Tải trọng và một số lưu ý về tải trọng va tầu và động đất

Tải trọng và một số lưu ý về tải trọng va tầu và động đất

Tải trọng và tổ hợp tải trọng

Mộ số lưu ý về tải trọng va tàu

và động đất

Tải trọng và ký hiệu

1 Tải trọng : Các tải trọng sau đây cần phải xét tới trong thiết kế

272 - 05 Tải trọng thường xuyên

Gió vào hoạt tải WL

Gió vào kết cấu WS

Hệ số tải trọng và Tổ hợpTổng hiệu ứng lực được tính theo công thức sau:



Q ii

• : Hệ số điều chỉnh theo các đặc tính dẻo, tính dư,

mức độ quan trọng trong khai thác thường ≥ 0.95 &

≤1.0.

•  : Hệ số tải trọng

• Qi : Hiệu ứng lực của các tải trọng gây ra

LL IM CE BR PL

LS WA WS WL FR

TU CR

SH TG SE

Cùng một lúc chỉ

sử dụng 1 tải trọng

EG CT CV Cường độ I p 1.75 1 - - 1 0.5/1.2 TG SE - - -

-Hệ số TG : Gradien nhiệt = 0 khi tính với các tổ hợp đặc biệt : Gradien nhiệt = 0 khi tính với các tổ hợp đặc biệt

=1 với TH sử dụng I khi trên cầu không có xe

= 0.5 với TH sử dụng khác khi trên cầu có xe Trong mọi trường hợp TH cường độ TG, SE cần ghi trong hồ sơ

Tải trọng và Tổ hợp

Các trạng thái gới hạn:

1 Trạng thái giới hạn cường độ I : Tổ hợp tải trọng liên quan tới sử

dụng cho xe tiêu chuẩn không xét tới gió.

2 Trạng thái giới hạn cường độ II : Tổ hợp tải trọng liên quan tới sử

dụng cầu không có xe trên cầu xét tới gió có vận tốc v> 90 km/s.

3 Trạng thái giới hạn cường độ III : Tổ hợp tải trọng liên quan tới sử

dụng cầu không có xe trên cầu xét tới gió có vận tốc v< 90 km/s.

4 Trạng thái giới hạn đặc biệt: Liên quan đến động đất, va tàu, va xe

(chỉ xét tới một phần hoạt tải trên cầu)

Tải trọng và Tổ hợp

Các trạng thái gới hạn:

1 Trạng thái giới hạn sử dụng I: Liên quan đến khai thác bình

thường của cầu với vận tốc gió < 90 km/h dùng để tính độ

võng, bề rộng vết nứt trong kết cấu bê tông cốt thép, tính ổn định mái dốc ( Lưu ý trong tính toán ổn định mái dốc hệ số

kháng cho ổn định ví dụ như trượt sâu lấy bằng 0.85 khi các thông số được xác định chuẩn xác , đối với các trường hợp khác =0.65).

2 Trạng thái giới hạn sử dụng II: Dùng để kiểm toán biến dạng

chảy của kết cấu thép, các điều kiện trượt của mối nối kết cấu thép.

3 Trạng thái giới hạn sử dụng III: Là tổ hợp chỉ dùng để kiểm

toán ứng suất kéo trong kết cấu bê tông dự ứng lực.

4 Trạng thái giới hạn sử dụng IV: Là tổ hợp chỉ dùng để kiểm

toán ứng suất kéo trong bê tông khi vận tốc gió > 90 km/h

Một số lưu ý về hoạt tải

Một số lưu ý về hoạt tải

Khi chất hoạt tải:

1 Để tính mô men âm, và phản lực gối chất tải hai xe tải cách

nhau nhỏ nhất 15 m giữa trục sau của xe trước và trục trước của xe sau, giá trị lấy bằng 90 % và tải trọng làn lấy bằng 90%.

2 Các trục bánh không gây bất lợi bỏ qua.

3 Chất tải tính bản mặt cầu : tim trục bánh cách mép đá vỉa min

300 mm, khi tính các kết cấu khác 600 mm.

4 Đối với cách cánh hẫng nhỏ hơn 1800 mm tính từ tim dầm biên

tới mép gở bó vỉa chỉ cần đặt tải trọng dải đều tương đương 14.6 kN/m và cách mép gờ bó vỉa 300 mm để tính.

5 Hệ số xung kích : Khi tính mối nối bản mặt cầu 75%, Các cấu

kiện khác : khi tính mỏi 15 %, và các trạng thái giới hạn khác :

25 %.

6 Không cần xét xung kích cho móng, tường chắn (không chịu

lực thẳng đứng từ kết cấu phần trên), và tải trọng làn.

V Z

α

Lift

Moment Drag

Lực tác dụng vào mặt cắt

Một số lưu ý về và gió

Khi tính gió:

1 Vận tốc gió thiết kế: V=V B x S ( cần lưu ý V B – vận tốc gió cơ

bản giật 3 s / chiều cao 10 m – chu kỳ 100 năm)

2 Các thông tin về vùng gió, vận tốc gió cơ bản, thông số S tham

khảo TCVN 2737-1995

3 Tải trọng gió tác động nên công trình :

Pd= 0.0006 V2 At Cd ≥ 1.8 At ( kN) – Cd theo thí nghiệm nếu

không có lấy theo 3.8.2 – Tiêu chuẩn.

Một số lưu ý về và gió

Khi tính gió động:

Mất ổn định đàn hồi khí động: Với tất cả các kết cấu khi độ mảnh

(Tỉ số giữa chiều dài nhịp/ bề rộng cầu hoặc chiều cao nhịp )>

30 cần xét tới.

Phần 2

Một số lưu ý trong tính toán động đất và

va tàu

Một số lưu ý về tính động đất

1 Hệ số gia tốc A - cần xác định theo bản đồ trong 22 TCN 272

hoặc qui trình động đất và phân vùng

sét cứng – nền ổn định c) S=1.5 đất có bề dày > 90 m nằm trên nền đá, sỏi hoặc

sét cứng – nền ổn định d) S=1.5 S=1.5 đất có bề dày >120 m nằm trên nền đá, sỏi hoặc

sét cứng – nền ổn định

Vơi bất kỳ mốt dao động nào > 4 s

Csm = 3A S / Tm 4/3

2 Hệ số điều chỉnh đáp ứng R

2 Đối với cầu một nhịp giản đơn ; Không cần phân tích động đất

chỉ cần thiết kế liên kết giữa kết cấu và mố cầu chịu các điều kiện tối thiểu về lực và chuyển vị Tương tự như vậy đối với các cầu khác ở vùng động đất 1 ( có hệ số gia tốc nền < 0.09 - 6.5 MSK) - không cần phân tích động đất.

3 Đối với các vùng động đất có hệ số gia tốc lớn hơn cần phân

tích động đất theo các phương pháp phổ đơn, chất tải dải dều tương đương hoặc phân tích đa phổ ( bảng phân loại trong

mục 4.7.4 - 22 TCN 272 )

(x)dx (x)V

W β

(x)dx V

α

2 s s s

Một số lưu ý về tính động đất

Phương pháp đa phổ

Một số lưu ý về tính va tàu

• Yêu cầu của tiêu chuẩn là các cầu cần phải được thiết kế chịu

va tàu, hoặc phải được bảo vệ.

• Trên nguyên tắc chủ đầu tư : thiết lập và duyệt tàu thiết kế,vận

tốc thiết kế, và đáp ứng các yêu cầu phối hợp của cục Đường sông, Cục Hàng Hải Việt Nam.

Đối với các cầu nhiều nhịp ở nhũng vị trí xa khoang thông thuyền chính hoặc qua đoạn nước nông hơn có thể giảm nhỏ tải trọng tàu thiết kế tuy nhiên phải

có chấp thuận của chủ đầu tư.

Cần lưu ý là chiều sâu của nước cần xem xét tới : ví dụ tàu có chiều sâu mớn nước 6 m không thể va vào trụ có chiều sâu nước 4m , tuy nhiên khi đó xà lan có độ mớn nước 1.0 m hoàn toàn có thể va trực tiếp vào trụ.

Một số lưu ý về tính va tàu

Với các công trình cầu lớn phương pháp phân tích xác suát theo AASHTO 1998 có thể dùng để xác định tàu thiết kế.

Phân tích rủi ro va tàu " Collision Risk Analysis"

Tiêu chuẩn chấp thuận rủi ro:

Trên cơ sở phân tích:

cấu hoàn toàn có thể xẩy ra bất kỳ thời điểm nào.

năng kỹ thuật khác bởi vậy không thể thiết kế với điều kiện tải trọng có thể nói là tồi tệ nhất.

thể nói là tồi tệ nhất

"Cần lưu ý là tất cả các tải trọng theo hệ qui trình mới đều đựơc phân

tich và tính toán trên cơ sở lý thuyết xác suất"

Một số lưu ý về tính va tàu

Tiêu chuẩn chấp thuận rủi ro tính tới xác xuất va tàu và hậu quả

của va tàu.

thông số của tàu, và chính bản thân các thông số của cầu.

của kết cấu

suất sập cầu= 0.0001 cầu đặc biệt và đối với các cầu bình thường khác là 0.001 tức là cho phép xẩy ra 1 lần cho 10 000 năm( cầu đặc biệt) và 1 lần cho 1000 năm (cầu bình thường).

PA - Xác xuất va của các phương tiện đường thủy

PG - Xác xuất hình học va tàu giữa phương tiện và kết cấu cầu PC- Xác xuất cầu bị đổ do tàu va.

Một số lưu ý về tính va tàu

•Gía trị N- Số lượng(/năm) phương tiện đường thuỷ qua dưới

cầu được thống kê và liệt kê vào các nhóm tàu có cùng tải trọng

•Giá trị PA - Xấc xuất va tàu phản ánh khả năng tàu có thể mất

phương hướng, có thể do lái sai, hỏng hóc kỹ thuật, hoặc do môi trường gây bất lợi Theo thống kê của các tài liệu nuớc ngoài phần lớn các vụ tàu va vào kết cấu là do lái tàu, qui trình AASHTO 1998 đưa ra trị số PA= 0.6 x10 -4 cho tàu và 1.2 x10 -4

Một số lưu ý về tính va tàu

Biểu đồ xác định xác xuất PG

Một số lưu ý về tính va tàu

Biểu đồ xác định xác xuất PC

X – Khoảng cách tính từ tim khoang thông

thuyền tới mép trụ ( bệ coc)

VT vận tốc tàu chạy trên sông Vmin – lấy nhỏ nhất bằng vận tốc dòng

chảybình quân năm

Một số lưu ý về tính va tàu

Lực va của xà lan

Lực va tàu (xà lan ) Tính qui đổi lực tĩnh 100%

hướng dọc sông và

50 % hướng ngang sông Hai trường hợp chất tải riêng

biệt