Câu 5:Các phương pháp tính toán k/c,nguyên lý tính toán cầu theo trạng thái giới hạn.

*Các phương pháp tính toán k/c:+Phương pháp ứng suất cho phép:Trước đây được sử dụng rộng rãi và hiện nay còn phổ biến ở 1 số nước phương tây.Nhưng có nhiều nhược điểm lớn.+Phương pháp trạng thái giới hạn:Được các nhà khoa học Liên Xô nghiên cứu và đề xuất và được áp dụng chính thức vào năm 1962.*Nguyên lý tính toán cầu theo TTGH:TTGH là trạng thái của công trình ở thời điểm ko thể thỏa mãn các y/c sử dụng bình thường dưới tác dụng của tải trọng.Trạng thái đó có thể là lúc công trình cầu lâm vào tình trạng phá hoại,k/c nhịp bị võng quá hoặc rung động quá lớn,v.v...+Nhiệm vụ của tính toán thiết kế là phải đảm bảo cho công trình ko đạt được đến trạng thái đó trong suốt quá trình sử dụng.+Tính theo pp TTGH bao gồm:-TTGH thứ nhất:Đảm bảo cho công trình ko bị đình chỉ sử dụng do ko còn khả năng chịu lực(về cường độ,ổn định,độ chịu mỏi) hoặc do phát triển biến dạng dẻo lớn.-TTGH thứ 2:Đảm bảo cho công trình ko phát sinh biến dạng tổng thể quá lớn(độ võng,dao động,lún) gây khó khăn cho việc sử dụng bình thường.-TTGH thứ 3:Đảm bảo độ bền chống nứt cho công trình để tránh gây khó khăn cho việc sử dụng bthường hoặc đe dọa sự bền vững của công trình.+Đặc điểm của pp TTGH là khi tính toán đã dùng 1 loạt các hệ số phản ánh ảnh hưởng của từng loại nhân tố đối với công trình,thay cho 1 hệ số duy nhất trong pp ứng suất cho phép,cụ thể:-Hệ số tải trọng n chỉ rõ rằng tải trọng thực tế có thể vượt quá hoặc nhỏ hơn tải trọng tiêu chuẩn.Tùy từng trường hợp hệ số tải trọng có thể lấy lớn hoặc nhỏ hơn 1,để tạo ra tác động bất lợi nhất cho công trình.-Hệ số đồng nhất k xét tới các chỉ tiêu thực tế của vật liệu sai khác theo hướng bất lợi so với giá trị tiêu chuẩn.Giá trị của k luôn < 1.-Hệ số điều kiện làm việc m phản ánh sự khác nhau về điều kiện làm việc của vật liệu trong công trình và vật liệu mẫu thí nghiệm,sự khác nhau giữa các chi tiết có kích thước lớn với các mẫu thử có kích thước nhỏ.+Công thức tổng quát khi tính theo pp TTGH có dạng sau:

S=∑Si.ni ≤ ω.Rt.k.m. Trong đó:S-nội lực tính toán.Si-nội lực do các loại tải trọng tiêu chuẩn gây ra trong k/c.ω-đặc trưng hình học của tiết diện.Rt-cường độ tiêu chuẩn của vật liệu k/c.ni,k,m-các hệ số nói trên.+Rõ ràng cách tính theo TTGH hợp lý hơn pp tính theo ưs cho phép.,từ chỗ chỉ có 1 hệ số k an toàn đã được thay thế = 3 loại hệ só an toàn n,k,m phản ánh chi tiết và riêng biệt các nhân tố ảnh hưởng đến sự làm việc của công trình.+khi tính toán tiết diện theo TTGH thứ nhất hoạt tải thẳng đứng còn phải tính với hệ số động lực học.Tính toán về mỏi chỉ thực hiện đối với cầu BTCT trên đường sắt và k/c cầu thép.+Với k/c thép chỉ tính toán theo TTGH thứ nhất và thứ 2,bởi vì nếu xuất hiện đường nứt thì k/c sẽ bị phá hoại.+Khi tính toán tiết diện vật liệu được coi là đạt tới giới hạn tối đa về cường độ,ở trạng thái bắt đầu hoặc hoàn toàn dẻo.Tuy nhiên khi xđ nội lực vật liệu vẫn coi như làm việc đàn hồi.

Câu 6:Tải trọng và các tác động lên công trình cầu:*Công trình cầu chịu tác dụng của rất nhiều tải trọng khác nhau.Trong đó có 1 số tải trọng thường xuyên tác dụng lên công trình hoặc chỉ tác dụng vào khoảng thời gian,thời điểm xđ.Trong tính toán thiết kế cần xét những tải trọng và tác động sau:-Tĩnh tải và tác động thường xuyên:Bao gồm trọng lượng bản thân k/c,áp lực do trọng lượng đất,áp lực tĩnh của nước,tác động của ứng suất trước,co ngót betong,lún của nền đất.-Hoạt tải và tác động của hoạt tải:Bao gồm tải trọng thẳng đứng của xe cộ,đoàn người đi bộ,áp lực đất do hoạt tải đứng trên lăng thể trượt,lực ly tâm,lực lắc ngang,lực hãm,lực kéo của tàu xe.-Hoạt tải và các tác động khác:Bao gồm tải trọng gió,tải trọng do va tàu,tác động của sự thay đổi nhiệt độ,ma sát gối cầu,tác động của lực động đất và tải trọng thi công.

Trong tính toán phân thành các tổ hợp sau:-Tổ hợp chính:Bao gồm 1 hoặc 1 số tải trọng sau:tĩnh tải và các tác động thường xuyên,hoạt tải,áp lực đất và lực ly tâm.Các tải trọng này được gọi là các tải trọng chính.-Tổ hợp phụ:là tổ hợp của 1 hay 1 số tải trọng chính cùng xuất hiện với 1 hoặc 1 số các tải trọng còn lại,trừ tải trọng thi công và lực động đất.-Tổ hợp đặc biệt:Là tổ hợp của tải trọng thi công hoặc lực động đất cùng xuất hiện với những tải trọng khác. Tùy theo tải trọng và tổ hợp mà sẽ có các hê số tính toán tương ứng.

+Tĩnh tải:Là tải trọng thường xuyên tác dụng lên công trình(Gồm trọng lượng bản thân k/c,trọng lượng các bộ phân bên trên k/c và áp lực phần đất đè lên k/c).Ngoài ra áp lực thủy tĩnh,lực ứng suất trước,lực co ngót của betong cũng có thể gọi chung là tĩnh tải.+Hoạt tải:Là các tải trọng tác dụng lên công trình 1 cách ngẫu nhiên,có độ lớn ko nhất định và thường xuyên thay đổi vị trí.Cần phân biệt hoạt tải theo phương thẳng đứng ,hoạt tải theo phương nằm ngang dọc và theo phương ngang ngang cầu.-Hoạt tải thẳng đứng:Bao gồm: tải trọng oto(hiện nay chủ yếu thiết kế với tải trọng đoàn oto H-30)-tải trọng đoàn người đi bộ(thường lấy 300kg/m2)-tải trọng xe xích,xe đặc biệt(là tải trọng rất lớn và nếu xuất hiện chỉ cho phép qua từng chiếc và ko cho người đi bộ)-hoạt tải trên đường xe lửa(được cho dưới dạng các đơàn tàu tiêu chuẩn). Trong tính toán,các hoạt tải tiêu chuẩn ở trên được nhân với các hệ số sau:Hệ số siêu tải:Với tải trọng oto và người đi bộ n=1,4,với xe xích và xe đặc biệt n=1,1,với xe lửa n=1,3.Hệ số động lực học(hệ số xung kích):Xét đến việc tăng độ lớn của tải trọng do yếu tố lệch tâm của động cơ oto,gồ gề của mặt đường.Hệ số làn xe.-Hoạt tải theo phương ngang:Bao gồm:-Lực lắc ngang,được coi là phân bố đều đối với oto(lấy = 0,4T/m với xe H30,=0,2T/m với xe H10 và H13),lực tập trung đối với xe xích và xe đặc biệt(=4 tấn đối với HG60 và 5T đối với HK80),coi là phân bố đều= 0,025Z(T/m) đối với xe lửa với Z là cấp hoạt tải thẳng đứng của đoàn tàu tiêu chuẩn.-Lực hãm xe(là lực sinh ra do xe phanh đột ngột).-Lực li tâm(đối với các cầu trên đường nằm cong.-Lực gió:chia làm 2 loại:theo phương ngang cầu và theo phương dọc cầu.-Lực ma sát ở gối cầu(ma sát sinh ra khi điểm kê dầm lên gối có khuynh hướng dịch chuyển do nhiệt độ thay đổi khiến dầm chủ co giãn hoặc khi có hoạt tải trên cầu).-Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ(được xét với các k/c siêu tĩnh).