầm thép uốn thường kèm với cắt hai ứng suất tương tác với Do vậy, khơng hồn tồn sử dụng thí nghiệm kéo mẫu để xác định c ường độ chảy fy cho dầm chịu uốn Một quan niệm khác ứng suất chảy có kết hợp xem xét hiệu ứng cắt logic Như vậy, phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép đ ã xây dựng cho thiết kế kết cấu thép tĩnh định Nó khơng thiết phải đ ược áp dụng cách cứng nhắc cho vật liệu khác cho kết cấu siêu tĩnh Phương pháp thiết kế theo ứng suất cho phép đ ược dùng làm sở cho số tiêu chuẩn thiết kế nước giới, chẳng hạn, tiêu chuẩn Viện kết cấu thép Mỹ (AISC) 1.2.2.2 Thiết kế theo hệ số sức kháng v hệ số tải trọng (LRFD) Để xét đến thay đổi hai vế bất đẳng thức công thức 1.1, vế sức kháng nhân với hệ số sức kháng dựa tr ên thống kê  , thường có giá trị nhỏ 1, vế tải trọng nhân với hệ số tải trọng dựa tr ên thống kê  , thường có giá trị lớn Vì hiệu ứng tải trọng trạng thái giới hạn (TTGH) định tổ hợp loại tải trọng khác (Qi) có mức độ dự đốn khác n ên vế hiệu ứng tải trọng thể tổng giá trị  i Qi Nếu sức kháng danh định cho Rn tiêu chuẩn an tồn  Rn  hiƯu øng cđa   i Qi (1.2) Vì cơng thức 1.2 chứa hệ số tải trọng v hệ số sức kháng nên phương pháp thiết kế gọi phương pháp thiết kế theo hệ số sức kháng v hệ số tải trọng (Load and Resistance Factor Design, viết tắt LRFD) Hệ số sức kháng  cho TTGH định phải xét đến không chắn - Thuộc tính vật liệu - Cơng thức dự đoán cường độ Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD - Tay nghề công nhân - Việc kiểm tra chất lượng - Tầm quan trọng phá hoại Hệ số tải trọng  i chọn loại tải trọng định phải xét đến không chắn - Độ lớn tải trọng - Sự xếp (vị trí) tải trọng - Tổ hợp tải trọng xảy Trong việc chọn hệ số sức kháng hệ số tải trọng cho cầu, lý thuyết xác xuất đ ược áp dụng cho số liệu cường độ vật liệu thống kê học, cho trọng lượng vật liệu tải trọng xe cộ Một số ý kiến đánh giá ph ương pháp LRFD tóm tắt sau: Ưu điểm phương pháp Xét tới thay đổi sức kháng v tải trọng Đạt mức độ an toàn đồng cho TTGH loại cầu khác nhau, không cần phân tích thống kê hay xác xuất phức tạp Đưa phương pháp thiết kế hợp lý quán Nhược điểm phương pháp Đòi hỏi thay đổi quan điểm thiết kế (so với tiêu chuẩn cũ) Yêu cầu có hiểu biết lý thuyết xác xuất thống kê Yêu cầu có số liệu thống k ê đầy đủ thuật tốn tính xác xuất để điều chỉnh hệ số sức kháng cho phù hợp với trường hợp đặc biệt Phương pháp LRFD dùng làm sở cho tiêu chuẩn thiết kế Mỹ tiêu chuẩn Viện kết cấu thép Mỹ (AISC), Hiệp hội cầu đ ường Mỹ (AASHTO) tiêu chuẩn thiết kế cầu nước ta 1.2.3 Nguyên tắc Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 1.2.3.1 Vài nét việc biên soạn Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 Bản Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-05 (lúc đời, năm 2001, mang ký hiệu 22 TCN 272-01) biên soạn phần công việc dự án Bộ giao thông vận tải mang tên “Dự án phát triển Tiêu chuẩn cầu đường ” Kết việc nghiên cứu tham khảo đưa đến kết luận rằng, hệ thống Ti chuẩn AASHTO Hiệp hội cầu đường Mỹ thích hợp để chấp thuận áp dụng Việt nam Đó hệ thống Tiêu chuẩn hồn thiện thống nhất, cải biên để phù hợp với điều kiện thực tế n ước ta Ngôn ngữ tài liệu Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD tài liệu tham chiếu tiếng Anh, ngôn ngữ kỹ thuật thông dụng giới ngôn ngữ thứ hai phổ biến Việt nam Hơn nữa, hệ thống Tiêu chuẩn AASHTO có ảnh hưởng lớn nước thuộc khối ASEAN m Việt nam thành viên Tiêu chuẩn thiết kế cầu dựa Tiêu chuẩn thiết kế cầu AASHTO LRFD, lần xuất thứ hai (1998), theo hệ đ ơn vị đo quốc tế SI Tiêu chuẩn LRFD đời năm 1994, sửa đổi xuất lần thứ hai năm 1998 Ti chuẩn soạn thảo dựa kiến thức phong phú tích lũy từ nhiều nguồn khác tr ên khắp giới nên coi đại diện cho trình độ đại hầu hết lĩnh vực thiết kế cầu vào thời điểm Các tài liệu Việt nam liệt kê tham khảo nguồn gốc liệu thể điều kiện thực tế Việt nam: Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 18–1979 Tiêu chuẩn tải trọng gió TCVN 2737 – 1995 Tiêu chuẩn tải trọng nhiệt TCVN 4088 – 1985 Tiêu chuẩn thiết kế chống động đất 22 TCN 221 – 1995 Tiêu chuẩn giao thông đường thủy TCVN 5664 – 1992 Các quy định Tiêu chuẩn thiết kế cầu nhằm sử dụng cho công tác thiết kế, đánh giá khôi phục cầu cố định cầu di động tuyến đường Các điều khoản không liên quan đến cầu đường sắt, xe điện ph ương tiện công cộng khác Các yêu cầu thiết kế cầu đ ường sắt dự kiến ban hành phụ tương lai 1.2.3.2 Tổng quát Cầu phải thiết kế để đạt mục tiêu: thi cơng được, an tồn sử dụng được, có xét đến yếu tố: khả dễ kiểm tra, tính kinh tế, mỹ quan Khi thiết kế cầu, để đạt mục tiêu này, cần phải thỏa mãn trạng thái giới hạn Kết cấu thiết kế phải có đủ độ dẻo, phải có nhiều đường truyền lực (có tính dư) tầm quan trọng khai thác phải xét đến Mỗi cấu kiện liên kết phải thỏa mãn công thức 1.3 tất trạng thái giới hạn    i Qi   Rn  Rr (1.3) đó: Qi hiệu ứng tác động (ví dụ, nội lực tải trọng sinh ra) i hệ số tải trọng: hệ số nhân dựa tr ên thống kê dùng cho hiệu ứng tác động Rn sức kháng danh định  hệ số sức kháng: hệ số nhân dựa tr ên thống kê dùng cho sức kháng danh định Rr sức kháng tính tốn (hay sức kháng có hệ số), Rr = .Rn Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD  hệ số điều chỉnh tải trọng, xét đến tính dẻo, tính d tầm quan trọng khai thác tải trọng dùng giá trị max    D  R  I  0, 95   1,  R  D l tải trọng dùng giá trị min D hệ số xét đến tính dẻo R hệ số xét đến tính dư I hệ số xét đến tầm quan trọng khai thác Hai hệ số đầu có liên quan đến cường độ cầu, hệ số thứ ba xét đến l àm việc cầu trạng thái sử dụng Đối với tất trạng thái giới hạn c ường độ, D = R = 1,0 1.2.3.3 Khái niệm tính dẻo, tính dư tầm quan trọng khai thác Hệ số xét đến tính dẻo D Tính dẻo yếu tố quan trọng an to àn cầu Nhờ tính dẻo, phận chịu lực lớn kết cấu phân phối lại tải trọng sang phận khác có dự trữ cường độ Sự phân phối lại n ày phụ thuộc vào khả biến dạng phận chịu lực lớn liên quan đến phát triển biến dạng dẻo m không xảy phá hoại Nếu cấu kiện cầu đ ược thiết kế cho biến dạng dẻo xuất th ì có dự báo cấu kiện bị tải Nếu l kết cấu BTCT vết nứt phát triển cấu kiện xem vào tình trạng nguy hiểm Phải tránh l àm việc giịn dẫn đến khả chịu lực đột ngột v ượt giới hạn đàn hồi Các cấu kiện liên kết BTCT làm việc dẻo hạn chế hàm lượng cốt thép chịu uốn bố trí cốt đai để kiềm chế biến dạng Cốt thép đ ược bố trí đối xứng để chịu uốn, điều n ày cho phép xảy làm việc dẻo Nói tóm lại, thiết kế, quy định Ti chuẩn tuân theo thực nghiệm cho thấy rằng, cấu kiện s ẽ có đủ tính dẻo cần thiết Đối với trạng thái giới hạn c ường độ, hệ số liên quan đến tính dẻo quy định sau: D  1,05 cấu kiện liên kết không dẻo D = 1,0 thiết kế thông th ường chi tiết theo Tiêu chuẩn D  0,95 cấu kiện liên kết có biện pháp tăng th êm tính dẻo vượt yêu cầu Tiêu chuẩn Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD Hệ số xét đến tính dư R Tính dư có tầm quan trọng đặc biệt to lớn khoảng an to àn kết cấu cầu Một kết cấu siêu tĩnh dư có nhiều liên kết số liên kết cần thiết để đảm bảo khơng biến dạng hình học Ví dụ, dầm cầu liên tục ba nhịp kết cấu siêu tĩnh bậc hai Một tổ hợp hai liên kết đơn, hai liên kết chống quay, li ên kết đơn liên kết chống quay bị m khơng dẫn tới hình thành khớp dẻo tải trọng tác dụng tìm đường khác để truyền xuồng đất Khái niệm nhiều đường truyền lực tương đương với tính dư Các đường truyền lực đơn hay kết cấu cầu không dư khuyến cáo khơng nên sử dụng Tính dư kết cấu cầu làm tăng khoảng an toàn chúng điều phản ánh trạng thái giới hạn cường độ qua hệ số xét đến tính dư R, quy định Tiêu chuẩn 22 TCN 272-01 sau: R  1,05 cấu kiện không d R = 1,0 cấu kiện có mức d thông thường R  0,95 cấu kiện có mức d đặc biệt Hệ số xét đến tầm quan trọng khai thác I Các cầu xem có tầm quan trọng khai thác chúng nằm đường nối khu dân c bệnh viện trường học, đường dành cho lực lượng công an, cứu hỏa phương tiện giải cứu nhà ở, quan khu cơng nghiệp Cầu coi quan trọng chúng giúp giải tình trạng vịng tắc đường, giúp tiết kiệm thời gian v xăng dầu cho người lao động làm trở nhà Nói tóm lại, khó tìm thấy tình mà cầu khơng coi quan trọng khai thác Một ví dụ cầu khơng quan trọng cầu đường phụ dẫn tới vùng hẻo lánh sử dụng quanh năm Khi có cố động đất, điều quan trọng l tất đường huyết mạch, cơng trình cầu, phải thơng Vì vậy, u cầu sau đặt trạng thái giới hạn đặc biệt trạng thái giới hạn c ường độ: I  1,05 cầu quan trọng I = 1,0 cầu điển hình I  0,95 cầu quan trọng Đối với trạng thái giới hạn khác : I = 1,0 1.2.3.4 Các trạng thái giới hạn Kết cấu cầu thép phải thiết kế cho, tác dụng tải trọng, khơng vào TTGH quy định Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05 Các TTGH áp dụng tất giai đoạn đời kết cấu cầu Điều kiện Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD phải đặt cho tất TTGH l sức kháng có hệ số phải không nhỏ h ơn hiệu ứng tổ hợp tải trọng có hệ số (cơng thức 1.3) Theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272 -05, kết cấu thép, có bốn trạng thái giới hạn đề cập:  Trạng thái giới hạn sử dụng: xét đến nhằm hạn chế biến dạng cấu kiện hạn chế ứng suất thép  Trạng thái giới hạn cường độ: xét đến nhằm đảm bảo khả chịu lực phận kết cấu cường độ ổn định tổ hợp tải trọng c  Trạng thái giới hạn mỏi: xét đến nhằm hạn chế bi ên độ ứng suất xe tải thiết kế gây với số chu kỳ bi ên độ ứng suất dự kiến  Trạng thái giới hạn đặc biệt: đ ược xét đến nhằm đảm bảo tồn cầu xảy cố đặc biệt nh động đất, va đâm xe, xói lở, lũ lớn Trạng thái giới hạn sử dụng TTGH sử dụng liên quan đến phẩm chất cầu chịu tải trọng trạng thái khai thác Ở TTGH sử dụng kết cấu thép, giới hạn đ ược đặt độ võng biến dạng đàn hồi tải trọng sử dụng Bằng hạn chế độ võng, độ cứng thích hợp đảm bảo độ dao động giảm tới mức chấp nhận đ ược Bằng kiểm tra chảy cục bộ, tránh biến dạng đàn hồi thường xun cải thiện khả giao thơng Vì quy định cho TTGH sử dụng dựa kinh nghiệm phán người thiết kế xác định theo thống k ê, hệ số sức kháng  , hệ số điều chỉnh tải trọng  hệ số tải trọng  i công thức 1.3 lấy đơn vị Giới hạn độ võng không bắt buộc Nếu chủ đầu tư yêu cầu, lấy độ võng tương đối cho phép hoạt tải l l , với l chiều dài nhịp tính tốn Trong tính 800 toán độ võng, phải giả thiết phân phối tải trọng dầm, độ cứng chống uốn dầm có tham gia làm việc mặt cầu đóng góp độ cứng chi tiết gắn liền rào chắn gờ chắn bánh bê tơng Nói chung, kết cấu cầu có độ cứng lớn giá trị xác định tính tốn Do vậy, việc tính tốn độ võng ước lượng độ võng thực tế Các giới hạn biến dạng đàn hồi bắt buộc Sự chảy cục d ưới tải trọng sử dụng II (theo AASHTO LRFD) không phép Sự chảy cục n ày không xảy cho mặt cắt thiết kế công thức 1.3 TTGH c ường độ hiệu ứng lực lớn xác định phân tích đ àn hồi Tuy nhiên, có phân phối lại mơ men q đàn hồi khớp dẻo hình thành ứng suất phải kiểm tra Trong trường hợp này, ứng suất biên chịu uốn dương chịu uốn âm cần không vượt quá:  Đối với hai biên thép mặt cắt liên hợp (dầm thép, bê tông) Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 AASHTO LRFD f f  0, 95 Rh Fyf (1.4)  Đối với hai biên thép mặt cắt không liên hợp f f  0,80 Rh Fyf (1.5) đó, Rh hệ số giảm ứng suất bi ên cho dầm lai (là dầm mà vách biên làm vật liệu khác nhau), ff ứng suất đàn hồi biên gây tải trọng sử dụng II (MPa) Fyf ứng suất chảy biên (MPa) Đối với trường hợp dầm thơng thường có loại thép vách biên, Rh  1, Việc đảm bảo công thức 1.4 (hay 1.5) ngăn chặn phát triển biến dạng th ường xuyên chảy cục biên tác động vượt tải sử dụng xảy Trạng thái giới hạn mỏi đứt gãy Thiết kế theo TTGH mỏi bao gồm việc giới hạn bi ên độ ứng suất xe tải mỏi thiết kế sinh tới giá trị phù hợp với số chu kỳ lặp b iên độ ứng suất suốt tr ình khai thác cầu Thiết kế cho TTGH đứt gãy bao gồm việc lựa chọn thép có độ dẻo dai thích hợp cho phạm vi nhiệt độ định Chi tiết tải trọng mỏi kiểm tốn mỏi tham khảo t ài liệu [3], [4] Trạng thái giới hạn cường độ TTGH cường độ có liên quan đến việc quy định cường độ sức kháng đủ để thoả m ãn bất đẳng thức công thức 1.3 cho tổ hợp tải trọng quan trọng theo thống k ê cho cầu khai thác an toàn đời thiết kế TTGH cường độ bao hàm đánh giá sức kháng uốn, cắt, xoắn lực dọc trục Các hệ số sức kháng  xác định thống kê thường nhỏ 1,0 có giá trị khác vật liệu v TTGH khác Các hệ số tải trọng xác định thống k ê  i cho ba tổ hợp tải trọng khác bảng 1.1 theo xem xét thiết kế khác TTGH cường độ định cường độ tĩnh vật liệu hay ổn định m ột mặt cắt cho Có tổ hợp tải trọng cường độ khác quy định bảng 1.2 (Theo AASHTO LRFD: có t ổ hợp tải trọng cường độ) Đối với phận riêng biệt kết cấu cầu, hai số tổ hợp tải trọng cần xét đến Sự khác biệt tổ hợp tải trọng cường độ chủ yếu liên quan đến hệ số tải trọng quy định hoạt tải Tổ hợp tải trọng sinh hiệu ứng lực lớn so sánh với cường độ sức kháng mặt cắt ngang cấu kiện Trong tính tốn sức kháng hiệu ứng tải trọng có hệ số lực dọc trục, lực uốn, lực cắt xoắn, không chắn biểu thị qua hệ số giảm cường độ hay hệ số sức kháng  Hệ số  hệ số nhân sức kháng danh định Rn thỏa mãn thiết kế đảm bảo công thức 1.3 Trong cấu kiện thép, khơng chắn có liên quan đến thuộc tính vật liệu, kích thước mặt cắt ngang, dung sai chế tạo, tay nghề công nhân v 10