CHƯƠNG 3 : TỔNG QUAN

 1. Trạng thái giá»›i hạn
Trạng thái giới hạn (TTGH) là trạng thái mà kết cấu thôi không th�a mãn các yêu cầu đ� ra đối với công trình khi sử dụng cũng như khi xây lắp. �ối với kết cấu chịu lực, ngư�i ta xét các TTGH sau:
- Nhóm TTGH thứ nhất: mất khả năng chịu lực hoặc không còn sử dụng được nữa phá hoại v� b�n: mất ổn định, mất cân bằng vị trí, kết cấu bị biến đổi hình dạng...
- Nhóm TTGH thứ hai: không còn sử dụng bình thư�ng được : bị võng, bị lún, bị rung, bị nứt.
2. �i�u kiện tính toán:
Nhóm TTGH thứ nhất, đi�u kiện an toàn v� khả năng chịu lực có thể viết dưới dạng:
N ï‚£ S (3.1)
trong đó: N – hiệu ứng tải tr�ng tác dụng lên cấu kiện (nội lực, ứng suất.. );
S – khả năng chịu lực của cấu kiện có thể chịu được (giới hạn chảy, giới hạn tỷ lệ, cư�ng độ tính toán … của vật liệu).

�ặt M = S -N, được g�i là mi�n an toàn (safety margin) hay quãng an toàn. �i�u kiện an toàn được xác định đối với kết cấu khi M = �(S,N) > 0 và xảy ra phá hoại khi M = �(S,N) < 0 (hình 3.1). Khi M=0, sẽ xác định mặt phá hoại hay trạng thái giới hạn. �ây là ranh giới giữa mi�n an toàn và mi�n không an toàn trong không gian tham số tính toán và nó cũng thể hiện trạng thái mà một kết cấu không còn đáp ứng chức năng theo thiết kế. Trạng thái giới hạn có thể là một hàm tư�ng minh hoặc một hàm ẩn của các biến ngẫu nhiên cơ bản, và nó có thể ở dạng đơn giản hoặc phức tạp. Các phương pháp phân tích độ tin cậy được khai triển tương ứng với các trạng thái giới hạn theo tính chất và mức độ phức tạp của nó.
- Nội lực N có giá trị lớn nhất có thể xảy ra trong suốt th�i gian sử dụng. Nội lực N gây bởi tải tr�ng tính toán, đó là tải tr�ng lớn nhất có thể có trong th�i gian đó. Tải tr�ng tính toán N là tích số của tải tr�ng tiêu chuẩn PC với hệ số độ tin cậy v� tải tr�ng �Q (xét đến khả năng tải tr�ng thực tế có thể biến đổi khác với tải tr�ng tiêu chuẩn một cách bất lợi).
Khi có nhi�u tải tr�ng (Pi) tác dụng đồng th�i, phải tính toán với tổ hợp bất lợi nhất của các tải tr�ng. Xác suất để xuất hiện đồng th�i nhi�u tải tr�ng mang giá trị lớn nhất được xét bằng cách nhân tải tr�ng hoặc nội lực với hệ số tổ hợp nc.
m
N  � Pc N � n , (3.2)
n i i Q c i1

Trong đó

Ni – nội lực do Pi = 1; �n - hệ số an toàn v� sử dụng, xét đến mức độ

quan tr�ng của công trình; m- số lượng tải tr�ng tác dụng cùng một lúc lên công trình.
- Khả năng chịu lực S là nội lực giới hạn mà cấu kiện có thể chịu được, S phụ thuộc các đặc trưng hình h�c của tiết diện cấu kiện và các đặc trưng cơ h�c của vật liệu. S biểu dạng tích số của đặc trưng hình h�c tiết diện A với cư�ng độ tính toán f của vật liệu và với hệ số đi�u kiện làm việc �c.
Như vậy, khả năng chịu lực S viết là
M u m u
trong đó: �u = 1,3 – hệ số an toàn đối với cấu kiện tính theo giới hạn b�n.
Cuối cùng, đi�u kiện an toàn v� khả năng chịu lực (3.1) kết hợp (3.2), (3.3) có thể viết dưới dạng:
trong đó: � là biến dạng hay chuyển vị của kết cấu dưới dạng tác dụng của các tải tr�ng tiêu chuẩn trong những tổ hợp bất lợi nhất. Nếu �i là biến dạng
gây bởi tải tr�ng đơn vị thì �  Pcn � � ; (3.6)
[ ] biến dạng lớn nhất cho phép để kết cấu có thể sử dụng bình
thư�ng, được qui định trong tiêu chuẩn hay xem bảng D.14- PL.
3.2.2. Tải tr�ng và tác động, tổ hợp
Tải tr�ng và tác động để tính toán kết cấu được lấy theo tiêu chuẩn nhà nước “TCVN 2737–1995 Tải tr�ng và tác động�.
a. Phân loại tải tr�ng
Tùy theo th�i gian tác dụng, tải tr�ng được chia thành tải tr�ng thư�ng xuyên và tải tr�ng tạm th�i (dài hạn và ngắn hạn, tải tr�ng đặc biệt).
Tải tr�ng thư�ng xuyên là tải tr�ng không biến đổi v� giá trị, vị trí, phương chi�u trong quá trình sử dụng công trình. Loại tải tr�ng này gồm có: tr�ng lượng các bộ phận của nhà và công trình kể cả tr�ng lượng bản thân kết cấu; tr�ng lượng và áp lực đất đắp, tác dụng của ứng lực trước.
Tải tr�ng tạm th�i là những tải tr�ng có thể có hoặc không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng. Loại tải tr�ng này lại chia ra: tải tr�ng tạm th�i dài hạn; tải tr�ng tạm th�i ngắn hạn; tải tr�ng đặc biệt; tải tr�ng động.
Xét tính chất thay đổi theo th�i gian tải tr�ng tĩnh và động khác nhau, tải động thay đổi, lặp nhi�u lần. Tải tr�ng tĩnh có vị trí và hướng không đổi hoặc thay đổi rất nh� theo th�i gian, tải tr�ng động thư�ng lấy hệ số động từ 1,1-1,2.
b. Tải tr�ng tiêu chuẩn và tải tr�ng tính toán
�ặc trưng cơ bản của tải tr�ng là giá trị tiêu chuẩn của chúng, được xác lập trên cơ sở thống kê và được cho trong tiêu chuẩn. �ó là trị số lớn nhất có thể có của tải tr�ng trong trư�ng hợp sử dụng bình thư�ng.
Tải tr�ng thư�ng xuyên do tr�ng lượng các kết cấu được xác định theo số liệu của các tiêu chuẩn và của các nhà máy chế tạo, theo kích thước và khối lượng thể tích của vật liệu. Tải tr�ng tạm th�i tác dụng lên sàn nhà được qui định theo [21]. Tải tr�ng gió cũng được xác định theo các chỉ dẫn của tiêu chuẩn này.
Hệ số độ tin cậy v� tải tr�ng �Q xét đến sự biến thiên của tải tr�ng do những sai lệch ngẫu nhiên khác với đi�u kiện sử dụng bình thư�ng mang tính tức th�i ngắn hạn. Trị số của �Q được xác lập bằng cách thống kê quan trắc những tải tr�ng thực tế có trong th�i gian sử dụng công trình. Trị số này dựa vào xác suất độ tin cậy của tải tr�ng không vượt qua tải tính toán là �(No)=0,999, có nghĩa cho phép có thể 0,1% trư�ng hợp tải tr�ng vượt qua tải tính toán No trong quá trình sử dụng.

Tiêu chuẩn tải tr�ng qui định các trị số �Q tùy theo loại tải tr�ng. Ví dụ tr�ng lượng vật liệu thép �Q = 1,05; với tải tr�ng gió �Q = 1,2; tải tr�ng tạm th�i trên sàn
�Q =1,3 hay 1,2 tùy trư�ng hợp cụ thể [21].
Khi tính đến kết cấu theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất thì dùng tải tr�ng tính toán, tức là tải tr�ng tiêu chuẩn nhân với hệ số độ tin cậy v� tải tr�ng. Khi tính kết cấu theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai thì chỉ dùng tải tr�ng tiêu chuẩn.
c. Tổ hợp tải tr�ng
Các tải tr�ng tác dụng đồng th�i lên công trình, tạo nên những tổ hợp tải tr�ng, các tổ hợp tải tr�ng được chia ra:
 Tổ hợp cơ bản, bao gồm các tải tr�ng thư�ng xuyên, tải tr�ng tạm th�i dài hạn và ngắn hạn.
 Tổ hợp đặc biệt, gồm các tải tr�ng thư�ng xuyên, các tải tr�ng tạm th�i dài hạn và ngắn hạn, và một trong các tải tr�ng đặc biệt.
Xét sự xuất hiện đồng th�i của các tải tr�ng ngư�i ta dùng hệ số tổ hợp nc để nhân với các trị số tải tr�ng trong của tổ hợp (xác suất xuất hiện đồng th�i của nhi�u tải tr�ng là ít xảy ra hơn là khi chỉ có ít tải tr�ng). Khi trong tổ hợp cơ bản mà chỉ có một tải tr�ng ngắn hạn thì giá trị tải tr�ng ngắn hạn được lấy toàn bộ, tức là nc = 1. Còn trong tổ hợp cơ bản có hai hay nhi�u tải tr�ng ngắn hạn thì giá trị m�i tải tr�ng ngắn hạn này nhân với nc = 0,9. Khi tính với tổ hợp đặc biệt thì m�i tải tr�ng ngắn hạn nhân với nc = 0,8. Tải tr�ng thư�ng xuyên và tải tr�ng tạm th�i dài hạn không nhân với nc.

TRÌNH BÀY

• .CÔNG TY Cá»” PHẦN TƯ VẤN Ä�ẦU TƯ XÂY Dá»°NG TRUNG LÂM
• Ä�ịa chỉ: 25 Ä�Æ°á»�ng Số 8 - PhÆ°á»�ng Long TrÆ°á»�ng - TP. Thủ Ä�ức - TP HCM
  
• Ä�iện thoại: 0913 3991299 Email: nhatheptrunglam@gmail.com
  
• Website: trunglam.vn ; trunglamdecor.com.vn
  
•