CHƯƠNG 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ THEO TIÊU CHUẨN 22TCN272-05

28

CHƯƠNG 3 NGUYÊN LÝ THIẾT KẾ THEO TIÊU CHUẨN 22TCN272-05

3.1Quan điểm chung về thiết kế

Trong thiết kế các kỹ sư phải kiểm tra độ an toàn và ổn định của phương án khả thi đã được

chọn .Công tác thiết kế bao gồm việc tính toán nhằm chứng minh cho những người có trách nhiệm thấy

rằng mọi tiêu chuẩn tính toán và cấu tạo đều được thoả mãn .

Điều kiện để đảm bảo độ an toàn của một công trình là :

Sức kháng của vật liệu ≥ Hiệu ứng của tải trọng

Điều kiện trên phải được xét trên tất cả các bộ phận của kết cấu .

Khi nói về sức kháng của vật liệu ta xét khả năng làm việc tối đa của vật liệu mà ta gọi là trạng

thái giới hạn(TTGH).

Một trạng thái giới hạn là một trạng thái mà vượt qua nó thì kết cấu hay một bộ phận nào đó

không hoàn thành mục tiêu thiết kế đề ra .

Mục tiêu là không vượt quá TTGH, tuy nhiên đó không phải là mục tiêu duy nhất , mà cần xét

đến các mục đích quan trọng khác , như chức năng , mỹ quan , tác động đến môi trường và yếu tố kinh

tế .Sẽ là không kinh tế nếu thiết kế một cầu mà chẳng có bộ phận nào , chẳng bao giờ bị hư hỏng .Do đó

càn phải xác định đâu là giới hạn chấp nhận được trong rủi ro của xác suất phá huỷ . Việc xác định một

miền an toàn chấp nhận được ( cường độ lớn hơn bao nhiêu so với hiệu ứng của tải trọng )không dựa

trên ý kiến chủ quan của một cá nhân nào mà dựa trên kinh nghiệm của một tập thể .Tiêu chuẩn

22TCN272-05 có thể đáp ứng được .

3.2Sự phát triển của quá trình thiết kế

1.Thiết kế theo ứng suất cho phép (-SCP-ASD)-Allowable Stress Design

§é an toµn ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch cho r»ng hiÖu øng cña t¶i träng sÏ g©y ra øng suÊt chØ b»ng

mét phÇn cña giíi h¹n ch¶y fy ,

HÖ sè an toµn F= Cường độ của vật liệu R / hiÖu øng t¶i träng Q (3.1)

Q

R F =

Do tiªu chuÈn ®Æt d−íi d¹ng øng suÊt nªn gäi lµ thiÕt kÕ theo −SCP(ASD)

Ph−¬ng ph¸p nµy cã nhiÒu nh−îc ®iÓm nh− :

-Quan ®iÓm vÒ ®é bÒn dùa trªn sù lµm viÖc ®µn håi cña vËt liÖu ®¼ng h−íng ,®ång nhÊt .

- Kh«ng biÓu hiÖn ®−îc mét c¸ch hîp lý vÒ c−êng ®é giíi h¹n lµ chØ tiªu c¬ b¶n vÒ kh¶ n¨ng

chÞu lùc h¬n lµ øng suÊt cho phÐp

- HÖ sè an toµn chØ ¸p dông riªng cho c−êng ®é , ch−a xÐt ®Õn sù biÕn ®æi cña t¶i träng

- ViÖc chän hÖ sè an toµn dùa trªn ý kiÕn chñ quan vµ kh«ng cã c¬ së tin cËy vÒ x¸c suÊt h−

háng.

§Ó kh¾c phôc thiÕu sãt nµy cÇn mét ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ cã thÓ :

- Dùa trªn c¬ së c−êng ®é giíi h¹n cña vËt liÖu

- XÐt ®Õn sù thay ®æi tÝnh chÊt c¬ häc cña vËt liÖu vµ sù biÕn ®æi cña t¶i träng

- §¸nh gi¸ ®é an toµn liªn quan ®Õn x¸c suÊt ph¸ ho¹i .