CHƢƠNG 2 GIA CƢỜNG KẾT CẤU GIÀN THÉP
2.5. Tính toán gia cƣờng kết cấu thanh giàn
2.5.1. Nguyên tắc chung
Khi tính toán kết cấu đƣợc gia cƣờng khi đang chịu tải, cần tính tới giá trị ứng suất trong các cấu kiện hiện có và tải trọng do các chi tiết bổ sung, tính tới biến dạng ban đầu, biến dạng tăng thêm của cấu kiện cơ bản khi gia cƣờng. Sơ đồ tính của kết cấu gia cƣờng cần phản ánh trạng thái làm việc thực tế của chúng thông qua quá trình khảo sát hiện trạng [26, tr 324].
Việc phân nhóm kết cấu gia cƣờng nhằm áp dụng các điều kiện kiểm tra bền và chọn mức độ dỡ tải trong quá trình gia cƣờng. Theo đó, việc phân nhóm kết cấu căn cứ vào điều kiện sử dụng, và trong quá trình tính toán gia cƣờng sử dụng trạng thái làm việc dẻo nào. Qua đó, ngƣời ta chia kết cấu gia cƣờng làm 4 nhóm [26, tr 325; 27, tr 118]:
Nhóm 1: Kết cấu làm việc ở điều kiện đặc biệt nặng (cầu trục làm việc chế độ rất nặng, xilô, bunker, băng tải đỡ hàng, v.v…) làm việc với tải trọng động. Trong kết cấu này, biến dạng dẻo không cho phép xuất hiện, có nghĩa kết cấu chỉ tính toán ở giai đoạn đàn hồi.
Nhóm 2: Kết cấu làm việc với tải trọng động và di động, nhƣng không thuộc nhóm 1 (cầu trục chế độ làm việc trung bình, dầm sàn công tác v.v…), biến dạng dƣ cho phép lấy khoảng 0 = 0,001 (0,1%).
Nhóm 3: Kết cấu làm việc với tải trọng tĩnh, ngoại trừ cấu kiện không đảm bào điều kiện về ổn định tổng thể và cục bộ trong quá trình phát triển biến dạng dẻo, biến dạng dƣ cho phép lấy khoảng 0 = 0,002 (0,2%).
Nhóm 4: Kết cấu làm việc với tải trọng tĩnh, không thuộc nhóm 3, biến dạng dƣ cho phép lấy khoảng 0 = 0,004 (0,4%).
Khi gia cƣờng kết cấu thuộc nhóm 3, trong trƣờng hợp sử dụng biện pháp kỹ thuật để đảm bảo ổn định tổng thể và cục bộ (đặt sƣờn hoặc liên kết chắc chắn) thì cũng có thể coi kết cấu thuộc nhóm 4.
Đồng thời, phân nhóm kết cấu gia cƣờng để quyết định mức độ dỡ tải (toàn bộ hoặc một phần) thông qua giá trị ứng suất trong kết cấu hiện tại. Việc hàn cấu kiện lúc gia cƣờng, do bề mặt tiếp xúc với nhiệt hàn thì ứng suất lớn nhất không đƣợc vƣợt quá giá trị 0,2f; 0,4f; 0,6f và 0,8f, tƣơng ứng với kết cấu thuộc nhóm 1; 2; 3 hoặc 4 [27, tr 107]. Ứng suất lớn nhất lúc gia cƣờng xác định từ tải trọng tĩnh ứng với sơ đồ tính kết cấu và tiết diện khi khảo sát, có xét đến độ cong ban đầu (nếu có).
b) Phƣơng pháp tính toán gia cƣờng thanh giàn
Việc tính toán gia cƣờng thanh giàn, phụ thuộc vào kết cấu thuộc nhóm này hay nhóm khác dựa theo tiêu chí biến dạng dẻo, các kết cấu thuộc nhóm 2 và nhóm 3 thì kiểm tra bền theo tiêu chí chảy dẻo biên (по критерию краевой текучести - КТ), đối với kết cấu nhóm 4 đƣợc tiến hành kiểm tra theo tiêu chí phát triển biến dạng dẻo (по критерию развитых пластических деформаций РПД)) [26, tr 328]. Theo đó, khi kiểm tra bền cho cấu kiện cho phép nhƣng phải giới hạn với các hệ số N và M để đảm bảo mức biến dạng dẻo ở khoảng 0 = 0,004. Giá trị N và M đƣợc lấy phụ thuộc vào sơ đồ gia cƣờng tƣơng ứng với cƣờng độ tính toán của vật liệu thép, mức độ và điều kiện gia tải.