Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2737:2023 về Tải trọng và tác động

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về tải trọng, tác động và các tổ hợp của chúng dùng trong tính toán kết cấu của nhà và công trình theo các trạng thái giới hạn nhóm 1 (thứ nhất) và nhóm 2 (thứ hai) phù hợp với TCVN 9379.

Tải trọng động đất và tổ hợp tải trọng có tải trọng động đất được quy định trong TCVN 9386.

Các tác động địa kỹ thuật được quy định trong các tiêu chuẩn về thiết kế nền nhà và công trình, cũng như các tiêu chuẩn khác về địa kỹ thuật có liên quan.

Các tải trọng xuất hiện trong quá trình thi công và sử dụng công trình, cũng như trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu xây dựng, cũng cần được kể đến khi thiết kế.

Các tải trọng và tác động khác không nêu trong tiêu chuẩn này (các tải trọng công nghệ đặc biệt; tải trọng rung do tất cả các loại phương tiện giao thông; tải trọng do tích tụ bụi công nghiệp; tác động do độ ẩm, co ngót, v.v...) được quy định trong các tiêu chuẩn khác về thiết kế kết cấu và nền hoặc trong nhiệm vụ thiết kế hoặc trong các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 8590-1:2010 (ISO 4301-1:1986), Cần trục - Phân loại theo chế độ làm việc - Phần 1: Yêu cầu chung

TCVN 9379, Kết cấu xây dựng và nền - Nguyên tắc cơ bản về tính toán

TCVN 9386, Thiết kế công trình chịu động đất

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1.1

Áp lực gió cơ sở (basic wind pressure), W₀

Áp lực gió, tính bằng decaniutơn trên mét vuông (daN/m²), tương ứng với vận tốc gió cơ sở V₀ (xem V₀ tại 3.1.24).

3.1.2

Điều kiện sử dụng bình thường (serviceability)

Điều kiện sử dụng các công trình xây dựng phù hợp với các điều kiện đã quy định trong các tiêu chuẩn hoặc nhiệm vụ thiết kế, bao gồm cả bảo dưỡng (bảo trì), sửa chữa lớn và sửa chữa nhỏ.

[TCVN 5574:2018, 3.1.12]

3.1.3

Giá trị tiêu chuẩn (cơ sở) của tải trọng (characteristic (basic) value of load)

Đặc trưng cơ bản chính của tải trọng, được quy định trong tiêu chuẩn này, các tiêu chuẩn thiết kế, các tiêu chuẩn về yêu cầu kỹ thuật hoặc trong nhiệm vụ thiết kế tương ứng.

3.1.4

Giá trị tính toán của tải trọng (design value of load)

Giá trị giới hạn (lớn nhất hoặc nhỏ nhất) của tải trọng trong suốt thời hạn sử dụng theo thiết kế của công trình.

3.1.5

Hệ quả tải trọng (load effect)

Hệ quả của tải trọng lên các cấu kiện kết cấu (ví dụ: nội lực, mô men, ứng suất, biến dạng) hoặc lên kết cấu tổng thể (ví dụ: độ võng, góc xoay).

3.1.6

Hệ số độ tin cậy về tải trọng (partial factor for load), γ_f

Hệ số kể đến độ lệch có thể của tải trọng trong điều kiện sử dụng bình thường của công trình về phía bất lợi (nhiều hơn hoặc ít hơn) so với giá trị tiêu chuẩn của tải trọng.

3.1.7

Hệ số tầm quan trọng của công trình (importance factor), γ_n

Hệ số kể đến mức độ quan trọng của nhà và công trình mà khi chúng bị hư hỏng hoặc phá hoại thì sẽ gây ra các hậu quả về xã hội, môi trường và kinh tế.

3.1.8

Hệ số tổ hợp tải trọng (load combination factor), ψ

Hệ số kể đến sự giảm xác suất đạt tới đồng thời các giá trị tính toán của một số tải trọng.

3.1.9

Tác động (action)

Tải trọng, sự thay đổi nhiệt độ, ảnh hưởng của môi trường lên công trình xây dựng, tải trọng gió, động đất, sự lún nền, sự dịch chuyển của trụ đỡ, sự suy giảm tính chất vật liệu theo thời gian và các ảnh hưởng khác gây nên sự thay đổi trạng thái ứng suất - biến dạng của kết cấu xây dựng. Khi tiến hành tính toán, các tác động được phép thay bằng các tải trọng tương đương.

3.1.10

Tải trọng (load)

Ngoại lực cơ học (trọng lượng của kết cấu, thiết bị, người và tương tự) tác dụng lên kết cấu công trình xây dựng.

3.1.11

Tải trọng thường xuyên (permanent load), G

Tải trọng tồn tại trong suốt thời hạn sử dụng theo thiết kế của công trình xây dựng và sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng là rất nhỏ so với giá trị trung bình của tải trọng; hoặc là tải trọng mà sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng luôn đơn điệu theo một chiều đến khi đạt tới giá trị giới hạn.

3.1.12

Tải trọng tạm thời (variable load), Q

Tải trọng mà sự thay đổi độ lớn hoặc hướng của tải trọng phải được kể đến.

3.1.13

Tải trọng tạm thời dài hạn (long-term variable load), Q_L

Tải trọng tạm thời mà sự thay đổi giá trị tính toán của tải trọng trong suốt thời gian sử dụng theo thiết kế của công trình xây dựng là rất nhỏ (đến mức có thể bỏ qua) so với giá trị trung bình của tải trọng.

3.1.14

Tải trọng tạm thời ngắn hạn (short-term variable load), Q_t

Tải trọng tạm thời mà thời hạn tác dụng của các giá trị tính toán của tải trọng nhỏ hơn đáng kể so với thời hạn sử dụng của công trình xây dựng.

3.1.15

Tải trọng đặc biệt (accidental load), A

Tải trọng và tác động tạo nên tình huống tính toán đặc biệt có thể gây hậu quả nghiệm trọng (ví dụ: nổ, va chạm của phương tiện giao thông với các bộ phận công trình, sự cố thiết bị, cháy, động đất, một số tải trọng khí hậu).

3.1.16

Thời hạn sử dụng (service life)

Khoảng thời gian theo điều kiện sử dụng bình thường của công trình xây dựng có bảo trì và sửa chữa (bao gồm cả sửa chữa lớn) đến khi công trình đạt tới tình trạng không được phép sử dụng hoặc tình trạng sử dụng không còn phù hợp.

3.1.17

Thời hạn sử dụng theo thiết kế (design service life)

Khoảng thời gian công trình được dự kiến sử dụng, đảm bảo yêu cầu về an toàn và công năng sử dụng.

Khoảng thời gian nêu trên (có bảo trì đến khi sửa chữa lớn và/hoặc cải tạo) được nêu trong các tiêu chuẩn thiết kế hoặc nhiệm vụ thiết kế. Thời hạn sử dụng theo thiết kế được tính từ lúc bắt đầu sử dụng công trình hoặc khôi phục khả năng sử dụng công trình sau khi sửa chữa lớn hoặc cải tạo.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “Thời hạn sử dụng theo thiết kế” còn có thể gọi là “tuổi thọ thiết kế”.

3.1.18

Tình huống tính toán (design situation)

Tập hợp các điều kiện bất lợi nhất có thể xảy ra khi tính toán kết cấu công trình trong các giai đoạn xây dựng và sử dụng công trình.

3.1.19

Tình huống tính toán đặc biệt (accidental design situation)

Tình huống tính toán tương ứng với điều kiện làm việc đặc biệt của công trình mà có thể dẫn đến hậu quả đáng kể về xã hội, kinh tế và môi trường.

3.1.20

Tổ hợp tải trọng (load combination)

Tất cả các tổ hợp bất lợi có thể của các tải trọng cần được kể đến khi thiết kế nhà và công trình.

3.1.21

Trạng thái giới hạn (limit state)

Trạng thái mà khi vượt quá các thông số đặc trưng của tải trọng thì việc sử dụng kết cấu hoặc là không được phép, hoặc bị gây khó khăn hoặc không còn phù hợp.

[TCVN 5574:2018, 3.1.34]

3.1.22

Trạng thái giới hạn nhóm 1 (thứ nhất) (ultimate limit state)

Trạng thái giới hạn của kết cấu xây dựng mà khi vượt quá sẽ dẫn tới mất khả năng chịu lực hoặc xuất hiện các dạng phá hoại khác của kết cấu xây dựng.

3.1.23

Trạng thái giới hạn nhóm 2 (thứ hai) (serviceability limit state)

Trạng thái giới hạn của kết cấu xây dựng mà khi vượt quá sẽ dẫn tới điều kiện sử dụng bình thường của kết cấu xây dựng không còn đảm bảo, dự trữ độ bền lâu bị mất hoặc điều kiện tiện nghi không còn đảm bảo.

3.1.24

Vận tốc gió cơ sở (basic wind velocity), V₀

Vận tốc gió được lấy trung bình trong khoảng thời gian 3 s, chu kỳ lặp 20 năm (bị vượt trung bình một lần trong khoảng thời gian 20 năm), ở độ cao 10 m so với mốc chuẩn, tương ứng với địa hình dạng B (xem 5.2.4 tại [1]).

CHÚ THÍCH: Các dạng địa hình xem trong Bảng 8.

3.2  Ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các ký hiệu chính sau:

4  Yêu cầu chung

4.1  Các đặc trưng cơ bản của các tải trọng quy định trong tiêu chuẩn này là các giá trị tiêu chuẩn (cơ sở) của chúng.

Khi cần thiết phải kể đến ảnh hưởng của các tính chất biến dạng hoặc phi tuyến của vật liệu, thời hạn tác dụng của tải trọng hoặc khi kiểm tra mỏi và trong các trường hợp khác nêu trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền thì cần thiết lập giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng do thiết bị, người, động vật và phương tiện giao thông lên sàn nhà ở, công cộng và nông nghiệp, do cầu trục và cần trục treo, do tác động nhiệt khí hậu.

4.2  Giá trị tính toán của tải trọng được xác định bằng tích của giá trị tiêu chuẩn của tải trọng với hệ số độ tin cậy về tải trọng ứng với trạng thái giới hạn đang xét. Giá trị tối thiểu của hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f trong các tổ hợp cơ bản và đặc biệt lấy như sau:

a) Khi tính toán theo các trạng thái giới hạn nhóm 1 (thứ nhất): theo 7.2; 7.3; 8.2.4; 8.3.5; 8.4.3; 8.5.5; 8.6.2; 8.7.2; 9.8 và 10.1.6;

b) Khi tính toán theo các trạng thái giới hạn nhóm 2 (thứ hai): lấy bằng 1,0, nếu trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền không quy định các giá trị khác.

4.3  Giá trị tính toán của một số tải trọng đặc biệt (tải trọng do xe chữa cháy; tải trọng va chạm do trực thăng; tải trọng va chạm do xe nâng) được quy định tương ứng trong 8.6, 8.7.3 và 8.8. Giá trị tính toán của các tải trọng đặc biệt khác được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế có liên quan hoặc trong nhiệm vụ thiết kế.

4.4  Giá trị tính toán của tải trọng và tác động khí hậu (tải trọng gió, tác động nhiệt độ và tác động khác) được phép xác định trên cơ sở phân tích dữ liệu khí hậu đối với địa điểm xây dựng.

4.5  Các yêu cầu bổ sung về quy định các giá trị tiêu chuẩn và tính toán của tải trọng, cũng như hệ số độ tin cậy về tải trọng và hệ số tổ hợp tải trọng được phép quy định trong các tiêu chuẩn đối với các loại của công trình, kết cấu xây dựng và nền.

5  Phân loại tải trọng

5.1  Tùy theo thời hạn tác dụng, các tải trọng được phân thành tải trọng thường xuyên G, tải trọng tạm thời Q (dài hạn Q_L và ngắn hạn Q_t) và tải trọng đặc biệt A.

5.2  Tải trọng xuất hiện trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu, cũng như thi công công trình được đưa vào tính toán như là tải trọng tạm thời ngắn hạn.

Tải trọng xuất hiện trong giai đoạn sử dụng công trình được kể đến theo các chỉ dẫn trong 5.3 đến 5.6.

5.3  Các tải trọng sau đây được xếp vào loại tải trọng thường xuyên G:

a) Trọng lượng của các phần, bộ phận của công trình, trong đó có trọng lượng của các kết cấu chịu lực, các kết cấu bao che;

b) Trọng lượng và áp lực của đất (đắp, lấp); áp lực sinh ra do việc khai thác mỏ, v.v...;

c) Áp lực thủy tĩnh.

Lực còn dư trong kết cấu hoặc nền do ứng suất trước cần được đưa vào tính toán như tải trọng thường xuyên.

5.4  Các tải trọng sau đây được xếp vào loại tải trọng tạm thời dài hạn Q_L:

a) Trọng lượng của các tường (vách) ngăn tạm thời, bê tông lót hoặc vữa lót đệm dưới thiết bị;

b) Trọng lượng của thiết bị cố định: máy cái; mô tơ; kết cấu chứa; đường ống dẫn kèm cả phụ kiện; gối tựa; lớp ngăn cách; băng tải; băng chuyền; các máy nâng cố định kể cả dây cáp và thiết bị điều khiển chúng; cũng như trọng lượng các chất lỏng và chất rắn trong thiết bị;

c) Áp lực (hơi, chất lỏng, vật liệu rời) trong kết cấu chứa và đường ống dẫn; áp lực dư và sự giảm áp của không khí sinh ra khi thông gió các hầm lò;

d) Tải trọng tác dụng lên sàn tầng do vật liệu chất kho và giá (kệ) trong các phòng kho, kho lạnh, kho chứa vật liệu hạt, kho sách, kho lưu trữ và các phòng tương tự;

e) Tác động nhiệt công nghệ do thiết bị cố định;

f) Trọng lượng lớp nước trên các mái bằng đầy nước;

g) Trọng lượng bụi tích tụ trong quá trình sân xuất, nếu không có biện pháp thích hợp làm sạch bụi tích tụ;

h) Giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng tạm thời ngắn hạn (xem 4.1) quy định trong tiêu chuẩn này và trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền;

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng tạm thời ngắn hạn” trong tiêu chuẩn này tương đương với khái niệm “phần dài hạn của tải trọng tạm thời tiêu chuẩn” nêu trong [3].

i) Tác động gây bởi sự biến dạng của nền nhưng không làm thay đổi cơ bản cấu trúc của đất;

k) Tác động gây bởi sự thay đổi của độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu.

5.5  Các tải trọng sau đây được xếp vào loại tải trọng tạm thời ngắn hạn Q_t:

a) Tải trọng do thiết bị phát sinh trong các quá trình khởi động, đóng máy, chuyển tiếp và thử máy, cũng như khi thay đổi vị trí hoặc thay thế thiết bị;

b) Trọng lượng của người, vật liệu sửa chữa trong khu vực bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị;

c) Tải trọng do người, động vật, thiết bị lên sàn tầng của nhà ở, nhà công cộng, nhà nông nghiệp, trừ các tải trọng nêu trong 5.4a, b, d, e;

d) Tải trọng do thiết bị nâng chuyển di động (xe bốc xếp, xe điện nâng chuyển di động, cẩu, pa lăng điện, cũng như do cầu trục, cần trục treo), bao gồm trọng lượng vật vận chuyển;

e) Tải trọng do phương tiện giao thông;

f) Tải trọng khí hậu (tải trọng gió, nhiệt...).

5.6  Các tải trọng sau đây được xếp vào loại tải trọng đặc biệt A:

a) Tải trọng động đất;

b) Tải trọng nổ;

c) Tải trọng va chạm, trong đó có tải trọng do va chạm của phương tiện giao thông, thiết bị xây dựng và thiết bị sửa chữa với các bộ phận công trình, do va chạm của trực thăng đáp xuống (ví dụ: mái nhà), do va chạm của xe nâng;

d) Tải trọng gây bởi sự vi phạm đột ngột quá trình công nghệ, thiết bị trục trặc hoặc hư hỏng tạm thời;

e) Tác động gây bởi sự biến dạng của nền có kèm theo sự thay đổi cơ bản cấu trúc đất (ví dụ: đất lún ướt), hoặc gây bởi sự sụt lún trong vùng khai thác mỏ hoặc trong vùng các tơ;

f) Tải trọng gây bởi cháy.

g) Tải trọng xe chữa cháy lên sàn mái khối đế và sàn mái phần ngầm của nhà.

Các loại tác động đặc biệt khác được quy định bổ sung trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền.

6  Tổ hợp tải trọng

6.1  Khi tính toán kết cấu và nền theo các trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ hai cần kể đến các tổ hợp bất lợi của các tải trọng hoặc hệ quả tải trọng tương ứng của chúng.

Các tổ hợp này được thiết lập từ việc phân tích các phương án thực tế tác dụng đồng thời của các tải trọng khác nhau đối với giai đoạn đang xét về sự làm việc của kết cấu hoặc nền.

6.2  Tùy thuộc vào các thành phần tải trọng được kể đến, cần phân biệt:

a) Các tổ hợp cơ bản của tải trọng, bao gồm các tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn. Các tổ hợp cơ bản có thể được biểu diễn bằng công thức tổng quát:

trong đó

ký hiệu “+” có nghĩa là “tổ hợp với”;

G_k,i là giá trị tiêu chuẩn của tải trọng thường xuyên thứ i;

Q_k,L,j là giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j;

Q_k,t,m là giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m;

γ_f,i là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng thường xuyên thứ i;

γ_f,j là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j;

γ_f,m là hệ số độ tin cậy về tải trọng của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m;

ψ_L,j là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn thứ j;

ψ_t,m là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ m;

γ_n là hệ số tầm quan trọng của công trình (xem Phụ lục H).

CHÚ THÍCH 1: Xem 6.1 về nguyên tắc xác định các tải trọng thành phần được xét đồng thời cho tình huống tính toán cụ thể.

CHÚ THÍCH 2: Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn và giá trị tiêu chuẩn giảm (xem 5.4h) của nó không được xét đồng thời trong cùng một tổ hợp tải trọng.

b) Các tổ hợp đặc biệt của tải trọng, bao gồm các tải trọng thường xuyên, tạm thời dài hạn, tạm thời ngắn hạn và một trong các tải trọng đặc biệt. Các tổ hợp đặc biệt có thể được biểu diễn bằng công thức tổng quát:

trong đó:

A_d là giá trị tính toán của tải trọng đặc biệt;

các đại lượng khác lấy như trong công thức (1).

CHÚ THÍCH 1: Xem 6.1 về nguyên tắc xác định các tải trọng thành phần được xét đồng thời cho tình huống tính toán cụ thể.

CHÚ THÍCH 2: Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn và giá trị tiêu chuẩn giảm (xem 5.4h) của nó không được xét đồng thời trong cùng một tổ hợp tải trọng.

6.3  Đối với các tổ hợp cơ bản và đặc biệt, trừ các trường hợp nêu trong TCVN 9386 và trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền, giá trị hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn ψ_L được lấy như sau:

ψ_L,1 = 1,0; ψ_L,2 = ψ_L,3  = ... = 0,95

trong đó:

ψ_L,1 là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời dài hạn chủ đạo (theo mức độ ảnh hưởng);

ψ_L,2, ψ_L,3... là các hệ số tổ hợp của các tải trọng tạm thời dài hạn còn lại.

6.4  Đối với các tổ hợp cơ bản theo công thức (1), giá trị hệ số tổ hợp của các tải trọng tạm thời ngắn hạn ψ_t được lấy như sau:

ψ_t,1 = 1,0; ψ_t,2 = 0,9; ψ_t,3 = ψ_t,4 = ... = 0,7

trong đó:

ψ_t,1 là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn chủ đạo (theo mức độ ảnh hưởng);

ψ_t,2 là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn thứ hai;

ψ_t,3, ψ_t,4 … là các hệ số tổ hợp của các tải trọng tạm thời ngắn hạn còn lại;

Đối với tải trọng do cầu trục và cần trục treo, hệ số tổ hợp ψ_t lấy theo 9.18.

6.5  Đối với tổ hợp đặc biệt theo công thức (2), các giá trị hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn ψ_t được lấy như sau:

ψ_t,1 = 0,5; ψ_t,2 = ψ_t,3 = ... = 0,3

trong đó:

ψ_t,1 là hệ số tổ hợp của tải trọng tạm thời ngắn hạn chủ đạo (theo mức độ ảnh hưởng);

ψ_t,2, ψ_t,3 ... là các hệ số tổ hợp của các tải trọng tạm thời ngắn hạn còn lại.

Các giá trị khác của hệ số tổ hợp của các tải trọng tạm thời ngắn hạn được quy định trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền.

6.6  Khi xét các tổ hợp tải trọng theo 6.3 đến 6.5 thì một tải trọng trong các trường hợp sau đây được coi là một tải trọng tạm thời:

a) Tải trọng cùng một loại do một nguồn sinh ra (áp lực hoặc sự giảm áp trong kết cấu chứa; tải trọng gió; tác động nhiệt khí hậu; tải trọng do một xe bốc xếp, một xe điện nâng chuyển di động, một cầu trục hoặc một cần trục treo);

b) Tải trọng do một số nguồn sinh ra (với giá trị tính toán của chúng), nếu các nguồn này tác dụng đồng thời (tải trọng do thiết bị, người và vật liệu chất kho lên một hoặc một số sàn có kể đến các hệ số φ₁ đến φ₄ nêu trong 6.7 và 6.8; tải trọng do một số cầu trục hoặc cần trục treo có kể đến hệ số tổ hợp ψ_t nêu trong 9.18).

6.7  Khi tính toán dầm, xà, tường, cột và móng chịu tải trọng truyền từ một sàn thì giá trị tiêu chuẩn của các tải trọng nêu trong Bảng 4 được phép giảm xuống tùy theo diện chịu tải A, m², mà từ đó tải trọng truyền lên cấu kiện đang xét, bằng cách nhân với hệ số φ₁, hoặc φ₂ như sau:

a) Đối với các khu vực A và B (xem Bảng 4) (khi A > A₁ = 9 m²):

b) Đối với các khu vực C và D (xem Bảng 4) (khi A > A₂ = 36 m²):

Đối với các khu vực E1, E3 (theo Bảng 2); F, G, G1 (theo Bảng 5), các hệ số φ_1, φ₂ lấy bằng 1,0.

Đối với khu vực E2 theo Bảng 2, các hệ số φ₁ và φ₂, được xác định theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ, nhưng không nhỏ hơn giá trị tính được theo công thức (4).

6.8  Khi xác định nội lực để tính toán cột, tường và móng chịu tải trọng truyền từ hai sàn tầng trở lên thì giá trị tiêu chuẩn đối với các khu vực A đến D nêu trong Bảng 4 được phép giảm xuống bằng cách nhân với các hệ số φ₃ hoặc φ₄ như sau:

a) Đối với các khu vực A và B (xem Bảng 4):

b) Đối với các khu vực C và D (xem Bảng 4):

trong đó:

φ₁ và φ₂ xác định theo 6.7;

n là tổng số các sàn mà tải trọng truyền từ chúng được kể đến trong tính toán tiết diện đang xét của cột, tường, móng.

7  Trọng lượng của kết cấu và đất

7.1  Giá trị tiêu chuẩn của trọng lượng kết cấu chế tạo trong nhà máy cần được xác định theo các tiêu chuẩn, các bản vẽ thi công hoặc số liệu trong lý lịch thiết bị của nhà sản xuất chế tạo, đối với các kết cấu xây dựng khác và đất - theo kích thước thiết kế và trọng lượng đơn vị của vật liệu và đất có kể đến độ ẩm thực tế của chúng trong các điều kiện thi công và sử dụng công trình.

Trọng lượng đơn vị của một số loại vật liệu có thể tham khảo Phụ lục A.

7.2  Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f của trọng lượng kết cấu xây dựng và nền lấy theo Bảng 1.

7.3  Khi kiểm tra kết cấu về ổn định vị trí chống lật, cũng như trong các trường hợp khác khi sự giảm trọng lượng kết cấu và đất có thể làm cho điều kiện làm việc của kết cấu nguy hiểm hơn, thì cần tiến hành tính toán với hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f = 0,9 đối với trọng lượng kết cấu hoặc bộ phận của kết cấu, nếu không có quy định giá trị khác trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền.

Khi đó, cũng cần kể đến trường hợp giá trị tiêu chuẩn giảm của tải trọng tạm thời ngắn hạn.

Bảng 1 - Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f của trọng lượng kết cấu và đất

8  Tải trọng do thiết bị, người, động vật, vật liệu và sản phẩm chất kho, phương tiện giao thông, xe chữa cháy

8.1  Yêu cầu chung

Điều này quy định các tải trọng do người, động vật, thiết bị, sản phẩm, vật liệu, vách ngăn tạm thời, phương tiện giao thông tác dụng lên các sàn tầng, sàn mái, cầu thang bộ của nhà và công trình và sàn trên nền đất.

Các phương án chất các tải này lên sàn tầng lấy theo các điều kiện dự tính khi thi công và khai thác sử dụng nhà tại vị trí bất lợi nhất.

Nếu trong giai đoạn thiết kế, dữ liệu về các điều kiện này không đầy đủ, thì khi tính kết cấu và nền móng phải xét các phương án chất tải sau đây đối với các sàn tầng riêng biệt:

- Chất tải kín sàn tầng bằng tải trọng đã chọn;

- Chất tải từng phần bất lợi lên sàn tầng khi tính toán kết cấu và nền mà nhạy cảm với sơ đồ chất tải;

- Không có tải trọng tạm thời tác dụng lên sàn.

8.2  Xác định tải trọng do thiết bị, vật liệu và sản phẩm chất kho

8.2.1  Tải trọng do thiết bị (trong đó có các đường ống dẫn, phương tiện giao thông), vật liệu và sản phẩm chất kho được xác định theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ, trong đó phải nêu được:

a) Các vị trí bố trí có thể có trên từng sàn tầng và sàn trên nền đất; kích thước bệ đỡ thiết bị; kích thước các khu vực chất kho và bảo quản vật liệu và sản phẩm; các vị trí di chuyển có thể có của thiết bị trong quá trình sử dụng hoặc sắp xếp lại mặt bằng;

b) Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng và hệ số độ tin cậy về tải trọng lấy theo các chỉ dẫn của tiêu chuẩn này; đối với máy có tải trọng động - giá trị tiêu chuẩn của lực quán tính, hệ số độ tin cậy về tải trọng của lực quán tính, cũng như các đặc trưng cần thiết khác.

Tải trọng thực tế tác dụng lên sàn tầng cho phép được thay thế bằng tải trọng phân bố đều tương đương mà giá trị đã tính của tải trọng này phải đảm bảo khả năng chịu lực yêu cầu và độ cứng yêu cầu của các cấu kiện kết cấu và các nút kết cấu theo điều kiện chất tải trọng thực tế.

8.2.2  Giá trị tiêu chuẩn của trọng lượng thiết bị (kể cả đường ống dẫn) được xác định theo các tiêu chuẩn và theo tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất, chế tạo, còn đối với các thiết bị phi tiêu chuẩn - theo các thông số kỹ thuật trong lý lịch thiết bị hay bản vẽ thi công, chế tạo.

Tải trọng do trọng lượng thiết bị bao gồm: trọng lượng bản thân của thiết bị hay máy móc (trong đó kể cả hệ dẫn động, thiết bị gá lắp cố định, bệ đỡ, lớp bê tông hoặc vữa làm đế lót); trọng lượng lớp ngăn cách; trọng lượng các vật liệu chứa trong thiết bị; trọng lượng các chi tiết gia công nặng nhất; trọng lượng vật vận chuyển theo sức nâng danh nghĩa và tương tự.

Khi đó, cần dự tính các biện pháp để loại trừ được sự cần thiết phải gia cường kết cấu chịu lực liên quan đến sự di chuyển thiết bị công nghệ trong thời gian lắp ráp hoặc khai thác sử dụng nhà và công trình.

Khi tính toán các cấu kiện khác nhau, số xe bốc xếp (bao gồm cả xe nâng), thiết bị lắp đặt được kể đến đồng thời và sơ đồ bố trí chúng trên sàn tầng được lấy theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ.

Tác động động lực của tải trọng thẳng đứng do xe bốc xếp hay xe điện nâng chuyển di động được phép xét đến bằng cách nhân giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tĩnh với hệ số động lực ξ = 1,2.

8.2.3  Khi chọn giá tiêu chuẩn của tải trọng trong các phòng kho, phải kể đến tải trọng phân bố đều tương đương lên sàn tầng, sàn mái, và sàn trên nền đất, cũng như tải trọng đứng tập trung, và khi cần thiết, tải trọng ngang tập trung đặt lên để kể đến ảnh hưởng bất lợi nhất có thể của tải trọng và tác động cục bộ.

Các tải trọng này cần được lấy theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ, có kể đến trọng lượng đơn vị của các vật liệu và sản phẩm chất kho, sự bố trí chúng trên diện tích phòng và giá trị lớn nhất của chiều cao chất kho và lấy không nhỏ hơn các giá trị nêu trong Bảng 2.

Bảng 2 - Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng lên sàn khu vực kho

8.2.4  Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f của trọng lượng thiết bị và vật liệu lấy theo Bảng 3.

Bảng 3 - Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f của lượng thiết bị và vật liệu

8.3  Tải trọng phân bố đều

8.3.1  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều lên sàn, mái, cầu thang bộ và sàn trên nền đất được nêu trong Bảng 4.

Bảng 4 - Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều q_k,t lên sàn, mái, cầu thang bộ

8.3.2  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng do trọng lượng các tường (vách) ngăn tạm thời tác dụng lên xà (dầm), sàn tầng được lấy phụ thuộc vào kết cấu, sơ đồ bố trí và đặc điểm tựa lên sàn tầng và tường của chúng. Tải trọng vừa nêu được phép coi là tải trọng phân bố đều bổ sung với giá trị tiêu chuẩn được lấy trên cơ sở tính toán theo sơ đồ bố trí đã dự tính, nhưng không nhỏ hơn 1,0 kN/m².

8.3.3  Giá trị tiêu chuẩn giảm q_k,qper của các tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều nêu trong Bảng 4 lấy bằng các giá trị q_k,t nêu trong Bảng 4 (trừ các khu vực B5 và H) nhân với hệ số giảm η = 0,35, nếu trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền không quy định giá trị khác tùy thuộc vào tình huống tính toán đang xét.

8.3.4  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang tác dụng lên tay vịn của cầu thang bộ và ban công lấy bằng:

a) 0,5 kN/m - đối với nhà ở, nhà mẫu giáo, mầm non, nhà nghỉ, nhà dưỡng lão, bệnh viện và các cơ sở khám chữa bệnh khác;

b) 1,5 kN/m - đối với khán đài và phòng thể thao;

c) 0,8 kN/m hoặc theo nhiệm vụ thiết kế - đối với nhà và công trình khác;

d) 0,3 kN/m - đối với các sàn phục vụ, cầu nhỏ, rào chắn mái dành cho người đi lại không lâu, giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang tác dụng lên tay vịn lan can, nếu trong nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ không yêu cầu giá trị tải trọng lớn hơn.

8.3.5  Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f của:

a) các tải trọng phân bố đều nêu trong 8.3.1: lấy bằng 1,3;

b) trọng lượng tường (vách) ngăn tạm thời nêu trong 8.3.2: lấy theo 8.2.4;

c) các tải trọng nêu trong 8.3.4: lấy bằng 1,2.

8.4  Tải trọng tập trung

8.4.1  Các bộ phận chịu lực của sàn tầng, sàn mái, cầu thang bộ và ban công (lô gia) cần được kiểm tra khả năng chịu tải trọng tập trung thẳng đứng đặt lên một bộ phận tại một vị trí bất lợi trên một diện tích hình vuông có cạnh không lớn hơn 100 mm.

8.4.2  Nếu trong nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ không quy định giá trị tiêu chuẩn lớn hơn của tải trọng tập trung thì giá trị tiêu chuẩn được lấy bằng:

a) 1,5 kN - đối với sàn tầng và cầu thang bộ;

b) 1,0 kN - đối với sàn tầng áp mái, sàn mái, sân thượng và ban công;

c) 0,5 kN - đối với mái mà chỉ đi được trên đó bằng thang hoặc cầu nhỏ.

Đối với các bộ phận mà được tính chịu tải trọng cục bộ do thiết bị hoặc phương tiện giao thông có thể sinh ra trong các quá trình thi công và khai thác sử dụng, thì được phép không cần kiểm tra chịu tải trọng tập trung nêu trên.

8.4.3  Đối với tải trọng tập trung nêu trong 8.4.2, lấy hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f = 1,2.

8.5  Tải trọng do phương tiện giao thông

8.5.1  Điều này quy định các giá trị tải trọng thẳng đứng tác dụng lên sàn tầng, sàn mái và sàn trên nền đất do các bánh xe của các phương tiện giao thông di chuyển tự do, cũng như trên các đường ray.

Giá trị tính toán của các tải trọng đó bao gồm trọng lượng bản thân của phương tiện giao thông và tải trọng có ích đã được xác định bởi các thông số kỹ thuật theo lý lịch phương tiện giao thông của nhà sản xuất, chế tạo.

Trong các trường hợp nêu trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu, cũng cần kể đến tải trọng ngang truyền vào các bộ phận của kết cấu chịu lực của nhà và công trình.

Các tải trọng đứng và ngang, phương pháp và sự bố trí tải trọng cần được xác định trong từng trường hợp cụ thể theo nhiệm vụ thiết kế.

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn tương đương thẳng đứng phân bố đều và cục bộ lên các sàn (sàn tầng, sàn mái và sàn trên nền đất) của bãi đỗ xe được xác định theo Bảng 5.

8.5.2  Khi tính toán chọc thủng bản sàn tầng và trong các trường hợp kể đến tác động cục bộ thì cần kể đến các tải trọng tập trung có giá trị bằng 0,5 Q_k,t đặt lên hai diện tích hình vuông nằm cách nhau 1,8 m tại vị trí bất lợi nhất (mỗi hình vuông có cạnh bằng 100 mm đối với khu vực F trong Bảng 5 và bằng 200 mm đối với khu vực G trong Bảng 5). Các tải trọng tập trung vừa nêu không được xét đồng thời với tải trọng phân bố đều q_k,t.

8.5.3  Giá trị tính toán của tải trọng nêu trong Bảng 5 được phép chính xác lại dựa theo các thông số kỹ thuật của phương tiện giao thông vận tải có kể đến sơ đồ bố trí cho trước và hệ số động lực ξ ≥ 1,4.

Bảng 5 - Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn tương đương thẳng đứng phân bố đều và cục bộ lên các sàn (sàn tầng, sàn mái và sàn trên nền đất) của bãi đỗ xe

8.5.4  Giá trị tiêu chuẩn giảm q_k,qper của các tải trọng tạm thời ngắn hạn phân bố đều nêu trong Bảng 5 lấy bằng các giá trị q_k,t nêu trong Bảng 5 nhân với hệ số giảm η = 0,6 cho khu vực F, η = 0,35 cho khu vực G, và η theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ cho khu vực G1, nếu trong các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu và nền không quy định giá trị khác tùy thuộc vào tình huống tính toán đang xét.

8.5.5  Đối với tải trọng nêu trong 8.5.1, lấy hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f = 1,2.

8.6  Tải trọng do xe chữa cháy lên sàn mái phần hầm hoặc sàn mái khối đế của nhà

8.6.1  Khi tính toán nhà và công trình trong tình huống tính toán đặc biệt phải kể đến tải trọng do xe chữa cháy (là tải trọng đặc biệt, xem 5.6) theo thông số kỹ thuật của xe chữa cháy và phù hợp với nhiệm vụ thiết kế. Tải trọng này cần được kể đến trong tổ hợp đặc biệt.

8.6.2  Giá trị tính toán của tải trọng do xe chữa cháy tác dụng lên tường tầng hầm và sàn mái phần hầm hoặc sàn mái khối đế của nhà được lấy theo thông số kỹ thuật của phương tiện giao thông và phù hợp với nhiệm vụ thiết kế. Khi không có thông số kỹ thuật của xe chữa cháy thì giá trị tiêu chuẩn q_k của tải trọng do trọng lượng xe chữa cháy được lấy không nhỏ hơn 15 kN/m² và giá trị tính toán lấy bằng q_d = γ_f . ξ. q_k, trong đó γ_f là hệ số độ tin cậy về tải trọng, lấy bằng 1,2; ξ là hệ số động lực, lấy bằng 1,4.

8.6.3  Khi cho phép xe chữa cháy chạy trên sàn mái phần hầm hoặc sàn mái khối đế của nhà thì giá trị tính toán của tải trọng do xe chữa cháy tác dụng lên các mái này cần được lấy phụ thuộc vào loại xe, nhưng không nhỏ hơn 160 kN lên mỗi trục, hoặc được lấy bằng 450 kN, đặt tại vị trí bất lợi nhất có thể.

Trong tính toán phải kể các tải trọng gây nên phương án chất tải bất lợi nhất.

8.6.4  Áp lực lên sàn mái phần hầm hoặc sàn mái khối đế do chân chống xe chữa cháy phải được kể đến trong tổ hợp tải trọng riêng và lấy bằng tải trọng lớn nhất lên một chân chống khi kích nâng thủy lực chuyển động (bằng 1,75 lần tải trọng trung bình tác dụng lên chân chống đó).

8.6.5  Kích thước diện tích truyền tải từ các bánh của xe chữa cháy lên mái ở phần đường xe chạy lấy bằng (0,2 x 0,6) m; kích thước đế chân chống hoặc đệm chuyên dụng cho chân chống lấy bằng (0,5 x 0,5) m.

8.7  Tải trọng do trực thăng

8.7.1  Khi tính toán tải trọng lên sàn mái do trực thăng, phải kể đến tải trọng tĩnh và động.

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn lên sàn mái nhà do trực thăng khi cất cánh được nêu trong Bảng 6.

Bảng 6 - Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tạm thời ngắn hạn lên sàn mái nhà do trực thăng

8.7.2  Giá trị tính toán của tải trọng do trực thăng lên sàn mái nhà khi cất cánh F_d,up được tính theo công thức:

trong đó:

γ_f là hệ số độ tin cậy về tải trọng, lấy bằng 1,2;

ξ là hệ số động lực khi cất cánh, xét đến ảnh hưởng va chạm của trực thăng với sàn mái, cho phép lấy bằng 1,4.

8.7.3  Tải trọng va chạm do trực thăng

Khi thiết kế nhà và công trình có sàn mái dùng làm bãi đỗ trực thăng thì phải kể đến tác động do va chạm trực thăng khi hạ cánh.

Giá trị tính toán của tải trọng tĩnh tương đương thẳng đứng khi hạ cánh F_d,down, kN, cần được xác định theo công thức:

trong đó:

C lấy bằng 3 kN.kg^-0,5;

m là khối lượng của trực thăng, tính bằng kilôgam (kg).

Tác động do va chạm của trực thăng tác dụng lên khoảng diện tích có kích thước (2 x 2) m tại bất kỳ vị trí nào trên sàn mái.

8.8  Tải trọng va chạm do xe nâng

Khi tính toán va chạm của xe nâng với tường và móng nhà (mà được coi là cứng) thì cần kể đến tải trọng tĩnh tương đương tính toán F_d,h, kN, xác định theo công thức:

trong đó:

ξ là hệ số động lực, lấy bằng 5;

G_k là trọng lượng của xe nâng bao gồm cả trọng lượng lớn nhất của vật nâng, tính bằng kilôniutơn (kN).

9  Tải trọng do cầu trục và cần trục treo

9.1  Tải trọng do cầu trục và cần trục treo cần được xác định phụ thuộc vào nhóm chế độ làm việc của chúng nêu trong Bảng B.1 (Phụ lục B) và các tiêu chuẩn có liên quan khác; loại dẫn động và phương pháp nâng vật cầu.

9.2  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng đứng truyền qua các bánh xe của cần trục (cầu trục và cần trục treo) lên đường cẩu, và các số liệu cần thiết khác để tính toán cần được lấy phù hợp với yêu cầu của các tiêu chuẩn đối với cần trục, còn đối với cần trục phi tiêu chuẩn - phù hợp với các số liệu nêu trong lý lịch máy của nhà chế tạo.

CHÚ THÍCH: Thuật ngữ “đường cầu” được hiểu là 2 dầm đỡ một cầu trục, hoặc là tất cả các dầm đỡ một cần trục treo (hai dầm - đối với cần trục treo một nhịp, ba dầm - đối với cần trục treo hai nhịp).

9.3  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang, hướng dọc theo đường cẩu do lực hãm của cầu trục, lấy bằng 0,1 lần giá trị tiêu chuẩn toàn phần của tải trọng đứng tác dụng lên các bánh xe hãm ở phía cầu trục đang xét.

Khi không có số liệu, cho phép lấy một nửa số bánh xe của cầu trục coi là số bánh xe hãm.

9.4  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang, hướng vuông góc đường cẩu do lực hãm của xe tời điện, lấy bằng:

0,05 lần tổng sức nâng của cần trục và trọng lượng xe tời - đối với cần trục có móc treo mềm;

0,1 lần tổng sức nâng của cần trục và trọng lượng xe tời - đối với cần trục có móc treo cứng.

Tải trọng này cần được kể đến khi tính toán khung ngang của nhà và dầm đường cầu. Khi đó coi tải trọng được truyền xuống một phía của một đường cẩu (một dầm), phân phối đều cho tất cả các bánh xe cần trục tựa lên đường cẩu và có thể hướng vào trong hay ra ngoài nhịp đang xét.

9.5  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang, hướng vuông góc đường cẩu và do cầu trục bị lệch và đường cẩu không song song (lực xô ngang), đối với từng bánh xe chạy của cầu trục lấy bằng 0,2 lần giá trị tiêu chuẩn toàn phần của tải trọng đứng tác dụng lên một bánh xe.

Tải trọng này chỉ phải kể đến khi tính toán độ bền và ổn định của các dầm đường cẩu và liên kết của chúng với các cột của nhà có cầu trục thuộc các nhóm chế độ làm việc A7, A8. Khi đó, coi tải trọng được truyền lên một dầm đường cẩu do tất cả các bánh xe ở một phía cầu trục và có thể hướng vào trong hay ra ngoài nhịp đang xét của nhà. Tải trọng nêu trong 9.4 không được xét đồng thời với lực xô ngang.

9.6  Tải trọng ngang do lực hãm của cầu trục và xe tời và lực xô ngang được coi là lực dương tại vị trí tiếp xúc giữa các bánh xe chạy của cầu trục với đường ray.

9.7  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng ngang, hướng dọc theo đường cẩu và do va chạm cần trục với gối chắn cuối đường ray cần được xác định theo các chỉ dẫn nêu trong B.2, Phụ lục B. Tải trọng này chỉ phải kể đến khi tính toán gối chắn cuối đường ray và liên kết của gối chắn này với dầm đỡ cầu trục.

9.8  Hệ số độ tin cậy về tải trọng đối với tải trọng do cần trục, kể cả khi kiểm tra ổn định cục bộ bụng dầm, lấy bằng γ_f = 1,2 đối với tất cả các chế độ làm việc của cần trục.

9.9  Khi kể đến tác dụng cục bộ và tác dụng động của tải trọng đứng tập trung do một bánh xe cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) thì giá trị tiêu chuẩn toàn phần của tải trọng này khi tính toán độ bền của dầm đường cầu cần được nhân với hệ số bổ sung γ_f1, bằng:

1,8 - đối với cần trục có chế độ làm việc nhóm A8 và có móc treo cứng;

1,7 - đối với cần trục có chế độ làm việc nhóm A8 và có móc treo mềm;

1,6 - đối với cần trục có chế độ làm việc nhóm A7;

1,4 - đối với cần trục có chế độ làm việc nhóm A6;

1,2 - đối với cần trục có chế độ làm việc các nhóm còn lại.

9.10  Khi tính toán độ bền và ổn định của dầm đường cầu và liên kết của dầm đường cẩu với kết cấu chịu lực thì giá trị tiêu chuẩn của tải trọng đứng do cần trục cần được nhân với hệ số động lực ξ = 1,2, không phụ thuộc vào bước cột.

Không cần kể đến hệ số động lực ξ khi tính toán kết cấu chịu mỏi, khi kiểm tra độ võng của dầm đường cầu và chuyển vị ngang của cột, cũng khi như khi kể đến tác dụng cục bộ của tải trọng đứng tập trung do một bánh xe cầu trục.

9.11  Khi tính toán độ bền và ổn định của dầm đường cẩu, cần xét tải trọng đứng do không quá hai cầu trục hoặc cần trục treo tác dụng bất lợi nhất.

9.12  Khi tính toán độ bền và ổn định của khung, cột, móng, cũng như nền của nhà có cầu trục làm việc ở một số nhịp (ở mỗi nhịp trên một tầng), thì trên mỗi đường cẩu tải trọng đứng được lấy do không quá hai cầu trục tác dụng bất lợi nhất, còn khi tính đến sự kết hợp của các cầu trục làm việc ở các nhịp khác nhau trong một tuyến - do không quá bốn cầu trục tác dụng bất lợi nhất.

9.13  Khi tính toán độ bền và ổn định của khung, cột, kết cấu vì kèo, kết cấu đỡ vì kèo, móng, cũng như nền của nhà có cần trục treo trên một hoặc một số đường cẩu, thì trên mỗi đường cầu tải trọng đứng được lấy do không quá hai cần trục treo tác dụng bất lợi nhất. Khi tính đến sự kết hợp của các cần trục treo làm việc trong một tuyến trên các đường cẩu khác nhau, tải trọng đứng được lấy như sau:

a) Tải trọng đứng do không quá hai cần trục treo: đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, móng và nền của dãy biên khi có hai đường cẩu ở trong một nhịp;

b) Tải trọng đứng do không quá bốn cần trục treo:

- đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, móng và nền ở dãy giữa;

- đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, móng và nền ở dãy biên khi có ba đường cẩu ở trong một nhịp;

- đối với kết cấu đỡ vì kèo khi có hai hoặc ba đường cẩu ở trong một nhịp.

9.14  Khi tính toán độ bền và ổn định của dầm đường cẩu, cột, khung, kết cấu vì kèo, kết cấu đỡ vì kèo, móng, cũng như nền thì tải trọng ngang cần được kể đến do không quá hai cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) tác dụng bất lợi nhất nằm trên một đường cẩu hoặc trên các đường cẩu khác nhau ở trong một nhịp. Khi đó, đối với mỗi cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) chỉ phải kể đến một tải trọng ngang (hướng ngang hoặc dọc đường cẩu).

9.15  Theo nhiệm vụ thiết kế trên cơ sở các giải pháp công nghệ cần xác định số cần trục (cầu trục và cần trục treo) được kể đến trong tính toán độ bền và ổn định:

- khi xác định các tải trọng đứng và ngang do các cầu trục trên hai hoặc ba tầng trong một nhịp;

- khi bố trí đồng thời cả cần trục treo và cầu trục trong một nhịp;

- cũng như khi sử dụng các cần trục treo để truyền vật cẩu từ cần trục treo này sang cần trục treo kia bằng các cẩu con đảo chiều.

9.16  Khi xác định các độ võng đứng và ngang của dầm đường cẩu, cũng như chuyển vị ngang của cột, thì chỉ cần kể đến tải trọng do một cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) tác dụng bất lợi nhất.

9.17  Khi trên một đường cẩu có một cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) và khi không lắp cần trục thứ hai trong thời gian sử dụng công trình, thì trên đường cẩu này chỉ cần kể đến tải trọng do một cần trục.

9.18  Khi xét đến hai cần trục (cầu trục hoặc cần trục treo) thì tải trọng do chúng phải được nhân với hệ số tổ hợp ψ_t, bằng:

0,85 - đối với các cần trục có chế độ làm việc nhóm A1 đến A6;

0,95 - đối với các cần trục có chế độ làm việc nhóm A7, A8.

Khi xét đến bốn cần trục thì các tải trọng do chúng gây ra phải được nhân với hệ số tổ hợp ψ_t, bằng:

0,70 - đối với các cần trục có chế độ làm việc nhóm A1 đến A6;

0,80 - đối với các cần trục có chế độ làm việc nhóm A7, A8.

Khi xét một cần trục thì các tải trọng đứng và ngang do cần trục này phải được lấy không giảm (ψ_t = 1,0).

9.19  Khi tính toán chịu mỏi cho các dầm đường cầu đỡ cầu trục điện và liên kết của các dầm này với các kết cấu chịu lực thì giá trị tải trọng cầu trục được xác định bằng cách nhân giá trị tiêu chuẩn của tải trọng đứng do một cầu trục (xem 9.2) ở trong mỗi nhịp nhà với hệ số giảm η bằng:

0,4 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nhóm A1 đến A3;

0,5 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nhóm A4 đến A6;

0,6 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nhóm A7;

0,7 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nhóm A8.

9.20  Để kiểm tra mỏi cho bụng dầm trong vùng tác dụng của tải trọng đứng tập trung do một bánh xe của cần trục thì giá trị nội lực đứng do một bánh xe đã lấy có kể đến yêu cầu tại 9.19 cần được nhân với hệ số γ_f1 mà đã được kể đến khi tính toán độ bền của dầm đường cẩu theo 9.9.

Nhóm chế độ làm việc của cần trục (cầu trục và cần trục treo) khi tính toán chịu mỏi được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu.

10  Tải trọng gió

10.1  Yêu cầu chung

10.1.1  Điều này áp dụng cho công trình có chiều cao không lớn hơn 200 m hoặc nhịp không lớn hơn 150 m.

10.1.2  Đối với nhà và công trình phải xét các tác động do gió gây ra sau đây:

a) Dạng chính của tải trọng gió (hay còn gọi là “tải trọng gió chính”, xem 10.2);

b) Dạng kích động xoáy cộng hưởng (vortex shedding);

c) Dao động mất ổn định khí động dạng uốn (galloping), xoắn vặn (divergence), uốn-xoắn (flutter).

10.1.3  Dạng chính của tải trọng gió liên quan tới tác động trực tiếp của gió lớn nhất lên nhà và công trình cho các vị trí xây dựng và phải được kể đến khi thiết kế mọi nhà và công trình.

10.1.4  Dạng kích động xoáy cộng hưởng và dao động mất ổn định khí động phải được kể đến đối với nhà, kết cấu bụng đặc hoặc các phần riêng lẻ của chúng mà có trục trung tâm thẳng (hoặc gần thẳng), cũng như có hình dạng và kích thước tiết diện ngang không đổi hoặc thay đổi uyển chuyển với độ mảnh hiệu dụng λ_e > 20, trong đó λ_e được xác định theo F.18. Tiêu chí xảy ra dao động mất ổn định khí động được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế. Khi thiết kế công trình thì cần sử dụng các giải pháp kiến trúc và giải pháp kết cấu để không xảy ra dao động mất ổn định khí động.

10.1.5  Dao động mất ổn định khí động dạng uốn, xoắn vặn, uốn-xoắn được nêu trong các tiêu chuẩn khác có liên quan đến tải trọng gió hoặc trong các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành.

10.1.6  Hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f đối với tải trọng gió chính được lấy bằng 2,1; khi tính toán kích động xoáy cộng hưởng thì hệ số độ tin cậy về tải trọng γ_f, lấy bằng 1,0.

10.2  Tải trọng gió chính

10.2.1  Tải trọng gió W tác dụng lên công trình được xem xét theo một trong hai phương án.

Theo phương án một, tải trọng W gồm các thành phần:

a) Áp lực pháp tuyến W_e tác dụng vào mặt ngoài của công trình hoặc cấu kiện.

b) Áp lực ma sát W_f hướng theo tiếp tuyến với mặt ngoài và tính trên diện tích hình chiếu bằng (đối với mái răng cưa hoặc lượn sóng và mái có cửa trời) hoặc tính trên diện tích hình chiếu đứng (đối với tường có ban công hoặc lô gia và các kết cấu tương tự).

c) Áp lực pháp tuyến W_i tác dụng vào các mặt trong của công trình có tường bao che không kín, tường có lỗ cửa tự mở hoặc mở thường xuyên.

Theo phương án hai, tải trọng W gồm các thành phần:

a) Các áp lực pháp tuyến W_x và W_y do áp lực gió ngoài gây bởi tổng lực cản của công trình theo hướng các trục x và y (x và y là các trục trên mặt bằng công trình).

b) Mô men xoắn W_Mz đối với trục z (trục z theo phương thẳng đứng).

CHÚ THÍCH: Để xác định mô men xoắn W_Mz, có thể tham khảo các tiêu chuẩn khác có liên quan đến tải trọng gió hoặc các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành.

10.2.2  Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió W_K tại độ cao tương đương z_e được xác định theo công thức:

trong đó:

W_3s,10 là áp lực gió 3 s ứng với chu kỳ lặp 10 năm: W_3s,10 = (γ_T W₀) với γ_T là hệ số chuyển đổi áp lực gió từ chu kỳ lặp từ 20 năm xuống 10 năm, lấy bằng 0,852; W₀ là áp lực gió cơ sở (xem 3.1.1), tính bằng daN/m², tương ứng với vận tốc gió cơ sở V₀ (xem 3.1.24). W₀ được xác định theo 10.2.3;

k(z_e) là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình tại độ cao tương đương

z_e (xem 10.2.4) và được xác định theo 10.2.5;

c là hệ số khí động, xác định theo 10.2.6;

G_f là hệ số hiệu ứng giật, xác định theo 10.2.7.

CHÚ THÍCH: Hệ số γ_T đã được xác định dựa theo các số liệu tại Bảng 5.2 của [1].

10.2.3  Áp lực gió cơ sở W₀ được lấy theo phân vùng gió trên lãnh thổ Việt Nam theo địa danh hành chính hoặc theo bản đồ phân vùng áp lực gió nêu trong [1]. Giá trị W₀ nêu trong Bảng 7 được trích dẫn từ 5.2 của [1].

Bảng 7 - Giá trị của áp lực gió cơ sở W₀ theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam

Đối với các công trình xây dựng ở những vùng có địa hình phức tạp (núi cao, hẻm núi, giữa hai dãy núi song song, các cửa đèo, cửa sông lớn, v.v...), giá trị của áp lực gió cơ sở W₀ phải lấy theo số liệu của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu hoặc Tổng cục Khí tượng Thủy văn (Bộ Tài nguyên và Môi trường) hoặc cơ quan chuyên môn khác có thẩm quyền cung cấp hoặc kết quả khảo sát xây dựng đã được xử lý có kể đến kinh nghiệm sử dụng công trình. Khi đó giá trị áp lực gió cơ sở W₀, tính bằng decaniutơn trên mét vuông (daN/m²), được xác định theo công thức:

trong đó: V₀ xem 3.1.24.

10.2.4  Độ cao tương đương z_e xác định như sau:

a) Đối với tháp, trụ, ống, kết cấu rỗng và tương tự: z_e = z;

b) Đối với nhà:

trong đó:

z là độ cao so với mặt đất (khi mặt đất xung quanh nhà và công trình không bằng phẳng thì mốc chuẩn để tính độ cao z được xác định theo Phụ lục C);

b là chiều rộng của nhà (không kể khối đế), vuông góc với hướng gió;

h là chiều cao của nhà.

10.2.5  Giá trị của hệ số k(z_e), kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao z_e so với mốc chuẩn và dạng địa hình, được xác định theo công thức:

trong đó:

z_e được xác định theo 10.2.4; z_e lấy không nhỏ hơn z_min theo Bảng 8;

z_g là độ cao gradient, được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình, lấy theo Bảng 8;

α là hệ số dùng trong hàm lũy thừa đối với vận tốc gió 3s (lấy trung bình trong khoảng thời gian 3 s), được xác định phụ thuộc vào dạng địa hình, lấy theo Bảng 8.

Bảng 8 - Các hệ số z_g, z_min và α

Giá trị hệ số k(z_e) lấy không lớn hơn 1,99; 1,97 và 1,98 lần lượt đối với các dạng địa hình A, B và C.

Công trình được xem là nằm trong dạng địa hình nào nếu tính chất của dạng địa hình đó không thay đổi trong khoảng cách 30h khi h ≤ 60 m và 2 km khi h > 60 m tính từ mặt đón gió của công trình, trong đó h là chiều cao công trình.

Giá trị của hệ số k(z_e) tính theo công thức (12) được nêu trong Bảng 9.

Bảng 9 - Hệ số k(z_e)

10.2.6  Khi xác định các thành phần W_e, W_f, W_i, W_x và W_y thì sử dụng các hệ số khí động tương ứng: hệ số khí động áp lực ngoài ce; hệ số khí động ma sát c_f, hệ số khí động áp lực trong c_i; hệ số khí động cản chính diện c_x; hệ số khí động lực ngang c_y. Trong một số hợp mà cần phải kể đến mô men xoắn W_Mz thì sử dụng hệ số khí động mô men xoắn c_Mz.

Các hệ số khí động nêu trên được xác định theo Phụ lục F, trong đó dấu “cộng” của các hệ số c_e và c_i ứng với hướng áp lực gió vào bề mặt tương ứng, dấu “trừ” ứng với hướng ra ngoài bề mặt tương ứng.

Khi xác định tải trọng gió lên bề mặt tường và vách ngăn trong mà chưa có tường ngoài (ở giai đoạn thi công) thì cần sử dụng các hệ số khí động áp lực ngoài c_e hoặc hệ số khí động cản chính diện c_x.

Đối với các trường hợp không nêu trong Phụ lục F (các hình dạng khác của công trình, việc xét các hướng khác của luồng gió hoặc việc xét các thành phần cản tổng của vật thể theo các hướng khác, sự cần thiết phải kể đến ảnh hưởng của các nhà và công trình lân cận, địa hình và tương tự) thì xem xét để lấy hệ số khí động theo các tài liệu kỹ thuật chuyên ngành hoặc kết quả thí nghiệm gió trong ống thổi khí động.

CHÚ THÍCH 1: Khi lựa chọn các hệ số c_x, c_y và c_Mz, phải ghi rõ kích thước của công trình mà chúng tác dụng.

CHÚ THÍCH 2: Đối với tháp làm mát; cầu cạn đỡ đường dây cáp; cầu cạn đỡ các đường ống công nghệ; các khung giá đỡ độc lập nhiều tầng ngoài trời có trang bị các thiết bị hoặc có các màn chắn bảo vệ; mái đua có chiều dài vươn lớn hơn 7 m; cụm công trình có bề mặt trụ tròn bố trí cách nhau ít hơn 3 m, cũng như đối với các công trình hình trụ nằm ngang bố trí gần bề mặt phẳng ở độ cao nhỏ hơn 1,5d, thì hệ số khí động lấy theo các tài liệu chuyên ngành (trong đó d là đường kính lớn nhất của các công trình trụ tròn).

10.2.7  Hệ số hiệu ứng giật G_f

10.2.7.1  Hệ số hiệu ứng giật G_f là hệ số phản ứng của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng gió (bao gồm cả thành phần phản ứng tĩnh và thành phần phản ứng động của kết cấu).

10.2.7.2  Đối với kết cấu “cứng” (có chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ nhất T₁ ≤ 1 s) thì G_f có thể lấy bằng 0,85.

10.2.7.3  Đối với kết cấu “mềm” (có chu kỳ dao động riêng cơ bản thứ nhất T₁ > 1 s) thì G_f được xác định theo công thức:

trong đó:

I(z_s) là độ rối ở độ cao tương đương z_s, xác định theo công thức:

c_r là hệ số, phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau, lấy theo Bảng 10;

z_s là độ cao tương đương của công trình, lấy bằng 0,6h;

h là chiều cao của công trình;

g_Q là hệ số đỉnh cho thành phần xung của gió, lấy bằng 3,4;

g_v là hệ số đỉnh cho thành phần phản ứng của gió, lấy bằng 3,4;

g_R là hệ số đỉnh cho thành phần cộng hưởng của gió, được xác định theo công thức:

với: n₁ là tần số dao động riêng cơ bản thứ nhất;

Q là hệ số kể đến thành phần phản ứng nền của kết cấu chịu tải trọng gió, xác định theo công thức:

với:

b là chiều rộng công trình, vuông góc với hướng gió tác dụng;

L(z_s) là thang nguyên kích thước xoáy (chiều dài rối) tại độ cao tương đương z_s, xác định theo công thức:

 và  là các hệ số, phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau, lấy theo Bảng 10.

R là hệ số phản ứng cộng hưởng, được xác định theo công thức:

với:

β là độ cản, lấy bằng:

0,01 - cho kết cấu thép;

0,015 - cho kết cấu liên hợp thép - bê tông;

0,02 - cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép;

với:

V(z_s)_3 600s,50 là vận tốc gió trung bình trong khoảng thời gian 3 600 s ứng với chu kỳ lặp 50 năm, tại độ cao tương đương z_s, được xác định theo công thức:

V_3s,50 là vận tốc gió 3s (lấy trung bình trong khoảng thời gian 3 s) ứng với chu kỳ lặp 50 năm, lấy theo [1].

R_h, R_b, R_d là các hàm số dẫn suất khí động, được xác định theo các công thức:

h, b và d lần lượt là chiều cao, chiều rộng và chiều sâu (hoặc chiều dài) của công trình.

Giá trị các hệ số  và ᾱ trong công thức (21) lấy theo Bảng 10 phụ thuộc vào các dạng địa hình khác nhau.

Bảng 10 - Giá trị các hệ số cho các dạng địa hình

11  Độ võng và chuyển vị

11.1  Phạm vi áp dụng

Điều này quy định các giá trị giới hạn về độ võng và chuyển vị của kết cấu chịu lực và bao che (ngăn che) của nhà và công trình khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai dưới tác dụng của tải trọng tĩnh.

CHÚ THÍCH: Yêu cầu về khống chế mức độ dao động của kết cấu được quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế, vệ sinh dịch tễ hoặc nhiệm vụ thiết kế.

Điều này không áp dụng cho các công trình thủy công, giao thông, nhà máy điện nguyên tử, cũng như cột đường dây tải điện trên không, cột đỡ thiết bị phân phối ngoài trời và cột đỡ ăng ten của các công trình thông tin liên lạc.

11.2  Yêu cầu chung

11.2.1  Khi tính toán các kết cấu xây dựng cần phải thỏa mãn điều kiện:

trong đó:

f là độ võng (độ vồng) hoặc chuyển vị của các cấu kiện của kết cấu (hay kết cấu tổng thể), được xác định có kể đến các yếu tố có ảnh hưởng đến các giá trị của chúng theo Phụ lục G;

f_u là độ võng (độ vồng) hoặc chuyển vị giới hạn được quy định trong tiêu chuẩn này.

Việc tính toán phải được thực hiện xuất phát từ các yêu cầu sau đây:

a) Yêu cầu công nghệ (đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường của các thiết bị công nghệ, các thiết bị nâng chuyển, các dụng cụ đo đạc và kiểm tra, v.v...);

b) Yêu cầu cấu tạo (đảm bảo tính toàn vẹn của các cấu kiện tiếp giáp với nhau và các mối nối của chúng, đảm bảo độ nghiêng cho trước);

c) Yêu cầu tâm sinh lý (ngăn ngừa các tác động có hại và cảm giác không thoải mái khi kết cấu dao động);

d) Yêu cầu thẩm mỹ - tâm lý (đảm bảo có ấn tượng tốt về hình dáng bên ngoài của kết cấu, loại trừ các cảm giác sợ nguy hiểm).

Khi tính toán, mỗi yêu cầu trên cần được thỏa mãn riêng biệt không phụ thuộc lẫn nhau.

11.2.2  Các tình huống tính toán mà trong đó cần xác định độ võng và chuyển vị, các tải trọng tương ứng với chúng, cũng như các yêu cầu liên quan đến độ vồng thi công được nêu trong G.1.5 (Phụ lục G).

11.2.3  Độ võng của các cấu kiện kết cấu theo yêu cầu thẩm mỹ - tâm lý không cần phải khống chế nếu độ võng này không làm xấu đi hình dáng bên ngoài của kết cấu (ví dụ: mái màng, mái đua nghiêng, kết cấu có cánh dưới treo hoặc nâng cao), hoặc nếu các cấu kiện kết cấu bị khuất tầm nhìn.

CHÚ THÍCH: Đối với tất cả các dạng mái thì tính toàn vẹn của lớp phủ mái cần được đảm bảo bằng các biện pháp cấu tạo (ví dụ: sử dụng cơ cấu bù trừ hoặc tạo tính liên tục cho các bộ phận của mái) mà không phải bằng biện pháp tăng độ cứng của các cấu kiện chịu lực.

11.2.4  Đối với các cấu kiện của mái cần phải đảm bảo sao cho ngay cả khi tính cả độ võng của chúng thì độ dốc của mái theo một trong các phương không nhỏ hơn 1/200 (trừ các trường hợp được nêu trong các tiêu chuẩn khác).

11.2.5  Hệ số động lực ξ đối với các tải trọng do xe bốc xếp, xe điện nâng chuyển di động, cầu trục và cần trục treo lấy bằng 1,0.

11.3  Độ võng giới hạn

11.3.1  Độ võng giới hạn của các cấu kiện kết cấu của mái và sàn tầng theo các yêu cầu về công nghệ, cấu tạo và tâm sinh lý cần được tính từ trục uốn của cấu kiện tương ứng với trạng thái tại thời điểm đặt tải trọng gây ra độ võng cần tính, còn theo yêu cầu thẩm mỹ - tâm lý thì được tính từ đường thẳng nối các gối tựa của các cấu kiện này (xem cùng G.1.7, Phụ lục G).

11.3.2  Khoảng cách (khe hở) từ đỉnh xe con của cầu trục đến điểm dưới cùng của kết cấu chịu lực bị võng của mái (hoặc các vật gắn với chúng) lấy không nhỏ hơn 100 mm.

11.3.3  Độ võng giới hạn đối với các tình huống tính toán khác nhau được nêu trong G.2, Phụ lục G.

11.4  Chuyển vị giới hạn

Chuyển vị giới hạn quy định trong Phụ lục G.