3 NGUYấN Lí THIẾT KẾ THEO TIấU CHUẨN 22TCN272-05
3.3.2. Khỏi niệm về tớnh dẻo, tớnh dƣ và tầm quan trọng trong khai thỏc
Trong đú:
Qi Hiệu ứng tải trọng (nội lực do tải hoặc cỏc tỏc động bờn ngoài sinh ra)
i hệ số tải trọng: hệ số nhõn dựa trờn thống kờ dựng cho cỏc lực Rn sức khỏng danh định
hệ số sức khỏng: hệ số nhõn dựa trờn thống kờ dựng cho sức khỏng danh định
Đối với cỏc trạng thỏi giới hạn sử dụng và trạng thỏi giới hạn đặc biệt, hệ số sức khỏng đƣợc lấy bằng 1,0
Rr sức khỏng tớnh toỏn, Rr = . Rn
i hệ số điều chỉnh tải trọng, xột đến tớnh dẻo, tớnh dƣ và tầm quan trọng trong khai thỏc
0, 95
i D R I
đối với tải trọng dựng giỏ trị max
1 1, 0 i R D l
đối với tải trọng dựng giỏ trị min D = hệ số liờn quan đến tớnh dẻo
R = hệ số liờn quan đến tớnh dƣ
I = hệ số liờn quan đến tầm quan trọng trong khai thỏc
Hai hệ số đầu cú liờn quan đến cƣờng độ của cầu, hệ số thứ ba xột đến sự làm việc của cầu ở trạng thỏi sử dụng.
Trừ trạng thỏi giới hạn cƣờng độ , đối với tất cả cỏc TTGH khỏc , D = R = 1,0.
3.3.2. Khỏi niệm về tớnh dẻo, tớnh dƣ và tầm quan trọng trong khai thỏc
1/ Hệ số xột đến tớnh dẻo D
Tớnh dẻo là một yếu tố quan trọng đối với sự an toàn của cầu. Nhờ tớnh dẻo, cỏc bộ phận chịu lực lớn của kết cấu cú thể phõn phối lại tải trọng sang những bộ phận khỏc cú dự trữ về cƣờng độ. Sự phõn phối lại này phụ thuộc vào khả năng biến dạng của bộ phận chịu lực lớn và liờn quan đến sự phỏt triển biến dạng dẻo mà khụng xảy ra phỏ hoại.
Hệ kết cấu của cầu phải đƣợc định kớch thƣớc và cấu tạo để đảm bảo sự phỏt triển đỏng kể và cú thể nhỡn thấy đƣợc của cỏc biến dạng khụng đàn hồi ở trạng thỏi giới hạn cƣờng độ và trạng thỏi giới hạn đặc biệt trƣớc khi phỏ hoại.
Nếu một cấu kiện của cầu đƣợc thiết kế sao cho biến dạng dẻo cú thể xuất hiện thỡ sẽ cú dự bỏo khi cấu kiện bị quỏ tải. Nếu là kết cấu BTCT thỡ vết nứt sẽ phỏt triển và cấu kiện đƣợc xem là ở vào tỡnh trạng nguy hiểm. Phải trỏnh sự làm việc giũn vỡ nú dẫn đến sự mất khả năng chịu lực đột ngột khi vƣợt quỏ giới hạn đàn hồi. Cỏc cấu kiện và liờn kết trong BTCT cú thể làm việc dẻo khi hạn chế hàm lƣợng cốt thộp chịu uốn và khi bố trớ cốt đai để kiềm chế biến dạng. Cốt thộp cú thể đƣợc bố trớ đối xứng để chịu uốn, điều này cho phộp xảy ra sự làm việc dẻo. Núi túm lại, nếu trong thiết kế, cỏc quy định của Tiờu chuẩn đƣợc tuõn theo thỡ thực nghiệm cho thấy rằng, cỏc cấu kiện sẽ cú đủ tớnh dẻo cần thiết.
Đối với trạng thỏi giới hạn cƣờng độ, hệ số liờn quan đến tớnh dẻo đƣợc quy định nhƣ sau:
D 1,05 đối với cỏc cấu kiện và liờn kết khụng dẻo
D 0,95 đối với cỏc cấu kiện và liờn kết cú cỏc biện phỏp tăng thờm tớnh dẻo vƣợt quỏ những yờu cầu của Tiờu chuẩn này
2/ Hệ số xột đến tớnh dư R
Tớnh dƣ cú tầm quan trọng đặc biệt to lớn đối với khoảng an toàn của kết cấu cầu. Một kết cấu siờu tĩnh là dƣ vỡ nú cú nhiều liờn kết hơn số liờn kết cần thiết để đảm bảo khụng biến dạng hỡnh học. Vớ dụ, một dầm cầu liờn tục ba nhịp là kết cấu siờu tĩnh bậc hai. Một tổ hợp hai liờn kết đơn, hoặc hai liờn kết chống quay, hoặc một liờn kết đơn và một liờn kết chống quay cú thể bị mất đi mà khụng dẫn tới hỡnh thành khớp dẻo ngay lập tức vỡ tải trọng tỏc dụng cú thể tỡm đƣợc cỏc con đƣờng khỏc để truyền xuồng đất. Khỏi niệm nhiều đƣờng truyền lực là tƣơng đƣơng với tớnh dƣ. Cỏc đƣờng truyền lực đơn hay cỏc kết cấu cầu khụng dƣ đƣợc khuyến cỏo khụng nờn sử dụng.
Tớnh dƣ trong kết cấu cầu làm tăng khoảng an toàn của chỳng và điều này đƣợc phản ỏnh ở trạng thỏi giới hạn cƣờng độ qua hệ số xột đến tớnh dƣ R, đƣợc quy định trong Tiờu chuẩn 22 TCN 272-05 nhƣ sau:
R 1,05 đối với cỏc cấu kiện khụng dƣ
R = 1,0 đối với cỏc cấu kiện cú mức dƣ thụng thƣờng
R 0,95 đối với cỏc cấu kiện cú mức dƣ đặc biệt
3/ Hệ số xột đến tầm quan trọng trong khai thỏc I
Cỏc cầu cú thể đƣợc xem là cú tầm quan trọng trong khai thỏc nếu chỳng nằm trờn con đƣờng nối giữa cỏc khu dõn cƣ và bệnh viện hoặc trƣờng học, hay là con đƣờng dành cho lực lƣợng cụng an, cứu hỏa và cỏc phƣơng tiện giải cứu đối với nhà ở, cơ quan và cỏc khu cụng nghiệp. Cầu cũng cú thể đƣợc coi là quan trọng nếu chỳng giỳp giải quyết tỡnh trạng đi vũng do tắc đƣờng, giỳp tiết kiệm thời gian và xăng dầu cho ngƣời lao động khi đi làm và trở về nhà. Núi túm lại, khú cú thể tỡm thấy tỡnh huống mà cầu khụng đƣợc coi là quan trọng trong khai thỏc. Một vớ dụ về cầu khụng quan trọng là cầu trờn đƣờng phụ dẫn tới một vựng hẻo lỏnh đƣợc sử dụng khụng phải quanh năm.
Khi cú sự cố động đất, điều quan trọng là tất cả cỏc con đƣờng huyết mạch, nhƣ cỏc cụng trỡnh cầu, vẫn phải thụng. Vỡ vậy, cỏc yờu cầu sau đõy đƣợc đặt ra đối với trạng thỏi giới hạn đặc biệt cũng nhƣ đối với trạng thỏi giới hạn cƣờng độ:
I 1,05 đối với cỏc cầu quan trọng
I = 1,0 đối với cỏc cầu điển hỡnh
I 0,95 đối với cỏc cầu ớt quan trọng Đối với cỏc trạng thỏi giới hạn khỏc:
I = 1,0
