và quy định các trạng thái giới hạn sử dụng. Chúng đợc áp dụng để thiết kế nhà và các công trình dân dụng nói chung trong các phần riêng của tài liệu dành áp dụng riêng cho cầu. Ví dụ Eurocode 2 : Phần 1 trình bày các quy tắc chung về thiết kế kết cấu bê tông, trong khi Phần 2 trình bày áp dụng các quy tắc này nh thế nào để thiết kế cầu bê tông. Tải trọng hoặc "tác động" đối với cầu đợc trình bày trong Euroccode 1. Các phiên bản cuối cùng của tất cả Eurocodes sẽ đ- ợc xuất bản trong khoảng ba năm tới sau đó chúng sẽ cùng tồn tại với tiêu chuẩn các nớc trong khi tiêu chuẩn các nớc sẽ dần dần đợc thay thế.
Các điều khoản của Eurocodes đợc đa ra nh các nguyên lý và các quy tắc áp dụng. Các nguyên tắc đợc biểu thị bằng tiền tố "P". Đây là các điều quy định chung và các định nghĩa phải tuân theo.
Các quy tắc áp dụng là các phơng pháp đợc chấp nhận chung theo các nguyên tắc và thoả mãn các yêu cầu của chúng. Các quy tắc chọn lựa là đợc phép, miễn là có thể chứng minh rằng chúng tuân theo các nguyên lý và sẽ đạt đợc sức kháng, độ phục vụ và độ bền tơng đơng. Một vài giá trị bằng số đã đợc cho trong phạm vi một cái hộp (a box). "Các giá trị hộp" này đợc coi nh các chỉ dẫn và mỗi nớc thành viên đ- ợc yêu cầu xác định các giá trị của họ để áp dụng trong phạm vị pháp lý của họ.
Mỗi nớc yêu cầu đa ra một Tài liệu áp dụng quốc gia, gọi tắt là NAD, trong đó xác định "Các giá trị hộp" đồng thời cung cấp hớng dẫn bổ sung về áp dụng tiêu chuẩn trong từng nớc cụ thể. trị hộp" đồng thời cung cấp hớng dẫn bổ sung về áp dụng tiêu chuẩn trong từng nớc cụ thể.
Ôxtrâylia: Quy trình thiết kế cầu 92 AUSTROADS ’
Tiêu chuẩn AUSTROADS do Cục đờng bộ Ôtrâylia xuất bản để thiết kế các cầu đờng bộ thông thờng và cầu cho ngời đi với các nhịp dới 100 m. Đối với các nhịp dài hơn, dùng các tiêu chuẩn thiết kế thích hợp và tham khảo các tài liệu chuyên gia khác. Cũng nh các quy trình quan trọng khác, tuổi thọ thiết kế đợc quy định là 100 năm.
Quy trình trình bày trong khuôn khổ các trạng thái giới hạn để thiết kế các mức độ phù hợp về độ an toàn và tính kinh tế. Một số quy định dựa trên tiêu chuẩn AASHTO. Nó đợc xuất bản thành một loạt các phần riêng biệt nhng bổ sung cho nhau nh sau:
• Chơng 1: Phần chung
• Chơng 2: Các tải trọng thiết kế • Chơng 3: Nền móng
• Chơng 4: Gối cầu và khe co giãn mặt cầu • Chơng 5: Bê tông
• Chơng 6: Thép
• Chơng 7: Đánh giá cầu
Học phần BT.05.103 Tiêu chuẩn và quy trình
Tiết 6: Tiêu chuẩn tải trọng xe cộ của cầu
Các tải trọng xe cộ quốc gia và quốc tế
Mở đầu
Sự khác nhau chủ yếu giữa các Tiêu chuẩn thiết kế khác nhau là ở tải trọng xe cộ sử dụng trong thiết kế. Các tĩnh tải nh trọng lợng các bộ phận cấu kiện, lớp mặt, lan can và các thiết bị chiếu sáng, v.v nói… chung đợc xử lý theo cách giống nhau.
Tải trọng xe cộ đợc xác định trong những tiêu chuẩn quốc tế khác nhau, tất nhiên phản ánh các kiểu loại, trọng lợng và cấu hình khác nhau của xe cộ sử dụng cầu hoặc se sử dụng cầu trong từng nớc. Tải trọng
• Lực xung kích hoặc tải trọng động cho phép ( do xe cộ hãm hoặc tăng tốc) • Quá tải
• Nhiều làn xe cùng chịu tải đồng thời • Lực hãm xe
• Lực ly tâm khi xe cộ qua đoạn đờng cong
• Tơng lai xe cộ vợt trọng tải tối đa đợc phép của xe hoặc trọng lợng trục xe.
Mỹ: AASHTO
Trong Tiêu chuẩn thiết kế cầu AASHTO LRFD hoạt tải xe cộ thiết kế HL93 là tổ hợp của: • Xe tải thiết kế
• Xe hai trục thiết kế • Tải trọng làn thiết kế
Các hiệu ứng tải của xe tải thiết kế và xe hai trục thiết kế phải đợc chồng với các hiệu ứng tải của tải trọng làn thiết kế nh thể hiện trong Hình 2.
Xe tải thiết kế là xe tải thiết kế loại sơmi rơmoóc 20 tấn đờng ôtô trớc đây (HS20-44) đợc AASHO (nay là AASHTO) chấp nhận năm 1944 và đợc dùng trong Tiêu chuẩn AASHTO trớc đây cho cầu đờng ôtô. T- ơng tự, làn xe thiết kế là tải trọng của làn HS20 trong Tiêu chuẩn. Xe hai trục thiết kế ngắn hơn nhng nặng hơn là mới đối với AASHTO và kết hợp với làn xe thiết kế nếu tạo ra điều kiện xấu hơn so với xe tải thiết kế. Các kết cấu phần trên với các khẩu độ rất ngắn, đặc biệt là những khẩu độ ngắn hơn 12m, thì th- ờng đợc kiểm tra bằng tổ hợp xe hai trục.
35 kN 145 kN 145 kN 4300 mm 4300 mm tới 900mm
mmm
600 mm Nói chung
300mm Mút thừa của mặt cầu
Làn thiết kế 3600 mm
Hình 1: Xe tải thiết kế AASHTO
Hình 1 thể hiện xe tải thiết kế AASHTO. Khoảng cách trục thay đổi giữa các tải trọng 145 kN đợc điều chỉnh để tạo điều kiện tới hạn cho thiết kế mỗi vị trí của kết cấu. Theo hớng ngang xe tải thiết kế rộng 3m và có thể đặt vào vị trí bất kỳ trong làn xe tiêu chuẩn rộng 3,6m. Tuy nhiên tải trọng bánh xe không đợc đặt ở vị trí gần hơn 0,6m kể từ tim làn, hoặc 0.3m kể từ mặt của bó vỉa, thanh barie hoặc lan can.
Xe hai trục thiết kế AASHTO gồm có hai trục 110 kN cách nhau 1,2 m kể từ tâm nh thể hiện ở Hình 2 (b). Tải trọng làn xe thiết kế AASHTO bằng 9,3 N/mm và ngang với một đoàn xe tải nh thể hiện trong Hình 2 (a),(b) và (c). Tơng tự tải trọng xe tải, tải trọng làn xe trải ra trên một diện tích với chiều rộng 3m trên làn tiêu chuẩn 3,6m. Tải trọng làn xe không bị gián đoạn, trừ khi tạo thành hiệu ứng lực cực trị nh trong tải trọng “vệt” của các nhịp xen kẽ nhau. Chỉ có những trục cùng tạo ra cực trị mới đợc tính.
Khi kiểm tra phản lực cực trị tại một trụ phía trong hoặc mômen âm giữa cac điểm uốn ở kết cấu phần trên, thì phải đặt hai xe tải thiết kế với khoảng cách 4,3m giữa các trục 145kN trên cầu với khoảng cách tối thiểu 15m kể từ trục sau của xe tải thứ nhất đến trục trớc của xe tải thứ hai nh thể hiện trong Hình 2 (c). Chỉ sử dụng 90% tải trọng xe tải và tải trọng làn xe.
Hình 2: Hoạt tải thiết kế AASHTO
Anh: Tải trọng theo BD 37
ở Vơng Quốc Anh, tải trọng đợc tiêu chẩn hoá để thiết kế cầu bắt đầu từ những năm 1920. Kể từ đó đến nay đã có hàng loạt thay đổi về tải trong tiêu chuẩn nhằm đáp ứng sự tăng trởng ổn định về trọng lợng và thể tích xe cộ đợc phép lu thông trên đờng. Tải trọng xe cộ đợc quy định trong tiêu chuẩn BS 5400 Phần 2 đã bị lỗi thời. Tiêu chuẩn tải trọng đã đợc cập nhật và phát hành trong tài liệu của Cục đờng bộ BD 37: Tải trọng cho cầu đờng bộ. Nên lu ý rằng tất cả mọi tài liệu của Cục dờng bộ có trong Web site của họ. BD 37 quy định tất cả mọi yêu cầu về tải trọng cho các cầu ở Vơng Quốc Anh bao gồm: Tĩnh tải, lớp mặt cầu và các tải trọng do xe cộ, gió, nhiệt độ, chênh lệch độ lún, áp lực đất, tải trọng xây dựng, va chạm xe cộ, lực ly tâm, lực hãm xe và ngời đi. tải trọng xe cộ bao gồm:
• Tải trọng thiết kế HA hoặc
• Tải trọng thiết kế HA kết hợp với tải trọng thiết kế HB
Tải trọng HA bao gồm tải trọng phân bố đều (UDL) và tải trọng vệt (KEL) hoặc tải trọng của một bánh. Tải trọng này đợc nêu ra nhằm thể hiện sự pha trộn cuả xe cộ phù hợp với các quy định về xây dựng và sử dụng tại Anh Quốc (C&U). Tải trong HB bao gồm việc bố trí trục và tải trọng thể hiện các hiệu ứng của một xe không bình thờng nghĩa là một xe có trọng lợng hoặc trọng lợng trục không phù hợp với các quy định của C&U.
Tải trọng phân bố đều HA đợc tính theo công thức: 67 . 0 1 336 = L w cho L < 50m và 1 . 0 1 36 = L w cho 50m < L < 1600m
Trong đó w là tải trọng tính bằng kN trên mét dài của làn đờng và L là chiều dài xếp tải. Với chiều dài xếp tải lớn hơn 1600m, tải trọng phải đợc sự đồng ý của khách hàng. Tải trọng UDL đợc thể hiện trong