CHƯƠNG 3 NGUYấN Lí THIẾT KẾ THEO TIấU CHUẨN 22TCN272-
3.3 Nguyờn tắc cơ bản của Tiờu chuẩn 22TCN272-
3.3.1 Tổng quỏt
Cầu phải được thiết kếđểđạt được cỏc mục tiờu: thi cụng được, an toàn và sử dụng được, cú xột đến cỏc yếu tố: khả năng dễ kiểm tra, tớnh kinh tế, mỹ quan. Khi thiết kế cầu, đểđạt được những mục tiờu này, cần phải thỏa món cỏc trạng thỏi giới hạn. Kết cấu thiết kế phải cú đủđộ dẻo, phải cú nhiều đường truyền lực (cú tớnh dư) và tầm quan trọng của nú trong khai thỏc phải được xột đến.
Mỗi cấu kiện và liờn kết phải thỏa món phương trỡnh 3.3 đối với tất cả trạng thỏi giới hạn. ∑ηiγiQi≤ΦRn=Rr (3.3)
Trong đú:
Qi Hiệu ứngtải trọng (nội lực do tải hoặc cỏc tỏc động bờn ngoài sinh ra) γi hệ số tải trọng: hệ số nhõn dựa trờn thống kờ dựng cho các lực
Rn sức khỏng danh định
Φ hệ số sức khỏng: hệ số nhõn dựa trờn thống kờ dựng cho sức khỏng danh định
Đối với các trạng thái giới hạn sử dụng và trạng thái giới hạn đặc biệt, hệ số sức kháng đ−ợc lấy bằng 1,0
Rr sức khỏng tớnh toỏn, Rr = Φ. Rn
ηi hệ sốđiều chỉnh tải trọng, xột đến tớnh dẻo, tớnh dư và tầm quan trọng trong khai thỏc 0, 95 i D R I η η η η= > đối với tải trọng dựng giỏ trịγmax 1 1, 0 i R D l η η η η = ≤ đối với tải trọng dựng giỏ trịγmin ηD = hệ số liờn quan đến tớnh dẻo ηR = hệ số liờn quan đến tớnh dư
ηI = hệ số liờn quan đến tầm quan trọng trong khai thỏc
Hai hệ sốđầu cú liờn quan đến cường độ của cầu, hệ số thứ ba xột đến sự làm việc của cầu ở trạng thỏi sử dụng.
Trừ trạng thái giới hạn c−ờng độ , đối với tất cả các TTGH khác , ηD = ηR = 1,0. 1. Tính dẻo
Tớnh dẻo là một yếu tố quan trọng đối với sự an toàn của cầụ 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 cường 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 hoạị
Hệ kết cấu của cầu phải đ−ợc định kích th−ớc và cấu tạo để đảm bảo sự phát triển đáng kể và có thể nhìn thấy đ−ợc của các biến dạng không đàn hồi ở trạng thái giới hạn c−ờng độ và trạng thái giới hạn đặc biệt tr−ớc khi phá hoạị
Có thể giả định rằng các yêu cầu về tính dẻo đ−ợc thoả mãn đối với một kết cấu bê tông ở đó sức kháng của liên kết không thấp hơn 1,3 lần ứng lực lớn nhất do tác động không đàn hồi của các cấu kiện liền kề tác động lên liên kết đó.
Đối với trạng thái giới hạn c−ờng độ :
ηD ≥ 1,05 cho cấu kiện và liên kết không dẻọ
= 1,00 cho các thiết kế thông th−ờng và các chi tiết theo đúng Tiêu chuẩn nàỵ
≥ 0,95 cho các cấu kiện và liên kết có các biện pháp tăng thêm tính dẻo quy định v−ợt quá những yêu cầu của Tiêu chuẩn này
Đói với các trạng thái giới hạn khác : ηD = 1,00
2. Tính d−
Tính d− có tầm quan trọng đặc biệt đối với khoảng an toàn của kết cấu cầu . Một kết cấu siêu tính đ−ợc xem là d− vì nó có nhiều liên kết hơn so với yêu cầu cân bằng tĩnh học .
Các kết cấu có nhiều đ−ờng truyền lực và kết cấu liên tục cần đ−ợc sử dụng trừ khi có những lý do bắt buộc khác. Khỏi niệm nhiều đường truyền lực là tương đương với tớnh dư. Cỏc đường truyền lực đơn hay cỏc kết cấu cầu khụng dưđược khuyến cỏo khụng nờn sử dụng.
Các bộ phận hoặc cấu kiện chính mà sự h− hỏng của chúng gây ra sập đổ cầu phải đ−ợc coi là có nguy cơ h− hỏng và hệ kết cấu liên quan không có tính d−, các bộ phận có nguy cơ h− hỏng có thể đ−ợc xem là phá hoại giòn.
Các bộ phận hoặc cấu kiện mà sự h− hỏng của chúng không gây nên sập đổ cầu đ−ợc coi là không có nguy cơ h− hỏng và hệ kết cấu liên quan là d−.
Đối với trạng thái giới hạn c−ờng độ :
ηR ≥ 1,05 cho các bộ phận không d− = 1,00 cho các mức d− thông th−ờng ≥ 0,95 cho các mức d− đặc biệt Đối với các trạng thái giới hạn khác:
ηR = 1,00 3. Tầm quan trọng trong khai thác
Điều quy định này chỉ dùng cho trạng thái giới hạn c−ờng độ và trạng thái giới hạn đặc biệt.
Cỏc cầu cú thểđược xem là cú tầm quan trọng trong khai thỏc nếu chỳng nằm trờn con đường nối giữa cỏc khu dõn cư và bệnh viện hoặc trường học, hay là con đường dành cho lực lượng cụng an, cứu hỏa và cỏc phương tiện giải cứu đối với nhà ở, cơ quan và cỏc khu cụng nghiệp. Cầu cũng cú thể được coi là quan trọng nếu chỳng giỳp giải quyết tỡnh trạng đi vũng do tắc đường, giỳp tiết kiệm thời gian và xăng dầu cho người lao động khi đi làm và trở về nhà. Núi túm lại, khú cú thể tỡm thấy tỡnh huống mà cầu khụng được coi là quan trọng trong khai thỏc. Một vớ dụ về cầu khụng quan trọng là cầu trờn đường phụ dẫn tới một vựng hẻo lỏnh được sử dụng khụng phải quanh năm.
Chủ đầu t− có thể công bố một cầu hoặc bất kỳ cấu kiện hoặc liên kết nào của nó là loại cầu quan trọng trong khai thác.
Đối với trạng thái giới hạn c−ờng độ:
ηI ≥ 1,05 cho các cầu quan trọng = 1,00 cho các cầu điển hình
≥ 0,95 cho các cầu t−ơng đối ít quan trọng
Đối với các trạng thái giới hạn khác: