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 phương trỡnh 3.1 .Phớa sức khỏng được nhõn với một hệ số sức khỏng dựa trờn cơ sở thống kờ (Phớa tải trọng được nhõn lờn với hệ số tải trọng dựa trờn cơ sở thống kờ tải trọng, thường 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 được 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 phương trỡnh 3.2 chứa cả hệ số tải trọng và hệ số sức khỏng nờn phương phỏp thiết kế được 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
- Phương trỡnh dự tớnh cường độ
- Tay nghề cụng nhõn
- Kiểm soỏt chất lượng
- Tỡnh huống hư 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 Ưu điểm của LRFD:
- Cú xột đến sư biến đổi cả về sức khỏng và tải trọng
- Đạt được 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.
- Phương phỏp thiết kế thớch hợp Nhược điểm của LRFD:
- Yờu cầu thay đổi tư duy thiết kế ( so với tiờu chuẩn cũ )
Bài giảng kết cấu bờ tụng cốt thộp 08/2013 www.bmketcau.net
Bộ mụn Kết cấu – Khoa Cụng trỡnh – ĐH GTVT 42
- 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 trường 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 được biờn soạn như một phần cụng việc của dự ỏn của Bộ giao thụng vận tải mang tờn “Dự ỏn phỏt triển cỏc Tiờu chuẩn cầu và đường bộ ”.
Kết quả của việc nghiờn cứu tham khảo đó đưa đến kết luận rằng, hệ thống Tiờu chuẩn AASHTO của Hiệp hội cầu đường Mỹ là thớch hợp nhất để được chấp thuận ỏp dụng ở Việt nam. Đú là một hệ thống Tiờu chuẩn hoàn thiện và thống nhất, cú thể được cải biờn để phự hợp với cỏc điều kiện thực tế ở nước ta. Ngụn ngữ của tài liệu này cũng như 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 hưởng rất lớn trong cỏc nước thuộc khối ASEAN mà Việt nam là một thành viờn.
Tiờu chuẩn thiết kế cầu mới được 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, được sửa đổi và xuất bản lần thứ hai năm 1998. Tiờu chuẩn này đó được soạn thảo dựa trờn những kiến thức phong phỳ tớch lũy từ nhiều nguồn khỏc nhau trờn khắp thế giới nờn cú thể được 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 được liệt kờ dưới đõy đó được 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 đường 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 đường bộ. Cỏc điều khoản sẽ khụng liờn quan đến cầu đường sắt, xe điện hoặc cỏc phương tiện cụng cộng khỏc. Cỏc yờu cầu thiết kế đối với cầu đường sắt dự kiến sẽ được ban hành như một phụ bản trong tương lai.