TCVN 2737 - 1995 do Viện Khoa học kỹ thuật xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ - Bộ Xây dựng đề nghị, Bộ Xây dựng ban hành.
TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Loads and Actions norm for design
1. Phạm vi áp dụng
1.1. Tiêu chuẩn này quy định tải trọng và tác động dùng để thiết kế các kết cấu xây dựng, nền móng nhà và công trình.
1.2. Các tải trọng và tác động do giao thông đường sắt, đường bộ, do sóng biển, do dòng chảy, do bốc xếp hàng hóa, do động đất, do dông lốc, do nhiệt độ, do thành phần động lực của thiết bị sản xuất và phương tiện giao thông… gây ra không quy định trong tiêu chuẩn này được lấy theo các tiêu chuẩn khác tương ứng do Nhà nước ban hành.
1.3. Khi sửa chữa công trình, tải trọng tính toán xác định trên cơ sở kết quả khảo sát thực tế công trình.
1.4. Tác động của khí quyển được lấy theo tiêu chuẩn số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng hiện hành hoặc theo số liệu của Tổng cục Khí tượng thủy văn.
1.5. Tải trọng đối với các công trình đặc biệt quan trọng không đề cập đến trong tiêu chuẩn này mà do các cấp có thẩm quyền quyết định.
1.6. Đối với những ngành có các công trình đặc thù [giao thông, thủy lợi, điện lực, bưu điện,...], trên cơ sở của tiêu chuẩn này cần xây dựng các tiêu chuẩn chuyên ngành cho phù hợp.
2. Nguyên tắc cơ bản
2.1. Quy định chung
2.1.1. Khi thiết kế nhà và công trình phải tính đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử dụng, xây dựng cũng như trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận chuyển các kết cấu.
2.1.2. Các đại lượng tiêu chuẩn nêu ra trong tiêu chuẩn này là đặc trưng cơ bản của tải trọng.
Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số độ tin cậy về tải trọng. Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến.
2.1.3. Trong trường hợp có lý do và có số liệu thống kê thích hợp, tải trọng tính toán được phép xác định trực tiếp theo xác suất vượt tải cho trước.
2.1.4. Khi có tác dụng đồng thời của hai hay nhiều tải trọng tạm thời, việc tính toán kết cấu và nền móng theo nhóm thứ nhất và nhóm thứ hai của trạng thái giới hạn phải thực hiện theo các tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng hay nội lực tương ứng của chúng.
Các tổ hợp tải trọng được thiết lập từ những phương án tác dụng đồng thời của các tải trọng khác nhau, có kể đến khả năng thay đổi sơ đồ tác dụng của tải trọng.
Khi tính tổ hợp tải trọng hay nội lực tương ứng phải nhân với hệ số tổ hợp.
2.2. Hệ số độ tin cậy g [Hệ số vượt tải]
2.2.1. Hệ số độ tin cậy khi tính toán kết cấu và nền móng phải lấy như sau:
2.2.1.1. Khi tính toán cường độ và ổn định, theo các điều hoặc mục 3.2, 4.2.2, 4.3.3, 4.4.2, 5.8, 6.3, 6.17.
2.2.1.2. Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1. Đối với dầm cầu trục lấy theo các chỉ dẫn ở điều 5.16
2.2.1.3. Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1 nếu tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng không đề ra các giá trị khác.
2.2.1.4. Khi tính theo các trạng thái giới hạn khác không được chỉ ra ở các mục 2.2.1.1, 2.2.1.2, 2.2.1.3 thì lấy theo các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng.
Chú thích:
- Khi tính toán kết cấu và nền móng theo tải trọng sinh ra trong giai đoạn xây lắp, giá trị tính toán của tải trọng gió giảm đi 20%.
- Khi tính toán cường độ và ổn định trong điều kiện tác động va chạm của cầu trục và cẩu treo vào gối chắn đường ray, hệ số độ tin cậy lấy bằng 1 đối với tất cả các loại tải trọng.
2.3. Phân loại tải trọng
2.3.1. Tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời [dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt] tùy theo thời gian tác dụng của chúng.
2.3.2. Tải trọng thường xuyên [tiêu chuẩn hoặc tính toán] là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình. Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng.
2.3.3. Tải trọng thường xuyên gồm có:
2.3.3.1. Khối lượng các phần nhà và công trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che;
2.3.3.2. Khối lượng và áp lực của đất [lấp và đắp], áp lực tạo ra do việc khai thác mỏ;
Chú thích - Ứng lực tự tạo hoặc có trước trong kết cấu hay nền móng [kể cả ứng suất trước] phải kể đến khi tính toán như ứng lực do các tải trọng thường xuyên.
2.3.4. Tải trọng tạm thời dài hạn gồm có:
2.3.4.1. Khối lượng vách ngăn tạm thời, khối lượng phần đất và bê tông đệm dưới thiết bị;
2.3.4.2. Khối lượng của thiết bị cố định: máy cái, mô tơ, thùng chứa, ống dẫn kể 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, trọng lượng các chất lỏng và chất rắn trong thiết bị suốt quá trình sử dụng.
2.3.4.3. Áp lực hơi, chất lỏng, chất rời trong bể chứa và đường ống trong quá trình sử dụng, áp lực dư và sự giảm áp không khí khi thông gió các hầm lò và các nơi khác;
2.3.4.4. Tải trọng tác dụng lên sàn do vật liệu chứa và bệ thiết bị trong các phòng, kho, kho lạnh, kho chứa hạt;
2.3.4.5. Tác dụng nhiệt công nghệ do các thiết bị đặt cố định;
2.3.4.6. Khối lượng của các lớp nước trên mái cách nhiệt bằng nước;
2.3.4.7. Khối lượng của các lớp bụi sản xuất bám vào kết cấu;
2.3.4.8. Các tải trọng thẳng đứng do một cầu trục hoặc một cẩu treo ở một nhịp của nhà nhân với hệ số:
0,5 - đối với cầu trục có chế độ làm việc trung bình
0,6 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nặng
0,7 - đối với cầu trục có chế độ làm việc rất nặng
2.3.4.9. Các tải trọng lên sàn nhà ở, nhà công cộng, nhà sản xuất và nhà nông nghiệp nêu ở cột 5 bảng 3;
2.3.4.10. Tác động của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc của đất;
2.3.4.11. Tác động do thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu;
2.3.5. Tải trọng tạm thời ngắn hạn gồm có:
2.3.5.1. Khối lượng người, vật liệu sửa chữa, phụ kiện, dụng cụ và đồ gá lắp trong phạm vi phục vụ và sửa chữa thiết bị;
2.3.5.2. Tải trọng sinh ra khi chế tạo, vận chuyển và xây lắp các kết cấu xây dựng, khi lắp ráp và vận chuyển các thiết bị kể cả tải trọng gây ra do khối lượng của các thành phần và vật liệu chất kho tạm thời [không kể các tải trọng ở các vị trí được chọn trước dành làm kho hay để bảo quản vật liệu], tải trọng tạm thời do đất đắp;
2.3.5.3. Tải trọng do thiết bị sinh ra trong các giai đoạn khởi động, đóng máy, chuyển tiếp và thử máy kể cả khi thay đổi vị trí hoặc thay thế thiết bị;
2.3.5.4. Tải trọng do thiết bị nâng chuyển di động [cầu trục, cẩu treo, palăng điện, máy bốc xếp...] dùng trong thời gian xây dựng, sử dụng, tải trọng do các công việc bốc dỡ ở các kho chứa và kho lạnh;
2.3.5.5. Tải trọng lên sàn nhà ở, nhà công cộng, nhà sản xuất và nhà nông nghiệp nêu ở cột 4 bảng 3;
2.3.5.6. Tải trọng gió;
2.3.6. Tải trọng đặc biệt gồm có:
2.3.6.1. Tải trọng động đất;
2.3.6.2. Tải trọng do nổ;
2.3.6.3. Tải trọng do vi phạm nghiêm trọng quá trình công nghệ, do thiết bị trục trặc, hư hỏng tạm thời;
2.3.6.4. Tác động của biến dạng nền gây ra do thay đổi cấu trúc đất [ví dụ: biến dạng do đất bị sụt lở hoặc lún ướt], tác động do biến dạng của mặt đất ở vùng có nứt đất, có ảnh hưởng của việc khai thác mỏ và có hiện tượng caxtơ;
2.4. Tổ hợp tải trọng
2.4.1. Tùy thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt.
2.4.1.1. Tổ hợp tải trọng cơ bản gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn
2.4.1.2. Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt.
Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác động nổ hoặc do va chạm của các phương tiện giao thông với các bộ phận công trình cho phép không tính đến các tải trọng tạm thời ngắn hạn cho trong mục 2.3.5.
Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác động của động đất không tính đến tải trọng gió.
Tổ hợp tải trọng dùng để tính khả năng chống cháy của kết cấu là tổ hợp đặc biệt.
2.4.2. Tổ hợp tải trọng cơ bản có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ.
2.4.3. Tổ hợp tải trọng cơ bản có từ 2 tải trọng tạm thời trở lên thì giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc các nội lực tương ứng của chúng phải được nhân với hệ số tổ hợp như sau:
2.4.3.1. Tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số y \= 0,9;
2.4.3.2. Khi có thể phân tích ảnh hưởng riêng biệt của từng tải trọng tạm thời ngắn hạn lên nội lực, chuyển vị trong các kết cấu và nền móng thì tải trọng có ảnh hưởng lớn nhất không giảm, tải trọng thứ hai nhân với hệ số 0,8; các tải trọng còn lại nhân với hệ số 0,6.
2.4.4. Tổ hợp tải trọng đặc biệt có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ.
2.4.5. Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị tải trọng đặc biệt được lấy không giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng của chúng được nhân với hệ số tổ hợp như sau: tải trọng tạm thời dài hạn nhân với hệ số y1=0,95; tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số y2 = 0,8; trừ những trường hợp đã được nói rõ trong tiêu chuẩn thiết kế các công trình trong vùng động đất hoặc các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng khác.
2.4.6. Khi tính kết cấu hoặc nền móng theo cường độ và ổn định với các tổ hợp tải trọng cơ bản và đặc biệt trong trường hợp tác dụng đồng thời của ít nhất hai tải trọng tạm thời [dài hạn hoặc ngắn hạn], thì nội lực tính toán cho phép lấy theo các chỉ dẫn ở phụ lục A.
2.4.7. Việc tính toán tải trọng động do thiết bị trong tổ hợp với các tải trọng khác được quy định theo các tài liệu tiêu chuẩn về thiết kế móng máy hoặc kết cấu chịu lực của nhà và công trình có đặt máy gây ra tải trọng động.
3. Khối lượng của kết cấu và đất
3.1. Tải trọng tiêu chuẩn do khối lượng các kết cấu xác định theo số liệu của tiêu chuẩn và catalo hoặc theo các kích thước thiết kế và khối lượng thể tích vật liệu, có kể đến độ ẩm thực tế trong quá trình xây dựng, sử dụng nhà và công trình.
3.2. Hệ số độ tin cậy đối với các tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng và đất quy định trong bảng 1.
Bảng 1. Hệ số độ tin cậy đối với các tải trọng do khối lượng kết cấu xây dựng và đất
Các kết cấu và đất
Hệ số độ tin cậy
1. Thép
1,05
2. Bê tông có khối lượng thể tích lớn hơn 1600 kg/m³, bê tông cốt thép, gạch đá, gạch đá có cốt thép và gỗ
1,1
3. Bê tông có khối lượng thể tích không lớn hơn 1600 kg/mº, các vật liệu ngăn cách, các lớp trát và hoàn thiện [tấm, vỏ, các vật liệu cuộn, lớp phủ, lớp vữa lót..] tùy theo điều kiện sản xuất:
- Trong nhà máy
- Ở công trường
1,2
1,3
4. Đất nguyên thổ
5. Đất đắp
1,1
1,15
Chú thích:
- Khi kiểm tra ổn định chống lật, đối với phần khối lượng kết cấu và đất, nếu giảm xuống có thể dẫn đến sự làm việc của kết cấu bất lợi hơn thì hệ số độ tin cậy lấy bằng 0,9;
- Khi xác định tải trọng của đất tác động lên công trình cần tính đến ảnh hưởng của độ ẩm thực tế, tải trọng vật liệu chất kho, thiết bị và phương tiện giao thông tác động lên đất;
- Đối với kết cấu thép, nếu ứng lực do khối lượng riêng vượt quá 50% ứng lực chung thì hệ số độ tin cậy lấy bằng 1,1.
4. Tải trọng do thiết bị, người và vật liệu, sản phẩm chất kho
4.1. Phần này đề cập đến các giá trị tiêu chuẩn của tải trọng do người, súc vật, thiết bị, sản phẩm, vật liệu, vách ngăn tạm thời tác dụng lên các sàn nhà ở, nhà công cộng, nhà sản xuất nông nghiệp.
Các phương án chất tải lên sàn bằng các tải trọng đó phải lấy theo các điều kiện dự kiến trước khi xây dựng và sử dụng. Nếu trong giai đoạn thiết kế các dữ liệu về các điều kiện đó không đầy đủ, thì khi tính kết cấu và nền móng phải xét đến các phương án chất tải đối với từng sàn riêng biệt sau đây:
4.1.1. Không có tải trọng tạm thời tác dụng lên sàn;
4.1.2. Chất tải từng phần bất lợi lên sàn khi tính kết cấu và nền;
4.1.3. Chất tải kín sàn bằng các tải trọng đã chọn;
Khi chất tải từng phần bất lợi thì tải trọng tổng cộng trên sàn nhà nhiều tầng không được vượt quá tải trọng xác định có kể đến hệ số yn tính theo công thức điều 4.3.5 khi chất tải kín sàn.
4.2. Xác định tải trọng do thiết bị và vật liệu chất kho
4.2.1. Tải trọng do thiết bị, vật liệu, sản phẩm chất kho và phương tiện vận chuyển được xác định theo nhiệm vụ thiết kế phải xét đến trường hợp bất lợi nhất, trong đó nêu rõ:
Các sơ đồ bố trí thiết bị có thể có; vị trí các chỗ chứa và cất giữ tạm thời vật liệu, sản phẩm; số lượng và vị trí các phương tiện vận chuyển trên mỗi sàn. Trên sơ đồ cần ghi rõ kích thước chiếm chỗ của thiết bị và phương tiện vận chuyển; kích thước các kho chứa vật liệu; sự di động có thể của các thiết bị trong quá trình sử dụng hoặc sự sắp xếp lại mặt bằng và các điều kiện đặt tải khác [kích thước mỗi thiết bị, khoảng cách giữa chúng].
4.2.2. Các giá trị tải trọng tiêu chuẩn và hệ số độ tin cậy lấy theo các chỉ dẫn của tiêu chuẩn này. Với máy có tải trọng động thì giá trị tiêu chuẩn, hệ số độ tin cậy của lực quán tính và các đặc trưng cần thiết khác được lấy theo yêu cầu của các tài liệu tiêu chuẩn dùng để xác định tải trọng động.
4.2.3. Khi thay thế các tải trọng thực tế trên sàn bằng các tải trọng phân bố đều tương đương, tải trọng tương đương này cần được xác định bằng tính toán riêng rẽ cho từng cấu kiện của sàn [bản sàn, dầm phụ, dầm chính]. Khi tính với tải trọng tương đương phải bảo đảm khả năng chịu lực và độ cứng của kết cấu giống như khi tính với tải trọng thực tế. Tải trọng phân bố đều tương đương nhỏ nhất cho nhà công nghiệp và nhà kho lấy như sau: đối với bản sàn và dầm phụ không nhỏ hơn 300 daN/m2; đối với các dầm chính, cột và móng không nhỏ hơn 200 daN/m2.
4.2.4. Khối lượng thiết bị [kể cả ống dẫn] được xác định theo các tiêu chuẩn và catalô. Với các thiết bị phi tiêu chuẩn xác định khối lượng theo số liệu của lý lịch máy hay bản vẽ thi công.
4.2.4.1. Tải trọng do khối lượng thiết bị gồm có khối lượng bản thân thiết bị hay máy móc [trong đó có dây dẫn, thiết bị gá lắp cố định và bệ]; khối lượng lớp ngăn cách; khối lượng các vật chứa trong thiết bị có thể có khi sử dụng; khối lượng các chi tiết gia công nặng nhất; hàng hóa vận chuyển theo sức nâng danh nghĩa…
4.2.4.2. Phải lấy tải trọng do thiết bị căn cứ vào điều kiện xếp đặt chúng khi sử dụng. Cần dự kiến các giải pháp để tránh phải gia cố kết cấu chịu lực khi di chuyển thiết bị lúc lắp đặt và sử dụng.
4.2.4.3. Khi tính các cấu kiện khác nhau, số máy bốc xếp, thiết bị lắp đặt có mặt đồng thời và sơ đồ bố trí trên sàn được lấy theo nhiệm vụ thiết kế.
4.2.4.4. Tác dụng động của tải trọng thẳng đứng do máy bốc xếp hay xe cộ được phép tính bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn tĩnh với hệ số động 1,2.
4.2.3. Hệ số độ tin cậy đối với các tải trọng do khối lượng của thiết bị cho ở bảng 2
Bảng 2. Hệ số độ tin cậy của các tải trọng do khối lượng thiết bị
Loại tải trọng
Hệ số độ tin cậy
1. Trọng lượng thiết bị cố định
2. Trọng lượng lớp ngăn cách của thiết bị đặt cố định
3. Trọng lượng vật chứa trong thiết bị, bể chứa và ống dẫn.
- Chất lỏng
- Chất huyền phù, chất cặn và các chất rời
4. Tải trọng do máy bốc dỡ và xe cộ
5. Tải trọng do vật liệu có khả năng hút ẩm ngấm nước [bông, vải, sợi, mút xốp, thực phẩm…]
1,05
1,2
1,0
1,1
1,2
1,3
4.3. Tải trọng phân bố đều
4.3.1. Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang cho ở bảng 3
Bảng 3. Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang
Loại phòng
Loại nhà và công trình
Tải trọng tiêu chuẩn [daN/m2]
Toàn phần
Phần dài hạn
1. Phòng ngủ
- Khách sạn, bệnh viện, trại giam
- Nhà ở kiểu căn hộ, nhà trẻ, mẫu giáo, trường học nội trú, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng…
200
150
70
30
2. Phòng ăn, phòng khách, buồng vệ sinh, phòng tắm, phòng bida
- Nhà ở kiểu căn hộ
- Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng, khách sạn, bệnh viện, trại giam, nhà máy
150
200
30
70
3. Bếp, phòng giặt
- Nhà ở kiểu căn hộ
- Nhà trẻ, mẫu giáo, trường học, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng, khách sạn, bệnh viện, trại giam, nhà máy
150
300
130
100
4. Văn phòng, phòng thí nghiệm
Trụ sở cơ quan, trường học, bệnh viện, ngân hàng, cơ sở nghiên cứu khoa học
200
100
5. Phòng nồi hơi, phòng động cơ và quạt… kể cả khối lượng máy
Nhà cao tầng, cơ quan, trường học, nhà nghỉ, nhà hưu trí, nhà điều dưỡng, khách sạn, bệnh viện, trại giam, cơ sở nghiên cứu khoa học
750
750
6. Phòng đọc sách
- Có đặt giá sách
- Không đặt giá sách
400
200
140
70
7. Nhà hàng
- Ăn uống, giải khát
- Triển lãm, trưng bày, cửa hàng
300
400
100
140
8. Phòng hội họp, khiêu vũ, phòng đợi, phòng khán giả, phòng hòa nhạc, phòng thể thao, khán đài
- Có ghế gắn cố định
- Không có ghế gắn cố định
400
500
140
180
9. Sân khấu
750
270
10. Kho
Tải trọng cho 1 mét chiều cao vật liệu chất kho:
- Kho sách lưu trữ [sách hoặc tài liệu xếp dày đặc]
- Kho sách ở các thư viện
- Kho giấy
- Kho lạnh
480/1m
240/1m
400/1m
500/1m
480/1m
240/1m
400/1m
500/1m
11. Phòng học
Trường học
200
70
12. Xưởng
- Xưởng đúc
- Xưởng sửa chữa, bảo dưỡng xe có trọng tải ≤ 2500kg
- Phòng lớn có lắp máy và có đường đi lại
2000
500
400
-
-
-
13. Phòng áp mái
Các loại nhà
70
-
14. Ban công và lôgia
- Tải trọng phân bố đều từng dải trên diện tích rộng 0,8m dọc theo lan can, ban công, lôgia
- Tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích ban công, lôgia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi lấy theo mục a
400
200
140
70
15. Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng
- Phòng ngủ, văn phòng, phòng thí nghiệm, phòng bếp, phòng giặt, phòng vệ sinh, phòng kĩ thuật.
- Phòng đọc, nhà hàng, phòng hội họp, khiêu vũ, phòng đợi, phòng khán giả, phòng hòa nhạc, phòng thể thao, kho, ban công, lôgia
- Sân khấu
300
400
500
100
140
180
16. Gác lửng
75
-
17. Trại chăn nuôi
- Gia súc nhỏ
- Gia súc lớn
≥ 200
≥ 500
≥ 70
≥ 180
18. Mái bằng có sử dụng
- Phần mái có thể tập trung đông người [đi ra từ các phòng sản xuất, giảng đường, các phòng lớn]
- Phần mái dùng để nghỉ ngơi
- Các phần khác
400
150
50
140
50
-
19. Mái bằng không sử dụng
- Mái ngói, mái fibrô xi măng, mái tôn và các mái tương tự, trần vôi rơm, trần bê tông đổ tại chỗ không có người đi lại, chỉ có người đi lại sửa chữa, chưa kể các thiết bị điện nước, thông hơi nếu có.
- Mái bằng, mái dốc bằng bê tông cốt thép, máng nước mái hắt, trần bê tông lắp ghép không có người đi lại, chỉ có người đi lại sửa chữa, chưa kể các thiết bị điện nước, thông hơi nếu có
30
75
-
-
20. Sàn nhà ga và bến tàu điện ngầm
400
140
21. Ga ra ô ô
Đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500kg
500
180
Chú thích:
- Tải trọng nêu ở mục 13 bảng 3 được kể trên diện tích không đặt thiết bị và vật liệu;
- Tải trọng nêu ở mục 14 bảng 3 dùng để tính các kết cấu chịu lực của ban công, lôgia. Khi tính các kết cấu tường, cột, móng đỡ ban công, lôgia thì tải trọng trên ban công, lôgia lấy bằng tải trọng các phòng chính kề ngay đó và được giảm theo các chỉ dẫn của mục 4.3.5;
- Mái hắt hoặc máng nước làm việc kiểu công xôn được tính với tải trọng tập trung thẳng đứng đặt ở mép ngoài. Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tập trung lấy bằng 75 daN trên một mét dài dọc tường. Đối với những mái hắt hoặc máng nước có chiều dài dọc tường dưới 1 mét vẫn lấy một tải trọng tập trung bằng 75 daN. Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng tập trung này bằng 1,3. Sau khi tính theo tải trọng tập trung phải kiểm tra lại theo tải trọng phân bố đều. Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng phân bố đều lấy theo mục 19b bảng 3;
- Giá trị của phần tải trọng dài hạn đối với nhà và các phòng nêu ở mục 12, 13, 16, 17, 18c và 19 bảng 3 được xác định theo thiết kế công nghệ;
- Giá trị của tải trọng đối với trại chăn nuôi trong mục 17 bảng 3 cần xác định theo thiết kế công nghệ.
4.3.2. Tải trọng do khối lượng vách ngăn tạm thời phải lấy theo cấu tạo, vị trí, đặc điểm tựa lên sàn và treo vào tường của chúng. Khi tính các bộ phận khác nhau, tải trọng này có thể lấy:
4.3.2.1. Theo tác dụng thực tế;
4.3.2.2. Như một tải trọng phân bố đều khác. Khi đó tải trọng phụ này được thiết lập bằng tính toán theo sơ đồ dự kiến sắp xếp các vách ngăn và lấy không dưới 75 daN/m².
4.3.3. Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng 1,3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 200 daN/m², bằng 1,2 khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 200 daN/m². Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng do khối lượng các vách ngăn tạm thời lấy theo đều 3.2.
4.3.4. Khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần trong bảng 3 được phép giảm như sau:
4.3.4.1. Đối với các phòng nêu ở các mục 1, 2, 3, 4, 5 bảng 3 nhân với hệ số yA1 [khi A > A1 = 9m2]
[1]
Trong đó A - diện tích chịu tải, tính bằng mét vuông
4.3.4.2. Đối với các phòng nêu ở các mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 bảng 3 nhân với hệ số yA2 [khi A > A2 = 36m2]
[2]
Chú thích:
- Khi tính toán tường chịu tải trọng của một sàn, giá trị tải trọng được giảm tùy theo diện tích chịu tải A của kết cấu [bản sàn, dầm] gối lên tường;
- Trong nhà kho, gara và nhà sản xuất cho phép giảm tải trọng theo chỉ dẫn của các qui trình tương ứng.
4.3.5. Khi xác định lực dọc để tính cột, tường và móng chịu tải trọng từ 2 sàn trở lên giá trị các tải trọng ở bảng 3 được phép giảm bằng cách nhân với hệ số yn:
4.3.5.1. Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 bảng 3:
4.3.5.2. Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 bảng 3:
Trong đó:
yA1, yA2 được xác định tương ứng theo mục 4.3.4.
n - Số sàn đặt tải trên tiết diện đang xét cần kể đến khi tính toán tải trọng.
Chú thích - Khi xác định mô men uốn trong cột và tường cần xét giảm tải theo mục 4.3.4 ở các dầm chính và dầm phụ gối lên cột và tường đó.
4.4. Tải trọng tập trung và tải trọng lên lan can.
4.4.1. Các bộ phận sàn, mái, cầu thang, ban công, lôgia cần được kiểm tra khả năng chịu tải trọng tập trung qui ước thẳng đứng đặt lên cấu kiện tại một vị trí bất lợi, trên một diện tích hình vuông cạnh không quá 10 cm [khi không có tải trọng tạm thời khác].
Nếu nhiệm vụ thiết kế không quy định giá trị các tải trọng tập trung tiêu chuẩn cao hơn thì lấy bằng:
4.4.1.1. 150 daN đối với sàn và cầu thang;
4.4.1.2. 100 daN đối với sàn tầng hầm mái, mái, sân thượng và ban công;
4.4.1.3. 50 daN đối với các mái leo lên bằng thang dựng sát tường;
Các bộ phận đã tính đến tải trọng cục bộ do thiết bị và phương tiện vận tải có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng thì không phải kiểm tra theo tải trọng tập trung nêu ở trên.
4.4.2. Các tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang tác dụng lên tay vịn lan can cầu thang và ban công, lôgia lấy bằng:
4.4.2.1. 30 daN/m đối với các nhà ở, nhà mẫu giáo, nhà nghỉ, nhà an dưỡng, bệnh viện và các cơ sở chữa bệnh khác;
4.4.2.2. 150 daN/m đối với các khán đài và phòng thể thao;
4.4.2.3. 80 daN/m đối với các nhà và phòng có yêu cầu đặc biệt;
Đối với các sàn thao tác, các lối đi trên cao hoặc mái đua, chỉ để cho một vài người đi lại, tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang tập trung tác dụng lên tay vịn lan can và tường chắn mái lấy bằng 30 daN [ở bất kì chỗ nào theo chiều dài của tay vịn] nếu nhiệm vụ thiết kế không đòi hỏi một tải trọng cao hơn.
5. Tải trọng do cầu trục và cẩu treo
5.1. Tải trọng do cầu trục và cẩu treo được xác định theo chế độ làm việc của chúng, theo phụ lục B.
5.2. Tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng truyền qua các bánh xe của cầu trục lên dầm đường cẩu và các số liệu cần thiết khác để tính toán lấy theo yêu cầu của tiêu chuẩn Nhà nước cho cầu trục và cẩu treo, với loại phi tiêu chuẩn lấy theo số liệu cho trong lý lịch máy của nhà máy chế tạo.
Chú thích: Thuật ngữ đường cẩu được hiểu là 2 dầm đỡ một cầu trục, là tất cả các dầm đỡ một cẩu treo [hai dầm đối với cẩu treo một nhịp, ba dầm đối với cẩu treo hai nhịp...]
5.3. Tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang hướng dọc theo dầm cầu trục do lực hãm cầu trục phải lấy bằng 0,1 tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng, tác dụng lên bánh xe hãm đang xét của cầu trục.
5.4. Tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang vuông góc với dầm cầu trục do hãm xe tời điện lấy bằng 0,05 tổng sức nâng danh nghĩa và khối lượng của xe tời đối với cầu trục có móc mềm; bằng 0,1 tổng số đó đối với cầu trục có móc cứng.
Tải trọng này kể đến khi tính khung ngang nhà và dầm cầu trục được phân đều cho tất cả các bánh xe của cầu trục trên một dầm cầu trục và có thể hướng vào trong hay ra ngoài nhịp đang tính.
5.5. Tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang vuông góc với đường cẩu do cầu trục điện bị lệch và do đường cẩu không song song [lực xô] đối với từng bánh xe của cầu trục lấy bằng 0,1 tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng tác dụng lên bánh xe. Tải trọng này chỉ kể đến khi tính độ bền và ổn định của dầm cầu trục và liên kết của nó với cột trong các nhà có cầu trục làm việc ở chế độ nặng và rất nặng. Khi đó tải trọng truyền lên dầm của đường cẩu do tất cả các bánh xe ở cùng một phía của cầu trục có thể hướng vào trong hay ra ngoài nhịp đang tính. Tải trọng nêu ở điều 5.4 không cần kể đến đồng thời với lực xô.
5.6. Tải trọng ngang là lực xô do hãm cầu trục và xe tời được đặt ở vị trí tiếp xúc giữa bánh xe của cầu trục với đường ray.
5.7. Tải trọng tiêu chuẩn nằm ngang hướng dọc theo dầm cầu trục do va đập của cầu trục vào gối chắn ở cuối đường ray xác định theo phụ lục C. Tải trọng này chỉ kể đến khi tính gối chắn và liên kết của chúng với dầm cầu trục.
5.8. Hệ số độ tin cậy đối với các tải trọng do cầu trục lấy bằng 1,1.
Chú thích:
- Khi tính độ bền của dầm cầu trục do tác dụng cục bộ và động lực của tải trọng tập trung thẳng đứng ở mỗi bánh xe cầu trục, giá trị tiêu chuẩn của tải trọng này được nhân với hệ số phụ g1 bằng:
1,6 - đối với cầu trục có chế độ làm việc rất nặng và có móc cứng;
1,4 - đối với cầu trục có chế độ làm việc rất nặng và có móc cứng;
1,3 - đối với cầu trục có chế độ làm việc nặng;
1,1 - đối với cầu trục có chế độ làm việc còn lại;
- Khi kiểm tra ổn định cục bộ của bụng dầm cầu trục g1 = 1,1
5.9. Khi tính độ bền và ổn định của dầm cầu trục và các liên kết của chúng với kết cấu chịu lực:
5.9.1. Tải trọng tính toán thẳng đứng do các cầu trục phải nhân với hệ số động:
- Khi bước cột không lớn hơn 12 m:
1,2 - đối với cầu trục có chế độ làm việc rất nặng;
1,1 - đối với cầu trục có chế độ làm việc trung bình, nặng và với chế độ làm việc của cẩu treo.
- Khi bước cột lớn hơn 12m : bằng 1,1 đối với cầu trục có chế độ làm việc rất nặng.
5.9.2. Tải trọng ngang tính toán của cầu trục phải nhân với hệ số động bằng 1,1 đối với các cầu trục có chế độ làm việc rất nặng.
5.9.3. Trong các trường hợp khác hệ số động lấy bằng 1.
5.9.4. Khi tính toán độ bền của kết cấu, độ võng của dầm cầu trục, chuyển vị của cột và tác động cục bộ của tải trọng tập trung thẳng đứng ở mỗi bánh xe, hệ số động không cần xét đến.
5.10. Khi tính độ bền và ổn định của dầm cầu trục cần xét các tải trọng đứng do hai cầu trục hay cẩu treo tác dụng bất lợi nhất.
5.11. Để tính độ bền, độ ổn định của khung, cột, nền và móng của nhà có cầu trục ở một số nhịp [trong mỗi nhịp chỉ có một tầng] thì trên mỗi đường cẩu phải lấy tải trọng thẳng đứng do 2 cầu treo tác dụng bất lợi nhất. Khi tính đến sự làm việc kết hợp của các cầu trục ở các nhịp khác nhau phải lấy tải trọng thẳng đứng do 4 cầu trục tác dụng bất lợi nhất.
5.12. Để tính độ bền và ổn định của khung, cột, vì kèo, các kết cấu đỡ vì kèo, nền và móng của các nhà có cẩu treo ở một hay một số nhịp thì trên mỗi đường cẩu phải lấy tải trọng thẳng đứng do 2 cẩu treo tác dụng bất lợi nhất. Khi tính đến sự làm việc kết hợp của các cẩu treo trên các nhịp khác nhau thì tải trọng thẳng đứng phải lấy:
- Do 2 cẩu treo: đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, nền và móng của dãy ngoài biên khi có 2 đường cầu trục ở trong nhịp.
- Do 4 cẩu treo:
+ Đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, nền và móng của dãy giữa.
+ Đối với cột, kết cấu đỡ vì kèo, nền và móng của dãy biên khi có 3 đường cầu trục trong nhịp.
+ Đối với kết cấu vì kèo khi có 2 hay 3 đường cầu trục ở trong nhịp.
5.13. Số cẩu được kể đến để tính độ bền, độ ổn định do tải trọng thẳng đứng và nằm ngang của cầu trục khi bố trí 2 hay 3 đường cẩu trong một nhịp, khi cầu trục và cẩu treo di chuyển đồng thời trong cùng một nhịp hoặc khi sử dụng các cẩu treo để chuyên chở hàng từ cẩu này sang cẩu khác bằng các cẩu con đảo chiều phải lấy theo nhiệm vụ thiết kế.
5.14. Khi tính độ bền, độ ổn định của dầm cầu chạy, cột, khung, vì kèo, kết cấu đỡ vì kèo, nền và móng, việc xác định tải trọng ngang cần kể đến sự tác dụng bất lợi nhất của không quá 2 cầu trục bố trí trên cùng một đường cẩu hay ở các đường khác nhau trong cùng một tuyến. Khi ở một cẩu chỉ cần kể đến một tải trọng ngang [dọc hay vuông góc].
5.15. Khi xác định độ võng đứng, độ võng ngang của dầm cầu trục và chuyển vị ngang của cột chỉ lấy tác động của một cầu trục bất lợi nhất.
5.16. Khi tính toán với một cầu trục, tải trọng thẳng đứng và nằm ngang cần phải lấy toàn bộ, không được giảm. Khi tính toán với 2 cầu trục, tải trọng đó phải nhân với hệ số tổ hợp:
nth = 0,85 đối với cầu trục có chế độ làm việc nhẹ và trung bình.
nth = 0,95 đối với cầu trục có chế độ làm việc nặng và rất nặng.
Khi tính toán với 4 cầu trục thì tải trọng do chúng gây ra phải nhân với hệ số tổ hợp:
nth = 0,7 đối với cầu trục có chế độ làm việc nhẹ và trung bình.
nth = 0,8 đối với cầu trục có chế độ làm việc nặng và rất nặng.
5.17. Trong điều kiện ở một đường cầu trục chỉ một cầu trục hoạt động còn cầu trục thứ hai không hoạt động trong thời gian sử dụng công trình, tải trọng khi đó chỉ lấy do một cầu trục.
5.18. Khi tính độ bền mỏi của dầm cầu trục và liên kết của chúng với kết cấu chịu lực, cần giảm tải trọng tiêu chuẩn theo mục 2.3.4.8. Khi kiểm tra mỏi đối với bụng dầm trong vùng tác dụng của tải trọng tập trung thẳng đứng do một bánh xe của cầu trục, giá trị tiêu chuẩn áp lực thẳng đứng của bánh xe đã được giảm ở trên cần tăng lên bằng cách nhân với hệ số theo chú thích trong điều 5.8.
Chế độ làm việc của cầu trục khi tính độ bền mỏi của các kết cấu phải do tiêu chuẩn thiết kế kết cấu quy định.
6. Tải trọng gió
6.1. Tải trọng gió lên công trình gồm các thành phần: áp lực pháp tuyến We, lực ma sát Wf và áp lực pháp tuyến Wi. Tải trọng gió lên công trình cũng có thể qui về hai thành phần áp lực pháp tuyến Wx và Wy.
6.1.1. Áp lực pháp tuyến We đặt vào mặt ngoài công trình hoặc các cấu kiện.
6.1.2. Lực ma sát Wf hướng theo tiếp tuyến với mặt ngoài và tỉ lệ với diện tích hình chiếu bằng [đối với mái răng cưa, lượn sóng và mái có cửa trời] hoặc với diện tích hình chiếu đứng [đối với tường có lôgia và các kết cấu tương tự].
6.1.3. Áp lực pháp tuyến Wi đặt vào mặt trong của nhà với tường bao che không kín hoặc có lỗ cửa đóng mở hoặc mở thường xuyên.
6.1.4. Áp lực pháp tuyến Wx, Wy được tính với mặt cản của công trình theo hướng các trục x và y. Mặt cản của công trình là hình chiếu của công trình lên các mặt vuông góc với các trục tương ứng.
6.2. Tải trọng gió gồm có hai thành phần tĩnh và động:
Khi xác định áp lực mặt trong Wi cũng như khi tính toán nhà nhiều tầng cao dưới 40m và nhà công nghiệp một tầng cao dưới 36m với tỉ số độ cao trên nhịp nhỏ hơn 1,5 xây dựng ở địa hình dạng A và B, thành phần động của tải trọng gió không cần tính đến.
6.3. Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức:
W = Wo x k x c [5]
Ở đây: Wo - giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4.
k - hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5
c - hệ số khi động lấy theo bảng 6
Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió g lấy bằng 1,2.
6.4. Giá trị của áp lực gió Wo lấy theo bảng 4.
Phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam cho trong phụ lục D. Đường đậm nét rời là ranh giới giữa vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu hoặc mạnh [kèm theo số hiệu vùng là ký hiệu A hoặc B].
Phân vùng áp lực gió theo địa danh hành chính cho trong phụ lục E.
Giá trị áp lực gió tính toán của một số trạm quan trắc khí tượng vùng núi và hải đảo với thời gian sử dụng giả định của công trình khác nhau cho trong phụ lục F.
Bảng 4. Giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam
Vùng áp lực gió trên bản đồ
I
II
III
IV
V
Wo [daN/m²]
65
95
125
155
185
6.4.1. Đối với vùng ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu [phụ lục D], giá trị của áp lực gió Wo được giảm đi 10 daN/m2 đối với vùng I-A,12 daN/m2 đối với vùng II-A và 15 daN/m2 đối với vùng III-A.
6.4.2. Đối với vùng I, giá trị của áp lực gió Wo lấy theo bảng 4 được áp dụng để thiết kế nhà và công trình xây dựng ở vùng núi, đồi, vùng đồng bằng và các thung lũng.
Những nơi có địa hình phức tạp lấy theo mục 6.4.4.
6.4.3. Nhà và công trình xây dựng ở vùng núi và hải đảo có cùng độ cao, cùng dạng địa hình và ở sát cạnh các trạm quan trắc khí tượng cho trong phụ lục F thì giá trị áp lực gió tính toán với thời gian sử dụng giả định khác nhau được lấy theo trị số độc lập của các trạm này [bảng F1 và F2 phụ lục F].
6.4.4. Nhà và công trình xây dựng ở vùng có địa hình phức tạp [hẻm núi, giữa hai dãy núi song song, các cửa đèo...], giá trị của áp lực gió Wo phải lấy theo số liệu của Tổng cục Khí tượng Thủy văn hoặc kết quả khảo sát hiện trường xây dựng đã được xử lý có kể đến kinh nghiệm sử dụng công trình. Khi đó giá trị của áp lực gió Wo [daN/m²] xác định theo công thức:
Wo = 0,0613 x V02 [6]
Ở đây Vo - Vận tốc gió ở độ cao 10m so với mốc chuẩn [vận tốc trung bình trong khoảng thời gian 3 giây bị vượt trung bình một lần trong 20 năm] tương ứng với địa hình dạng B, tính bằng mét trên giây.
6.5. Các giá trị của hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và dạng địa hình. Xác định theo bảng 5.
Địa hình dạng A là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m [bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có cây cao...].
Địa hình dạng B là địa hình tương đối trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10m [vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa…]
Địa hình dạng C là địa hình bị che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10m trở lên [trong thành phố, vùng rừng rậm...]
Công trình được xem là thuộc dạng địa hình nào nếu tính chất của dạng địa hình đó không thay đổi trong khoảng cách 30h khi h ≤ 60m và 2km khi h > 60m tính từ mặt đón gió của công trình, h là chiều cao công trình.
Bảng 5. Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
Dạng địa hình
Độ cao Z, m
A
B
C
3
5
10
15
20
30
40
50
60
80
100
150
200
250
300
350
≥ 400
1,00
1,07
1,18
1,24
1,29
1,37
1,43
1,47
1,51
1,57
1,62
1,72
1,79
1,84
1,84
1,84
1,84
0,80
0,88
1,00
1,08
1,13
1,22
1,28
1,34
1,38
1,45
1,51
1,63
1,71
1,78
1,84
1,84
1,84
0,47
0,54
0,66
0,74
0,80
0,89
0,97
1,03
1,08
1,18
1,25
1,40
1,52
1,62
1,70
1,78
1,84
Chú thích:
- Đối với độ cao trung gian cho phép xác định giá trị k bằng cách nội suy tuyến tính các giá trị trong bảng 5.
- Khi xác định tải trọng gió cho một công trình, đối với các hướng gió khác nhau có thể có dạng địa hình khác nhau.
6.6. Khi mặt đất xung quanh nhà và công trình không bằng phẳng thì mốc chuẩn để tính độ cao được xác định theo phụ lục G.
6.7. Sơ đồ phân bố tải trọng gió lên nhà, công trình hoặc các cấu kiện và hệ số khí động c được xác định theo chỉ dẫn của bảng 6. Các giá trị trung gian cho phép xác định bằng cách nội suy tuyến tính.
Mũi tên trong bảng 6 chỉ hướng gió thổi lên nhà, công trình hoặc cấu kiện. Hệ số khí động được xác định như sau:
6.7.1. Đối với mặt hoặc điểm riêng lẻ của nhà và công trình lấy như hệ số áp lực đã cho [sơ đồ 1 đến sơ đồ 33 bảng 6].
Giá trị dương của hệ số khí động ứng với chiều áp lực gió hướng vào bề mặt công trình, giá trị âm ứng với chiều áp lực gió hướng ra ngoài công trình.
6.7.2. Đối với các kết cấu và cấu kiện [sơ đồ 34 đến sơ đồ 43 bảng 6] lấy như hệ số cản chính diện cx và cy khi xác định các thành phần cản chung của vật thể tác dụng theo phương luồng gió và phương vuông góc với luồng gió, ứng với diện tích hình chiếu của vật thể lên mặt phẳng vuông góc với luồng gió; lấy như hệ số lực nâng cz khi xác định thành phần đứng của lực cản chung của vật thể ứng với diện tích hình chiếu của vật thể lên mặt phẳng nằm ngang.
6.7.3. Đối với kết cấu có mặt đón gió nghiêng một góc a so với phương luồng gió lấy như hệ số cn và ct khi xác định các thành phần cản chung của vật thể theo phương trục của nó ứng với diện tích mặt đón gió.
Những trường hợp chưa xét đến trong bảng 6 [các dạng nhà và công trình khác, theo các hướng gió khác, các thành phần cản chung của vật thể theo hướng khác], hệ số khí động phải lấy theo số liệu thực nghiệm hoặc các chỉ dẫn riêng.
6.8. Đối với nhà và công trình có lỗ cửa [cửa sổ, cửa đi, lỗ thông thoáng, lỗ lấy ánh sáng] nêu ở sơ đồ 2 đến sơ đồ 26 bảng 6, phân bố đều theo chu vi hoặc có tường bằng phibrô xi măng và các vật liệu có thể cho gió đi qua [không phụ thuộc vào sự có mặt của các lỗ cửa], khi tính kết cấu của tường ngoài, cột, dầm chịu gió, đố cửa kính, giá trị của hệ số khí động đối với tường ngoài phải lấy:
c = + 1 khi tính với áp lực dương
c = - 0,8 khi tính với áp lực âm
Tải trọng gió tính toán ở các tường trong lấy bằng 0,4.W0 và ở các vách ngăn nhẹ trọng lượng không quá 100daN/m2 lấy bằng 0,2.W0 nhưng không dưới 10daN/m2
6.9. Khi tính khung ngang của nhà có cửa trời theo phương dọc hoặc cửa trời thiên đỉnh với a > 4h [sơ đồ 9, 10, 25 bảng 6], phải kể đến tải trọng gió tác dụng lên các cột khung phía đón gió và phía khuất gió cũng như thành phần ngang của tải trọng gió tác dụng lên cửa trời.
Đối với nhà có mái răng cưa [sơ đồ 24 bảng 6] hoặc có cửa trời thiên đỉnh khi a ≤ 4h phải tính đến lực ma sát Wf thay cho các thành phần lực nằm ngang tác dụng lên cửa trời thứ 2 và tiếp theo từ phía đón gió. Lực ma sát Wf tính theo công thức:
Wf = W0 x cf x k x S [7]
Trong đó:
W0 - áp lực gió lấy theo bảng 4, tính bằng deca Niuton trên mét vuông;
cf - hệ số ma sát cho trong bảng 6;
k - hệ số lấy theo bảng 5;
S - diện tích hình chiếu bằng [đối với mái răng cưa, lượn sóng và mái có cửa trời] hoặc diện tích hình chiếu đứng [đối với tường có lôgia và các kết cấu tương tự] tính bằng mét vuông.
6.10. Tại vùng lân cận các đường bờ mái, bờ nóc và chân mái, các cạnh tiếp giáp giữa tường ngang và tường dọc, nếu áp lực ngoài có giá trị âm thì cần kể đến áp lực cục bộ [hình 1].
Hệ số áp lực cục bộ D lấy theo bảng 7
Bảng 7. Hệ số áp lực cục bộ D
Vùng có áp lực cục bộ
Hệ số D
- Vùng 1: Có bề rộng a tính từ bờ mái, bờ nóc, chân mái và góc tường.
2
- Vùng 2: Có bề rộng a tiếp giáp với vùng 1
1,5
Chú thích:
- Tại các vùng có áp lực cục bộ, hệ số khí động c cần được nhân với hệ số áp lực cục bộ D;
- Khi tính lực tổng hợp trên 1 công trình, một bức tường hoặc một hệ mái không được sử dụng các hệ số áp lực cục bộ này;
- Bề rộng a lấy bằng giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau: 0,1b, 0,1l, 0,1h nhưng không nhỏ hơn 1,5m kích thước b, l, h xem trên hình 1;
- Hệ số áp lực cục bộ chỉ áp dụng cho các nhà có độ dốc mái D >100;
- Khi có mái đua thì diện tích bao gồm cả diện tích mái đua, áp lực phần mái dua lấy bằng phần tường sát dưới mái dua.
6.11. Thành phần động của tải trọng gió phải được kể đến khi tính các công trình trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, các giàn giá lộ thiên,…các nhà nhiều tầng cao trên 40m, các khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng một nhịp có độ cao trên 36m, tỉ số độ cao trên nhịp lớn hơn 1,5.
6.12. Đối với các công trình cao và kết cấu mềm [ống khói, trụ, tháp…] còn phải tiến hành kiểm tra tình trạng mất ổn định khí động.
Chỉ dẫn tính toán và giải pháp giảm lao động của các kết cấu đó được xác lập bằng những nghiên cứu riêng trên cơ sở các số liệu thử nghiệm khí động.
6.13. Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió Wp ở độ cao z được xác định như sau:
6.13.1. Đối với công trình và các bộ phận kết cấu có tần số dao động riêng cơ bản f1 [Hz] lớn hơn giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL quy định trong điều 6.14 được xác định theo công thức:
WP = WxxQ [8]
Trong đó:
W- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao tính toán được xác định theo điều 6.3;
- Hệ số áp lực của tải trọng gió ở độ cao z lấy theo bảng 8;
Q - Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió xác định theo điều 6.15.
Bảng 8 – Hệ số tương quan của tải trọng gió
Chiều cao z, m
Hệ số áp lực động ] đối với các dạng địa hình
A
B
C
≤ 5
10
20
40
60
80
100
150
200
250
300
350
≥ 480
0,318
0,303
0,289
0,275
0,267
0,262
0,258
0,251
0,246
0,242
0,239
0,236
0,231
0,517
0,486
0,457
0,429
0,414
0,403
0,395
0,381
0,371
0,364
0,358
0,353
0,343
0,754
0,684
0,621
0,563
0,532
0,511
0,496
0,468
0,450
0,436
0,425
0,416
0,398
6.13.2. Đối với công trình [và các bộ phận kết cấu của nó] có sơ đồ tính toán là hệ một bậc tự do [khung ngang nhà công nghiệp một tầng, tháp nước,…] khi f1 < fL xác định theo công thức:
Trong đó:
- hệ số động lực được xác định bằng đồ thị ở hình 2, phụ thuộc vào thông số e và độ giảm lôga của dao động.
- Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
W0- Giá trị của áp lực gió [N/m²], xác định theo điều 6.4.
Đường cong 1. Đối với công trình bê tông cốt thép và gạch đá kể cả các công trình bằng khung thép có kết cấu bao che [d \= 0,3].
Đường cong 2. Các tháp, trụ thép, ống khói, các thiết bị dạng cột có bệ bằng bê tông cốt thép [[d \= 0,15].
6.13.3. Các nhà có mặt bằng đối xứng f1 < fL và mọi công trình có f1 < fL < f2 với f2 là tần số dao động riêng thứ hai của công trình, xác định theo công thức:
W p = m x x x y x y [11]
Trong đó
m - Khối lượng của phần công trình mà trọng tâm có độ cao z.
- Hệ số động lực, xem mục 6.13.2.
y - Dịch chuyển ngang của công trình ở độ cao z ứng với dạng dao động riêng thứ nhất [đối với nhà có mặt bằng đối xứng, cho phép lấy y bằng dịch chuyển do tải trọng ngang phân bố đều đặt tĩnh gây ra].
y - Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành r phần, trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió không đổi.
Trong đó:
Mk - Khối lượng phần thứ k của công trình
yk - Dịch chuyển ngang của trọng tâm phần thứ k ứng với dạng dao động riêng thứ nhất.
Wpk - Thành phần động phân bố đều của tải trọng gió ở phần thứ k của công trình, xác định theo công thức [8] .
Đối với nhà nhiều tầng có độ cứng, khối lượng và bề rộng mặt đón gió không đổi theo chiều cao, cho phép xác định giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió ở độ cao z theo công thức:
Trong đó:
Wph - Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió ở độ cao h của đỉnh công trình, xác định theo công thức [8].
6.14. Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL [Hz] cho phép không cần tính lực quán tính phát sinh khi công trình dao động theo dạng dao động riêng riêng tương ứng, xác định theo bảng 9 phụ thuộc vào giá trị độ giảm d của dao động.
6.14.1. Đối với công trình bê tông cốt thép và gạch đá, công trình khung thép có kết cấu bao che, d \= 0,3.
6.14.2. Các tháp, trụ, ống khói bằng thép, các thiết bị dạng cột thép có bệ bằng bê tông cốt thép d\= 0,15
Bảng 9. Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL
Vùng áp lực gió
fL
Hz
d \= 0,3
d \= 0,15
I
II
II
IV
V
1,1
1,3
1,6
1,7
1,9
3,4
4,1
5,0
5,6
5,9
Đối với công trình dạng trụ khi f1 < fL cần phải kiểm tra tình trạng ổn định khí động.
6.15. Hệ số tương quan không gian thành phần động của áp lực gió n được lấy theo bề mặt tính toán của công trình trên đó xác định các tương quan động.
Bề mặt tính toán gồm có phần bề mặt tường đón gió, khuất gió, tường bên, mái và các kết cấu tương tự mà qua đó áp lực gió truyền được lên các bộ phận kết cấu công trình.
Hình 3 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan n
Nếu bề mặt tính toán của công trình có dạng hình chữ nhật và được định hướng song song với các trục cơ bản [xem hình 3] thì hệ số n xác định theo bảng 10 phụ thuộc vào các tham số r và c. Các tham số số r và c được xác định theo bảng 11.
Bảng 10. Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió
r, m
Hệ số khi [m] bằng
5
10
20
40
80
160
350
0,1
5
10
20
40
80
160
0,95
0,89
0,85
0,80
0,72
0,63
0,53
0,92
0,87
0,84
0,78
0,72
0,63
0,53
0,88
0,84
0,81
0,76
0,70
0,61
0,52
0,83
0,80
0,77
0,73
0,67
0,59
0,50
0,76
0,73
0,71
0,68
0,63
0,56
0,47
0,67
0,65
0,64
0,61
0,57
0,51
0,44
0,56
0,54
0,53
0,51
0,48
0,44
0,38
Bảng 11. Các tham số r và
Mặt phẳng tọa độ cơ bản song song với bề mặt tính toán
r
Zoy
Zox
Xoy
b
0,4a
b
h
h
a
6.16. Các công trình có fS < fL cần tính toán động lực có kể đến s dạng dao động đầu tiên, s được xác định từ điều kiện:
fS < fL < fs+1
6.17. Hệ số độ tin cậy g đối với tải trọng gió lấy bằng 1,2 tương ứng với nhà và công trình có thời gian sử dụng giả định là 50 năm. Khi thời gian sử dụng giả định khác đi thì giá trị tính toán của tải trọng gió phải thay đổi bằng cách nhân với hệ số cho trong bảng 12.
Bảng 12. Hệ số điều chỉnh tải trọng gió với thời gian sử dụng giả định của công trình khác nhau.
Thời gian sử dụng giả định, năm
5
10
20
30
40
50
Hệ số điều chỉnh tải trọng gió
0,61
0,72
0,83
0,91
0,96
1
PHỤ LỤC A
PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC NỘI LỰC TÍNH TOÁN TRONG CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG CƠ BẢN VÀ ĐẶC BIỆT
A.1. Khi kể đến đồng thời ít nhất 2 tải trọng trong tổ hợp cơ bản, tổng giá trị nội lực tính toán X do các tải trọng đó [mô men uốn hay mô men xoắn, lực dọc hay lực cắt] được xác định theo công thức:
Trong đó:
Xtci - nội lực được xác định theo các giá trị tiêu chuẩn của từng tải trọng, có kể đến hệ số tổ hợp tương ứng với các yêu cầu của mục 2.4.3;
i – hệ số độ tin cậy của từng tải trọng;
m – số tải trọng đồng thời tác dụng.
A.2. Nếu tải trọng tạo ra 2 hay 3 nội lực khác nhau [X, Y, Z] động thời được kể đến trong tính toán [thí dụ nội lực pháp tuyến và các mô men uốn theo một hay hai phương] thì trong mỗi tổ hợp tải trọng, khi có 3 nội lực phải xem xét 3 phương án nội lực tính toán[X, , ],[Y, , ] và [Z, , ]; còn khi có 2 nội lực thì có 2 phương án[X, Y],[Y, X].
Đối với phương án [X, , ], các nội lực đó được xác định bằng công thức:
Trong đó:
X, , - nội lực tính toán tổng cộng sinh khi có tác dụng đồng thời của một số tải trọng tạm thời.
Xtci, Ytci, Ztci - các nội lực được xác định theo giá trị tiêu chuẩn của từng tải trọng có kể đến hệ số tổ hợp, đối với các tải trọng ngắn hạn lấy theo các mục 1,4,3, trường hợp tính đến thành phần động của tải trọng gió cần xác định theo điều 5.13.
m, - như trong công thức [A.1]
Đối với phương án [Y, , ] và [Z, , ], nội lực được xác định theo các công thức [A.2], [A.3] và [A.4] với sự hoán vị vòng các ký hiệu X, Y, Z.
Trong các công thức [A.2], [A.3] và [A.4] dấu trừ lấy trong các trường hợp giảm các giá trị tuyệt đối của nội lực, được xác định theo công thức [A.2] là nguy hiểm, khi đó tất cả 3 công thức phải lấy dấu như nhau.
Khi thành lập các tổ hợp tính toán, trong trường hợp tải trọng tạm thời được tính sao cho đảm bảo xuất hiện trong tiết diện giá trị cực trị của một trong các nội lực, còn các nội lực khác thu được như hệ quả của phép tính này, thì nội lực tính toán cực trị nên xác định theo công thức [A.2], còn nội lực tương ứng của nó theo các công thức [A.3] và [A.4]. Ví dụ khi thành lập tổ hợp [Nmin, M tương ứng], Nmin nên xác định theo công thức [A.2] còn M tương ứng theo công thức [A.3].
Chú thích
Tùy vào dạng của tổ hợp mà thêm vào các nội lực do tải trọng thường xuyên với các hệ số độ tin cậy lớn hơn hay nhỏ hơn đơn vị [xem điều 3.2].
Phụ lục B
BẢNG KÊ MẪU CÁC CẦU TRỤC CÓ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÁC NHAU
Bảng B1
Chế độ làm việc của cẩu.
Danh mục các cầu trục diện
Các xưởng định hình thường sử dụng các cẩu có chế độ làm việc kiểu trên.
Nhẹ
Trung bình
Nặng
Rất nặng
Kiểu có móc treo hàng
Kiểu có móc treo hàng bao gồm các cẩu dung palăng điện.
Kiểu móc treo hàng, các kiểu dùng cho công tác đúc, rèn, tôi kim loại.
Kiểu gàu ngoạm, kiểu nam châm
điện, kiểu gàu ngoạm có tay đòn, kiểu chất liệu bằng gàu nam châm
để đỡ khối đúc, kiểu dùng cho công tác đập vụn nguyên liệu chất liệu.
Các xưởng sửa chữa, gian máy của các nhà máy nhiệt điện.
Các xưởng cơ khí và lắp ráp của các nhà máy có công việc sản xuất hàng loạt cỡ trung bình, xưởng sửa chữa cơ khí, bãi chất dỡ hàng bao kiện.
Các xưởng của nhà máy có công việc sản xuất hàng loạt cỡ lớn, bãi chất dỡ hàng rời, 1 số xưởng của nhà máy luyện kim.
Các xưởng của nhà máy luyện kim.
Chú thích: Cầu treo chạy điện có chế độ làm việc trung bình, còn cầu trục treo keo tay có chế độ lam việc nhẹ.
PHỤ LỤC C
TẢI TRỌNG DO VA ĐẬP CỦA CẨU VÀO GỐI CHẮN CUỐI ĐƯỜNG RAY.
Tải trọng ngang tiêu chuẩn Py [10 KN] hướng dọc theo đường chạy của cẩu sinh ra do va đập của cầu trục vào gối chắn cuối đường ray được xác định theo công thức:
Trong đó:
v- vận tốc của cẩu ở thời điểm va đập lấy bằng 1/2 vận tốc danh nghĩa, tính bằng mét trên giây;
f- Độ lún lớn nhất có khả năng xảy ra của bộ giảm xóc, lấy bằng 0,1 m đối với các cẩu có dây treo mềm và sức nâng dưới 500 KN thuộc chế độ làm việc nhẹ, trung bình và nặng; bằng 0,2 m đối với các trường hợp khác;
m - khối lượng tính đổi của cẩu tính bằng tấn [10 KN], được xác định theo công thức:
Trong đó:
g- Gia tốc trọng trường, lấy bằng 9,81 m/s²;
PM- Trọng lượng cần của cẩu, tính bằng tấn [10 KN];
PT- Trọng lượng xe tời, tính bằng tấn [10 KN];
Q- Sức nâng của cẩu, tính bằng tấn[10 KN];
k - Hệ số lấy bằng 0 đối với các cẩu có dây treo mềm và bằng 1 đối với các cẩu có dây treo cứng
Lk - Khẩu độ của cẩu, tính bằng mét;
l - Khoảng cách từ xe tời tới gối tựa, tính bằng mét.
Trị số tính toán tải trọng có kể đến hệ số độ tin cậy theo điều 5.8 được lấy không lớn hơn các giá trị trong bảng C.1 dưới đây: