3 NGUYấN Lí THIẾT KẾ THEO TIấU CHUẨN 22TCN272-05
3.2.2.Thiết kế theo hệ số tải trọng và sức khỏng (LRFD-Load and Resistance Factors
Design)
Để xột đến sự thay đổi ở cả hai phớa của bất đẳng thức trong phƣơng trỡnh 3.1 .Phớa sức khỏng đƣợc nhõn với một hệ số sức khỏng dựa trờn cơ sở thống kờ (Phớa tải trọng đƣợc nhõn lờn với hệ số tải trọng dựa trờn cơ sở thống kờ tải trọng, thƣờng lớn hơn 1.Vỡ hiệu ứng tải trong trạng thỏi giới hạn bao gồm một tổ hợp của nhiều loại tải trọng (Qi) ở nhiều mức độ khỏc nhau của sự dự tớnh nờn phớa tải trọng đƣợc biểu hiện là tổng của cỏc giỏ trị i Qi .Nếu sức khỏng danh định là Rn , tiờu chuẩn an toàn sẽ là :
Rn ≥ Hiệu ứng của i Qi (3.2)
Vỡ phƣơng trỡnh 3.2 chứa cả hệ số tải trọng và hệ số sức khỏng nờn phƣơng phỏp thiết kế đƣợc gọi là thiết kế theo hệ số tải trọng và sức khỏng ( LRFD).
Hệ số sức khỏng cho trạng thỏi giới hạn cần xột tới tớnh phõn tỏn của : - Tớnh chất vật liệu
- Phƣơng trỡnh dự tớnh cƣờng độ - Tay nghề cụng nhõn
- Kiểm soỏt chất lƣợng - Tỡnh huống hƣ hỏng
Hệ số tải trọng i dựng cho cỏc tải trọng cần xột tới độ phõn tỏn của : - Độ lớn của tải trọng
- Sự sắp xếp của tải trọng - Tổ hợp tải trọng cú thể xảy ra Ƣu điểm của LRFD:
- Cú xột đến sƣ biến đổi cả về sức khỏng và tải trọng
- Đạt đƣợc mức độ an toàn đồng đều cho cỏc TTGH khỏc nhau và cỏc loại cầu mà khụng cần phõn tớch xỏc suất và thống kờ phức tạp.
- Phƣơng phỏp thiết kế thớch hợp Nhƣợc điểm của LRFD:
- Yờu cầu thay đổi tƣ duy thiết kế ( so với tiờu chuẩn cũ ) - Yờu cầu hiểu biết cơ bản về lý thuyết xỏc suất và thống kờ
- Yờu cầu cú cỏc số liệu đầy đủ về thống kờ và thuật toỏn tớnh xỏc suất để chỉnh lý hệ số sức khỏng trong trƣờng hợp đặc biệt.
3.3 NGUYấN TẮC CƠ BẢN CỦA TIấU CHUẨN 22TCN 272-05
Bản Tiờu chuẩn thiết kế cầu mới 22 TCN 272-05 (lỳc ra đời, năm 2001, mang ký hiệu 22 TCN 272-01) đó đƣợc biờn soạn nhƣ một phần cụng việc của dự ỏn của Bộ giao thụng vận tải mang tờn “Dự ỏn phỏt triển cỏc Tiờu chuẩn cầu và đƣờng bộ ”.
Kết quả của việc nghiờn cứu tham khảo đó đƣa đến kết luận rằng, hệ thống Tiờu chuẩn AASHTO của Hiệp hội cầu đƣờng Mỹ là thớch hợp nhất để đƣợc chấp thuận ỏp dụng ở Việt nam. Đú là một hệ thống Tiờu chuẩn hoàn thiện và thống nhất, cú thể đƣợc cải biờn để phự hợp với cỏc điều kiện thực tế ở nƣớc ta. Ngụn ngữ của tài liệu này cũng nhƣ cỏc tài liệu tham chiếu của nú đều là tiếng Anh, là ngụn ngữ kỹ thuật thụng dụng nhất trờn thế giới và cũng là ngụn ngữ thứ hai phổ biến nhất ở Việt nam. Hơn nữa, hệ thống Tiờu chuẩn AASHTO cú ảnh hƣởng rất lớn trong cỏc nƣớc thuộc khối ASEAN mà Việt nam là một thành viờn.
Tiờu chuẩn thiết kế cầu mới đƣợc dựa trờn Tiờu chuẩn thiết kế cầu AASHTO LRFD, lần xuất bản thứ hai (1998), theo hệ đơn vị đo quốc tế SI. Tiờu chuẩn LRFD ra đời năm 1994, đƣợc sửa đổi và xuất bản lần thứ hai năm 1998. Tiờu chuẩn này đó đƣợc soạn thảo dựa trờn những kiến thức phong phỳ tớch lũy từ nhiều nguồn khỏc nhau trờn khắp thế giới nờn cú thể đƣợc coi là đại diện cho trỡnh độ hiện đại trong hầu hết cỏc lĩnh vực thiết kế cầu vào thời điểm hiện nay.
Cỏc tài liệu Việt nam đƣợc liệt kờ dƣới đõy đó đƣợc tham khảo hoặc là nguồn gốc của cỏc dữ liệu thể hiện cỏc điều kiện thực tế ở Việt nam:
- Tiờu chuẩn về thiết kế cầu 22 TCN 18–1979 - Tiờu chuẩn về tải trọng giú TCVN 2737 – 1995 - Tiờu chuẩn về tải trọng do nhiệt TCVN 4088 – 1985 - Tiờu chuẩn về thiết kế chống động đất 22 TCN 221 – 1995 - Tiờu chuẩn về giao thụng đƣờng thủy TCVN 5664 – 1992
Cỏc quy định của bộ Tiờu chuẩn thiết kế cầu mới này nhằm sử dụng cho cỏc cụng tỏc thiết kế, đỏnh giỏ và khụi phục cỏc cầu cố định và cầu di động trờn tuyến đƣờng bộ. Cỏc điều khoản sẽ khụng liờn quan đến cầu đƣờng sắt, xe điện hoặc cỏc phƣơng tiện cụng cộng khỏc. Cỏc yờu cầu thiết kế đối với cầu đƣờng sắt dự kiến sẽ đƣợc ban hành nhƣ một phụ bản trong tƣơng lai.