BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

§2.3. CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN
- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT thường.
- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT DUL giản đơn.
- Ví dụ tính toán đánh giá cầu BTCT DUL thi công theo phương pháp đúc hẫng.
- Ví dụ tính toán cầu dầm thép liên hợp với bản BTCT.

44


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Tải trọng cắm biển thực tế là số trong bảng được quy tròn đến Tấn hoặc theo đơn
vị quản lý.
- Ở Hoa Kỳ đơn vị kiểm định tính toán tải trọng cắm biển cho từng cầu. Do cơ quan
quản lý căn cứ vào tình hình khai thác, khả năng sửa chữa để quyêt định các cầu cần
sửa chũa và cắm biển tải trọng cầu cho từng tuyến hoặc đoạn tuyến.
2.2.2.3. Đánh giá tải trọng cấp phép:
- Ở Hoa Kỳ chỉ cho phép đánh giá tải trọng cấp phép với các cầu khi đánh giá theo
HL93 và đánh giá tải trọng hợp pháp có hệ số đánh giá RF ≥ 1, nghĩa là không cho phép
vượt tải với các cầu khi đánh giá tải trọng hợp pháp có hệ số đánh giá RF < 1.
- Ở Việt Nam hiện tại chỉ có xe siêu trường, siêu trọng mới xin cấp phép và giấy
phép thường cấp cho một chuyến đi hoặc một số chuyến đi trên những tuyến nhất định.
- Đơn vị xin cấp phép phải có đơn xin cấp phép theo mẫu cho sẵn trong phụ lục của
thông tư 07 / 2010 / TT – BGTVT, ở đó đơn xin cấp phép phải cung cấp đầy đủ các
thông tin như các nơi và các đoạn đường phải đi, thời gian đi, cấu hình xe, tải trọng trục
xe, tải trọng tổng cộng, ...
- Căn cứ vào tải trọng của xe xin cấp phép phải tiến hành tính toán hệ số đánh giá

RF, từ hệ số đánh giá quyết định có cấp phép hay không và nếu cấp phép thì có cần
thêm các biện pháp kèm theo như phải có hộ tống, cấp không cho các xe khác lưu thông
trên cầu đồng thời hoặc phải tiến hành tăng cường cầu, ...
2.2.3. NHỮNG TỒN TẠI:
- Xe hợp pháp:
+ Có lấy theo xe [3], [3–S2], [3–3] của Hoa kỳ?
+ Có thể thống kê, phân tích xác định xe hợp pháp của Việt Nam, như vậy sẽ tốn
thời gian?
- Các hệ số:
+ Có lấy theo hệ số của Hoa kỳ?
+ Nếu không lấy theo thiết kế và bổ sung thêm hoặc nghiên cứu quy định các hệ
số của Việt Nam?
- Khi đánh giá với tải trọng hợp pháp nếu RF ≥ 1 có cắm biển tải trọng không? Ở
Việt Nam nếu không cắm rất nguy hiểm.
- Chiều dài nhịp là bao nhiêu phải thêm tải trong làn, tải trọng làn lấy là bao nhiêu?
- Những chú ý sau đợt đầu cắm biển theo QCVN41:2012/BGTVT?

43


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

SƠ ĐỒ 2
Đánh giá HL93
cấp IR

RF ≥ 1

Không cắm biển.

Đánh giá cấp phép

RF < 1
Đánh giá HL93
cấp OR

RF ≥ 1

RF < 1
Đánh giá xe [ 3 ]
[ 3 – S2 ], [ 3 – 3 ]

RF ≥ 1

Tính TT cắm biển.
Đánh giá cấp phép

RF < 1
Dừng khai thác

_

RF > 0,3
+
Tính TT cắm biển.
Không cấp phép

- Theo các công thức từ (1) đến (5) tính toán được tải trọng cắm biển như bảng 11
RF
0,3

0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
≥ 1,5

Bảng 11: TẢI TRỌNG CẮM BIỂN CHO XE [ 3 ], [ 3 – S2 ], [ 3 – 3 ]
Xe [ 3 ]
Xe [ 3 – S2 ]
Xe [ 3 – 3 ]
(5)
(4)
(5)
(4)
(5)
(4)
0
0
0
3,24
4,67
5,18
6,48

9,33
10,37
9,72
14,00
15,55
12,96
18,66
20,74
16,20
23,33
25,92
19,44
28,00
31,11
22,68
32,66
36,29
24,95
35,93
39,92
27,22
39,19
43,58
29,48
42,46
45
31,75
45,72
45
34

48
45

Ghi chú:
- Các số trong bảng có đơn vị T.
42


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

SƠ ĐỒ 1
Đánh giá HL93
cấp IR

RF ≥ 1

RF < 1
Đánh giá HL93
cấp OR

RF ≥ 1

RF < 1
Đánh giá tải trọng
hợp pháp

RF ≥ 1

RF < 1

Dừng khai thác

_

RF > 0,3
+
Tính toán cắm biển.
Không đánh giá cấp
phép

Không cắm biển.
Cho phép đánh giá
cấp phép

41


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Nếu RF ≥ 1, ở Hoa Kỳ là không cần cắm biển hạn chế tải trọng, tuy nhiên ở Việt
Nam vẫn tính toán cấm biển tải trọng theo công thức đánh giá theo tấn hoặc kN của
AASHTO2011.
RT = RF.W

(1)

Trong đó:
+ RT: tải trọng có thể khai thác tính theo tấn hoặc kN.
+ RF: hệ số đánh giá.

+ W: tải trọng đánh giá. Với xe [3]: W = 222,5 kN hay 22,68 T; xe [3–S2]:
W=320,4 kN hay 32,66 T; với xe [3–3]: W = 356 kN hay 36,29 T.
- Tính theo công thức (1) nếu RT nhỏ hơn hay bằng tải trọng giới hạn (xe [ 3 ] là
34T, [ 3 – S2 ] là 48T, [ 3 – 3 ] là 45T) thì tải trọng cấm biển là RT, còn nếu lớn hơn tải
trọng giới hạn thì tải trọng cấm biển bằng tải trọng giới hạn.
- Nếu gọi A là tải trọng cấm biển có công thức:

Xe [ 3 ]:

A=

Xe [ 3 – S2 ]:

Xe [ 3 – 3 ]:

{
{
{

A=

A=

RT nếu RT ≤ 34T
34T nếu RT ≥ 34T

(2)

RT nếu RT ≤ 48T
48T nếu RT ≥ 48T ( 3 )

RT nếu RT ≤ 45T
45T nếu RT ≥ 45T ( 4 )

- Sau khi xác định tải trọng cắm biển thì dừng tính toán và cho phép đánh giá cấp
phép khi có đơn xin cấp phép.
- Nếu RF < 1, cả ở Hoa Kỳ và Việt Nam đều tính toán tải trọng cắm biển theo công
thức:
A

W
(RF  0, 3)
0, 7

(5)

- Công thức này được thiết lập trên cơ sở khi RF ≤ 0,3 thì dừng khai thác để làm
cầu mới hoặc sửa chữa tăng cường và khi RF = 1 thì tải trọng cắm biển bằng tải trọng
đánh giá.
- Trường hợp RF < 1 thì không cho phép đánh giá cấp phép; Hoa kỳ (sơ đồ 1) có
khác với sơ đồ đánh giá của Việt Nam (sơ đồ 2).

40


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

Các tải trọng giới hạn do Tổng cục ĐBVN cung cấp, ở đây có vấn đề cần xem xet
thêm vì sao xe [3-3] có tải trọng giới hạn là 45 tấn, trong khi xe [3-S2] lại có tải trọng

giới hạn là 48 tấn.
+ Thứ hai: Trong sổ tay ASSTHO 2011 khi chiều dài nhịp lớn hơn hoặc bằng
61m (lấy theo quy tròn) thì ngoài xe hợp pháp còn thêm tải trọng làn 3KN/m (lấy theo
quy tròn). Ở Việt Nam các xe thường đi trên cầu với khoảng cách gần hơn nhất là khi
co ùn tắc giao thông do đó tạm thời áp dụng nếu chiều dai nhịp lớn hơn 24m thì them
tải trọng là 3KN/m.Chiều dài này có thể thay đổi khi có nghiên cứu đầy dủ và có trong
“ Hướng dẫn áp dụng sổ tay ASSTHO”.
+ Thứ ba: Do chưa có ban hành chính thức nên trước mắt tính cắm biển theo 3xe
hợp pháp của Hoa Kỳ [3], [3-S2],[3-3]. Khi có xe đại tiên của Việt Nam sẽ tiến hành
tính đổi bằng cách tính hệ số chuyển đổi theo bằng chiều dài nhịp.Chúng tôi mong
muốn khi ban hành xe đại diện của Việt Nam theo 3 xe cho trong biển 505b của
QCVN41:2012/BGTVT sẽ cân nhắc đến:
Xe tải 4 trục vì đây la loại xe đang gây lo lắng cho các đơn vị quản lý cầu
đường nhất là trong tình trạng xe quá tải chưa được giải quyết triệt để(ở đâu người ta
cũng sợ xe HOWO cơi thùng).
Cân nhắc thêm tải trọng giới hạn cho các xe [3-S2] và xe [3-3] vì trên cùng
chiều dài nhịp nếu cùng tải trọng thì hiệu ứng của xe [3-S2] lớn hơn so với xe [3-3].
2.2.2. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:
2.2.2.1. Đánh giá tải trọng thiết kế:
- Đánh giá tải trọng thiết kế là đánh giá theo HL93. Đánh giá này có 2 cấp.
- Cấp IR: Đánh gia theo cấp này hệ số tải trọng của hoạt tải được lấy để cầu khai
thác an toàn trong tuổi thọ thiết kế.
+ Nếu RF ≥ 1, không cần cắm biển hạn chế tải trọng. Dừng tính toán, cho phép
tính toán cấp phép khi có đơn xin cấp phép của các đơn vị vận tải.
+ Nếu RF < 1, chuyển sang đánh giá tải trọng thiết kế cấp thứ hai OR.
- Cấp OR:
+ Nếu RF ≥ 1, không cần cắm biển hạn chế tải trọng, tuy nhiên nếu khai thác
không hạn chế tuổi thọ của cầu có thể bị suy giảm. Dừng tính toán, cho phép tính toán
cấp phép khi có đơn xin cấp phép.
+ Nếu RF < 1, chuyển sang đánh giá với tải trọng hợp pháp. Cầu không khai thác

được với HL93 ở cấp OR và tất nhiên cả ở cấp IR.
2.2.2.2. Đánh giá tải trọng hợp pháp:
- Đánh giá tải trọng hợp pháp là đánh giá lần lược cho từng xe [3], [3–S2], [3–3],
đây là cấp đánh giá thứ hai.

39


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

§2.2. TÍNH TOÁN CẮM BIỂN TẢI TRỌNG THEO
QCVN41:2012/BGTVT
2.2.1. CĂN CỨ TÍNH TOÁN:
- Trong QCVN41:2012/BGTVT phần có biển số 505b “Loại xe hạn chế qua cầu”
trong đó có 3 loại xe: xe thân liền, xe sơ mi rơ mooc và xe thân liền kéo rơ mooc.
- Quy chuẩn cũng có biển 505c “tải trọng trục hạn chế qua cầu” trong đó có 3 trục:
trục đơn trục kép và trục ba.
- Hiện tại Tổng cục ĐBVN thống nhất chưa cắm biển tải trọng trục mà chỉ cắm biển
trải trọng xe 505b.
- Trước đây không cắm được biển tải trọng này vì trong Quy chuẩn không quy định
cấu hình (số lượng trục, khoảng cách trục, khoảng cách tim bánh theo chiều ngang, ...)
và tải trọng trục xe. Đến nay khi có công văn số 8291/BGTVT-KHCN và thông báo số
1099/TB-BGTVT chúng tôi hiểu và đã được chấp thuận của Tổng cục ĐBVN là trong
khi chờ đợi công bố xe đại diện của Việt Nam lấy cấu hình và tại trọng trục của:
+ Xe[3] tính cho xe thân liền (xe đầu tiên trên biển 505b).
+ Xe [3-S2] tính cho xe sơ mi rơ mooc (xe thứ 2 trên biển 505b).
+ Xe [3-3] tính cho xe rơ mooc (xe thứ 3 trên biển 505b).
- Các công thức tính toán, hệ số các tải trạng thái giới hạn, ... lấy theo bản tiếng Anh
“The manual for Bridge evaluation” như vậy hệ số xung kích là 1,33 chứ không phải

1,25 như tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05(thực ra AASHTO 1998 là tiêu chuẩn
để chuyển đổi sang 22TCN 272-05 cũng lấy hệ số xung kích là 1,33).
- Các công thức tính sứ kháng danh định lấy theo tiêu chuẩn Thiết kế cầu 22TCN
272-05 có tham khảo AASTHO 2007.
- Trong khi chờ đợi “Hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn “The manual for Bridge
evaluation”so với bản tiếng Anh phiên bản 2011 khi áp dụng vào Việt Nam các đơn vị
thực hiện đã có 3 thay đổi:
+ Thứ nhất: Trong AASTHO 2011 khi đánh giá với tải trọng hợp pháp liên bang
là các xe [3],[3-S2], [3-3] nếu hệ số đánh giá RF≥1 thì không cắm biển tải trọng và cho
phép đánh giá cấp phép nếu có đơn vị xin cấp phép của các đơn vị vận tải. Ở Việt Nam
nếu tính toán với 3 xe trên dù hệ số đánh giá RF≥1 vẫn cắm biển tải trọng với giới hạn
tải trọng như sau:
Xe [3]:34 tấn.
Xe [3-S2]:48 tấn.
Xe [3-3]: 45 tấn.

38


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

Phần 2: ÁP DỤNG SỔ TAY AASHTO-2011 VÀO
ĐÁNH GIÁ CẦU Ở VIỆT NAM VÀ CẮM BIỂN
HẠN CHẾ TẢI TRỌNG THEO
QCVN41:2012/BGTVT
§2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
- Theo công văn số 8291/BGTVT-KHCN ngày 09 tháng 7 năm 2014 và thông báo
số 1099/TB-BGTVT ngày 24 tháng 10 năm 2014 thì trước mắt trong thời gian chờ đợi
“Tiêu chuẩn đánh giá tải trọng khai thác các công trình cầu đường bộ” và “Quy định

hướng dẫn sử dụng tiêu chuẩn The manual for Bridge evaluation của AASHTO phiên
bản 2011” chúng ta đã và đang áp dụng sổ tay nào vào trong đánh giá tải trọng khai
thác cầu đường bộ. Cho đến nay hầu hết các cầu trên quốc lộ và một số ít cầu trên tỉnh
lộ đã được cắm biển tải trọng theo QCVN41:2012/BGTVT mà cơ sở để tính toán tải
trọng để cắm biển là sổ tay AASHTO 2011.
- Chúng tôi cũng được biết “Tiêu chuẩn đánh giá tải trọng khai thác các công trình
cầu đường bộ” cũng được biên soạn dựa chủ yếu vào sổ tay AASTO 2011 và bổ sung
thêm các quy định cho phù hợp với thực trang giao thông ở Việt Nam.

37


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI
RF 

RF 

R n  (1,3D  s)
1,30L(1  I)

0,9f y*  (Fd  Fp  Fs )
F1

Trong đó:
+ RF – Hệ số đánh giá.
+ f’c – Cường độ chịu nén của BT.
+ 0, 6 f 'c –Cường độ chịu kéo cho phép của B, có thể dùng 0,3 f 'c cũng có thể
lấy là 0.
+ Fd– Ứng suất do tĩnh tải không kể hệ số.

+ Fp– Ứng suất do dự ứng lực sau mất mát không có hệ số.
+ Fs– Ứng suất do dự ứng lực thứ cấp.
+ F1–Ứng suất do hoạt tải không xét xung kích.
+ Rn – Cường độ danh định của mặt cắt thảo mãn các giới hạn về tính dẻo.
+ D – Momen hoặc lực cắt do tĩnh tải không hệ số.
+ S– Momen hoặc lực cắt do dự ứng lực thứ cấp không hệ số.
+ L– Momen hoặc lực cắt do hoạt tải không xét hệ số.
+ f*y– Giới hạn cháy của thép dự ứng lực.
+ I –Lực xung kích.

36


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

+ Cũng như ở phương pháp ứng suất cho phép ở đây giới hạn chảy được xác
định theo thép trong thiết kế hoặc lấy theo thí nghiệm ở đó giới hạn chảy danh định
bằng giá trị trung bình của thí nghiệm trừ đi 1,65 độ lệch chuẩn để có độ tin cậy 95%.
+ Cuối cùng có thể lấy theo “ năm xây dựng ” của kết cấu.
- Kết cấu BTCT:
+ Cường độ của BT trong bảng.
+ Lượng cốt thép (diện tích tiết diện) chịu kéo khi đạt giới hạn chảy được dùng để
tính khả năng chịu momen giới hạn của bộ phận chịu uốn không vượt quá số lượng cốt
thép có sẵn trong mặt cắt hoặc 75% cốt thép theo yêu cầu cho các điều kiện cân bằng.
- Bê tông dự ứng lực:
+ Đánh giá BTCT DƯL ở cả cấp IR và OR đều phải tính ở trạng thái giới hạn
cường độ, riêng đánh giá cấp IR còn phải xem xét ứng suất cho phép với tải trọng sử
dụng.
+ Trong các tình huống thiêt kế bất thường ở đó các bó cáp được phân bố tọng

ứng suất cho phép không vượt quá 0.9 giới hạn chảy rong cáp dự ứng lực gần thớ chịu
kéo ngoài cùng nhất.
- Các phương trinh đánh giá:
+ Lực kéo trong BT:
RF 

0, 6 f c'  (Fd  Fp  Fs )
F1

+ Lực nén trong BT:
RF 

0, 6f c'  (Fd  Fp  Fs )
F1

+ Lực nén trong BT:
RF 

0, 4f c'  0,5(Fd  Fp  Fs )
F1

+ Lực kéo trong cáp DƯL:
RF 

0,8f y*  (Fd  Fp  Fs )
F1

+ Cường độ chịu uốn và cắt:
RF 

R n  (1,3D  s)
2,17L(1  I)

+ Đánh giá OR:

35


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI
RT  RF.W

Trong đó:
+ W:Trọng lượng danh định của xe đánh giá.
- Tải trọng khai thác của cầu là giá trị nhỏ nhất của tải trọng khai thác của các bộ
phận cầu.
- Ứng suất cho phép:
+ Khi đánh gia theo ứng suất cho phép A1=1,00 và A2=1,00
- Đánh giá theo hệ số tải trọng:
+ Hệ số tải trọng A1=1,30,A2 thay đổi theo cấp đánh giá với cấp IR: A2=2,17 còn
cấp OR A2=1,30
1.8.3.2. Khả năng chịu tải danh định C:
- Khả năng chịu tải danh định phụ thuộc vào:
+ Vật liệu kết cấu.
+ Phương pháp đánh giá theo US cho phép hay hệ số tải trọng.
+ Cấp đánh giá IR hay OR.
- Theo ứng suất cho phép:
- Trong phương pháp ứng suất cho phép khả năng chịu tải của bộ phận dựa trên cấp
đánh giá IR hoặc OR.
- Các bảng của quy trình cho giới hạn chảy và ứng suất cho phép IR, ứng suất cho

phép OR.
- Các trường hợp không có trong bảng ứng suất cho phép được quyết định bởi kỹ sư
đánh giá dựa vào kết quả hiện trường và/hoặc thực nghiệm vật liệu.
- Ở Hoa kỳ để có ứng suất cho phép có thể:
+ Lấy trọng hồ sơ thiết kế.
+ Tiến hành thí nghiệm để xác định giới hạn chảy.
+ Tra bảng theo “ngày xây dựng”.
- Với bộ phận chịu nén, chiều dài có hiệu KL có thể xác đinh theo tiêu chuẩn thiết
kế AASTHO hoặc lấy như sau:
+ KL=75% chiều dài thực khi liên kết ở hai đầu là đinh tán.
+ KL=87,5% chiều dài thực khi liên kết ở hai đầu là chốt.
- Theo phương pháp hệ số tải trọng:
- Kết cấu thép:

34


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

§1.8. ĐÁNH GIÁ CẦU THEO HỆ SỐ TẢI TRỌNG VÀ ỨNG
SUẤT CHO PHÉP
1.8.1. KHÁI NIỆM:
- Đánh giá cầu theo ứng suất cho phép là tiêu chuẩn truyền thống để tạo ra tính an
toàn cho kết cấu. Các tải trọng thực tế sinh ra ứng suất bất lợi nhất trong bộ phân xét và
ứng suất này không được vượt quá ứng suất cho phép. Ứng suất cho phép xác định
bằng tỷ số giữa giới hạn của vật liệu và một hệ số an toàn chung.
- Đánh giá theo hệ số tải trọng dựa trên việc phân tích kết cấu chịu tác dụng đồng
thời của nhiều tải trọng, mỗi tải trọng có một hệ số tải trọng phản ánh tính bất định vốn
có trong việc tính toán tải trọng.Việc đánh giá được xác định để hiệu ứng của các tải

trọng tính toán không vượt qua cường độ của vật liệu.
1.8.2. CẤP ĐÁNH GIÁ:
- Mỗi cầu đường bộ phải được đánh giá tải trọng theo hai cấp: cấp Inventory (IR) và
cấp Operating (OR).
- Cấp IR nói chung tương ứng với cấp ứng suất thiết kế được chọn nhưng phản ánh
các điều kiện vật liệu và hình học của cầu hiện hữu.
- Các đánh giá ở cấp này cho phép so sánh với khả năng của kết cấu mới do đó dẫn
đến một hoạt tải có thể khai thác an toàn trong khoảng thời gian không hạn chế.
- Cấp OR nói chung xác định được hoạt tải lớn nhất kết cấu có thể chịu đựng được,
tuy nhiên khai thác với hoạt tải ấy ảnh hưởng không giới hạn có thể rút ngắn tuổi thọ
của cầu.
1.8.3. PHƯƠNG TRÌNH ĐÁNH GIÁ:
1.8.3.1. Công thức chung:
RF 

C  A1D
A 2 L(1  I)

Trong đó:
+ RF: Hệ số đánh giá.
+ C:Khả năng chịu tải của bộ phận đánh giá.
+ D:Hiệu ứng của tĩnh tải lên bộ phận đánh giá.
+ L:Hiệu ứng của hoạt tải lên bộ phận đánh giá.
+ I:Hệ số xung kích.
+ A1:Hệ số tải trọng cho tĩnh tải.
+ A2:Hệ số tải trọng cho hoạt tải.
- Tải trọng khai thác của bộ phận đánh giá được xác định theo công thức:
33

BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

1.7.6. CÁC BỘ PHẬN CHỊU KÉO:
- Các bộ phận và mối nối chịu kéo dọc trục theo chảy ở mặt cắt nguyên và đứt gãy
ở mặt cắt thực.
1.7.7. BỘ PHẬN CHỊU NÉN KHÔNG LIÊN HỢP:
- Kiểm tra tỷ lệ giới hạn giữa chiều rộng và chiều dày theo công thức ở phần 2.7.5
- Nếu tỷ lệ độ mảnh đảm bảo sức kháng cắt danh định được tính theo:
  2, 25 thì Pn  0, 66 .Fy .A s
0,88.Fy .A s
  2, 25 thì Pn 


Trong đó:
As: Diện tích nguyên của mặt cắt ngang.
Fy: Giới hạn chảy nhỏ nhất.

 K.l  Fy

.
 rs .  E
K: Hệ số chiều dài hiệu dụng.
l: Chiều dài không giằng.
rs: Bán kính quán tính.
1.7.8. DẦM CHỮ I CHỊU UỐN:
- Sức kháng uốn danh định xác định theo 6.10.4.2 trong tiêu chuẩn FRLD, chẳng
hạn mặt cắt đặc chắc.

Mn  MP

Trong đó MP là momen dẻo của mặt cắt.
- Sức kháng cắt danh định xác định theo 6.10.7.1 trong LRFD.
- Yêu cầu về khả năng thi công không cần xem xét khi đánh giá tải trọng.
- Yêu cầu về mỏi cho bản bụng không cần xét khi đánh giá tải trọng.

32


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Các bộ phận chịu nén có tiết diện giảm yếu:
- Sự ăn mòn đồng đều: Sự ăn mòn đồng đều phải được xét trên 2 phương diện:
+ Hiệu ứng cục bộ: ở đây phải kiểm tra độ mảnh bằng cách kiểm tra tỷ lệ giữa bề
rộng và bề dày cấu kiện, ví dụ với bản phải đảm bảo:

b
E
 k.
t
Fy
k: Hệ số oằn lấy theo bảng 6.9.4.2.1 tiêu chuẩn.
b: Chiều rộng của bản cũng lấy theo quy định của bảng trên.
t : Chiều dày bản.
E: Module đàn hồi của thép.
Fy: Giới hạn chảy nhỏ nhất của thép.
+ Hiệu ứng chung: Hầu hết các cấu kiện chịu nén trong cầu thép có chiều dài
không lớn và có mặt cắt hình hộp hoặc chữ H. Sự ăn mòn đồng đều ở mức độ bình
thường ảnh hưởng nhỏ đến bán kính quán tính. Sự giảm sức kháng nén của các bộ phận
chiều dài ngắn và trung bình tỷ lệ với sự giảm diện tích mặt cắt ngang.

- Sự ăn mòn cục bộ: Sự ăn mòn cục bộ của kết cấu chịu nén có thể:
+ Ăn mòn ở đầu bộ phận bị ngăm có thể làm cho điều kiện liên kết ở đầu bộ phận
thay đổi ảnh hưởng đến hệ số liên kết hai đầu.
+ Thay đổi momen quán tính đối với trục, do tiết diện bị ăn mòn momen quán
tính sẽ nhỏ đi.
+ Khi ăn mòn lệch có thể dẫn đến tải trọng tác dụng lệch tâm. Đánh giá độ lệch
ec
tâm thông qua tỷ số 2 , trong đó e là độ lệch tâm do ăn mòn gây ra, c là khoảng cách
r
từ trục trung hòa đến thớ chịu kéo ngoài cùng của tiết diện ban đầu, r bán kính quán
tính của tiết diện ban đầu. Nếu tỷ số trên nhỏ hơn 0,25 có thể bỏ qua hiệu ứng lệch tâm.
- Các bộ phận chịu uốn có tiết diện giảm yếu:
- Sự ăn mòn đều:
+ Do tiết diện bị giảm yếu nên sức kháng uốn bị suy giảm. Ngoài ra ổn định tổng
thể và ổn định cục bộ bị ảnh hưởng do bản cánh chịu nén bị ăn mòn. Sức kháng cắt của
mặt cắt tất nhiên cũng bị ảnh hưởng. Nói tóm lại cần phải kiểm toán như một dầm mới
với tiết diện thực sau ăn mòn.
- Ăn mòn cục bộ:
+ Ăn mòn cục bộ không lớn lắm tại các mặt cắt không gần gối hoặc tải trọng tập
trung có thể bỏ qua. Các hư hỏng khác phải được đánh giá và tính toán chi tiết.

31


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

1.7.4. CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:
1.7.4.1. Đánh giá tải trọng thiết kế:
- Đối với đánh giá tải trọng thiết kế trạng thái giới hạn cường độ I và sử dụng II (độ

võng dài hạn) phải được áp dụng và các hệ số tải trọng như được lấy trong bảng 4.
- Với các chi tiết dễ mỏi thì phải đánh giá tuổi thọ mỏi không xác định. Các bộ phận
không thỏa mãn kiểm toán về tuổi thọ mỏi không xác định có thể đánh giá với tuổi thọ
mỏi còn lại. Đây là yêu cầu tùy chọn.
1.7.4.2. Đánh giá theo tải trọng hợp pháp và tải trọng cấp phép:
- Trạng thái giới hạn cường độ:
- Trạng thái giới hạn cường độ I áp dụng cho đánh giá tải trọng hợp pháp.
- Trạng thái giới hạn cường độ II áp dụng cho đánh giá tải trọng cấp phép.
- TTGH sử dụng:
- Tất cả các loại mặt cắt đều đánh giá theo trạng thái giới hạn sử dụng II. Các hệ số
hoạt tải lấy như bảng 4.
- Các ứng suất bản cánh chịu uốn không được vượt qua ứng suất giới hạn fR được
lấy như sau:
+ Các mặt cắt liên hợp bao gồm cả vùng chịu uốn âm của cầu liên tục:

f R  0,95Fyf
+ Các mặt cắt không liên hợp

f R  0,8.Fyf .R h
Trong đó:
Rh: Hệ số lai.
Fyf: Giới hạn chảy của thép cánh dầm.
1.7.5. ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ XUỐNG CẤP CẦU TRONG ĐÁNH GIÁ TẢI
TRỌNG:
- Một kết cấu bị xuống cấp có thể ứng xử khác với khi chưa bị xuống cấp, cách thức
phá hoại cũng có thể khác nhau chi phối khả năng chịu tải của nó.
- Sự ăn mòn là nguyên nhân chủ yếu gây xuống cấp ở cầu thép. Ăn mòn làm giảm
yếu tiết diện dẫn đến giảm khả năng chịu lực, giảm sức kháng mỏi.
- Các bộ phận chịu kéo tiết diện giảm yếu:
- Ăn mòn có thể đồng đều và cục bộ. Với ăn mòn cục bộ xem xét sự chảy của tiết

diện thực là trạng thái giới hạn khống chế. Sự lệch tâm và tập trung ứng suất có thể bỏ
qua khi lệch tâm không lớn còn khi lệch tâm lớn thì phải xem là bài toán kéo đồng thời
uốn.
30


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

§1.7. ĐÁNH GIÁ CẦU THÉP
1.7.1. PHẠM VI ÁP DỤNG:
- Cầu dầm I thẳng và cong trên mặt bằng.
- Cầu có một hoặc nhiều hộp kín thẳng hoặc cong trên mặt bằng.
1.7.2. VẬT LIỆU:
1.7.2.1. Thép kết cấu:
- Các đặc trưng cơ học tối thiểu của thép kết cấu cho trong bảng 9, ở đó đặc trưng
cơ học tối thiểu lấy theo tuổi công trình (năm xây dựng).
Bảng 9: ĐẶC TRƯNG CƠ HỌC TỐI THIỂU CỦA THÉP KẾT CẤU
Năm xây dựng

Điểm chảy nhỏ nhất hoặc
giới hạn chảy nhỏ nhất
Fy (Mpa)

Cường độ chịu kéo nhỏ
nhất Fu (Mpa)

Trước 1905

179,26 (26 ksi)

358,53 (52 ksi)

1905 ÷ 1936

206,84 (30 ksi)

413,69 (60 ksi)

1936 ÷ 1963

227,53 (33 ksi)

455,05 (66 ksi)

Sau 1963

248,21 (36 ksi)

455,05 (66 ksi)

- Nếu có Fy và Fu trong hồ sơ thiết kế thì lấy theo hồ sơ.
- Khi có nghi ngờ hoặc không biết cả năm xây dựng (ở Việt Nam có thể gặp trường
hợp này) thì có thể lấy mẫu và thí nghiệm. Các giá trị danh định của giới hạn chảy về
cường độ chịu kéo lấy bằng giá trị trung bình của thí nghiệm trừ 1,65 độ lệch chuẩn để
có giới hạn tin cậy 95%.
1.7.2.2. Chốt:
- Nếu chưa biết giới hạn chảy của thép làm chốt thì có thể lấy trong bảng 10 ,ở đó
giới hạn chảy của thép lấy theo năm xây dựng .
1.7.3. HỆ SỐ SỨC KHÁNG:

- Hệ số sức kháng  cho các bộ phận bằng thép lấy theo tiêu chuẩn thiết kế LRFD,
chẳng hạn:
Bảng 10: GIỚI HẠN CHẢY NHỎ NHẤT CỦA THÉP LÀM CHỐT
Năm xây dựng

Giới hạn chảy nhỏ nhất (Mpa)

Trước năm 1905

175,82 (25,5 ksi)

1905 ÷ 1936

206,84 (30 ksi)

1936 ÷ 1963

227,53 (33 ksi)

Sau năm 1963

248,21 (36 ksi)

29


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Ghi chú:

+ Với các cầu dầm hộp có từ 3 sườn trở lên các giá trị trong bảng có thể tăng
thêm 0,10.
+ Với lực cắt và xoắn theo phương dọc cầu, lực cắt chọc thủng và uốn theo
phương ngang cầu của các cầu dầm hộp thi công phân đoạn hệ số hệ thống ∅ lấy bằng
1,0.
+ Mối nối A, B xem trong 22TCVN 272 – 05.

28


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

+ Trạng thái giới hạn cường độ I;
+ Trạng thái giới hạn sủ dụng I;
+ Trạng thái giới hạn sử dụng III;
- Với chế độ OR ở trạng thái giới hạn sử dụng số lượng làn đặt hoạt tải có thể lấy
bằng số làn tải trọng rải đều tuy nhiên cần đặt tải trọng để tạo ra hiệu ứng lớn nhất.
Trong cầu BT thi công phân đoạn kéo sau trạng thái giới hạn sử dụng III phải bao gồm
cả kiểm toán ứng suất kéo chủ.
1.6.6.3. Đánh giá tải trọng hợp pháp:
- Giống như đánh giá tải trọng thiết kế, trạng thái giới hạn sử dụng I và III là bắt
buộc phải kiểm toán, trong đó đặc biệt chú ý đến kiểm toán ứng suất kéo chủ. Tất nhiên
củng phải kiểm toán ở trạng thái giới hạn cường độ I.
1.6.6.4. Đánh giá tải trọng cấp phép:
- Giống như đánh giá tải trọng thiết kế và hợp pháp bắt buộc phải kiểm toán cả
trạng thái giới hạn sử dụng I và III.
1.6.6.5. Hệ số hệ thống ∅ :
- Hệ số ∅ cho mo men uốn theo phương dọc cầu cho trong bảng 8.
Bảng 8: HỆ SỐ s CHO CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG PHÂN ĐOẠN KÉO SAU

Loại cầu

Loại nhịp

Số chốt
để phá
hoại

Hệ số hệ thống s
Số bó cáp trong mỗi sườn
1

2

3

4

Đúc hẫng
cân bằng
mối nối
loại A

Nhịp giữa

3

0,90

1,05

1,15

1,20

Nhịp biên hoặc nhịp chốt

2

0,85

1,00

1,10

1,15

Tỉnh định

1

N/A

0,90

1,00

1,10

Đúc từng

nhịp mối
nối loại A

Nhịp giữa

3

N/A

1,00

1,10

1,20

Nhịp biên hoặc nhịp chốt

2

N/A

0,95

1,05

1,15

Tỉnh định

1

N/A

N/A

1,00

1,10

Nhịp giữa

3

N/A

1,00

1,10

1,20

Nhịp biên hoặc nhịp chốt

2

N/A

0,95

1,05

1,15

Tỉnh định

1

N/A

N/A

1,00

1,10

Nhịp giữa

3

0,90

1,05

1,15

1,20

Nhịp biên hoặc nhịp chốt

2

0,85

1,00

1,10

1,15

Tỉnh định

1

N/A

0,90

1,00

1,10

Đúc từng
nhịp mối
nối loại B
Đúc hẫng
cân bằng.
Đổ tại chổ

27

BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

+ Đánh giá ở trạng thái giới hạn cường độ II cho tải trọng cấp pháp.
- Trạng thái giớ hạn sử dụng:
+ Với tải trọng hợp pháp đánh giá cầu BTCT DUL dụa trên sự thỏa mãn giới hạn
ứng suất kéo trong BT dười tác dụng của tải trọng ở TTGH sử dụng III được xem là yêu
cầu tùy chọn ngoại trừ cầu thi công phân đoạn. Hệ số tải trọng của tải trọng hợp pháp
có thể lấy bằng 1.
+ Với tải trọng cấp phép: Đánh giá theo trạng thái giới hạn sử dụng I được xem là
yêu cầu tùy chọn. Ở đây ứng suất trong các thanh cốt thép và/hoặc thép DUL gần thớ
chịu kéo ngoài cùng nhất không được vượt quá 0,9 lần giới hạn chảy của thép và/ hoặc
thép DUL.
1.6.4. ĐÁNH GIÁ LỰC CẮT:
- Khả năng chịu cắt của các bộ phận cầu BTCT DUL và BTCT đang tồn tại phải
được đánh giá với tải trọng cấp phép.
- Các cầu BTCT đang khai thác mà không có dấu hiệu rõràng của sự quá tải về cắt
thì không cần kiểm toán về cắt cho đánh giá tải trọng thiết kế và đánh giá tải trọng hợp
pháp.
1.6.5. CÁC HIỆU ỨNG THỨ CẤP CỦA DỰ ỨNG LỰC:
- Các hiệu ứng thứ cấp của DUL kéo sau được xem như tải trọng thường xuyên và
có hệ số tải trọng γ như đã nêu.
- Các phản lực gối sinh ra trong cầu liên tục do tải trọng kéo sau làm tăng momen
thứ cấp trong dầm. Các momen thứ cấp kết hợp với momen sơ cấp tạo nên hiệu ứng
momen tổng cộng kéo sau.
- Về cơ bản các hiệu ứng do co ngót, từ biến và nhiệt độ không cần xem xét trong
đánh giá tải trọng cho các cấu kiện có cốt thép phân bố đều để khống chế nứt. Những
hiệu ứng này có thể được xem xét trong đánh giá theo trạng thái giới hạn cường độ của
cầu vòm, cầu khung và cầu nhịp lớn.

1.6.6. ĐÁNH GIÁ CÁC CẦU BÊ TÔNG PHÂN ĐOẠN:
1.6.6.1. Nội dung đánh giá:
- Các cầu BT phân đoạn kéo sau sẽ được kiểm toán theo phương dọc và ngang cầu.
- Đánh giá khả năng chịu tải theo phương ngang cầu chính là đánh giá khả năng của
bản cánh trên ở mặt cắt chịu momen dương và cả mặt cắt chịu momen âm. Thông
thường ở đây phải kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng III để hạn chế ứng suất
kéo trong bê tông. Hệ số làn (m) cho trong bảng 3.6.1.1.2.1 cho trường hợp đặt tải một
làn là 1,2 ở đây chỉ giới hạn lớn nhất là 1,0.
1.6.6.2. Đánh giá tải trọng thiết kế:
- Đánh giá theo:

26


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

§1.6. ĐÁNH GIÁ CẦU BÊ TÔNG
1.6.1. VẬT LIỆU:
1.6.1.1. Bê tông:
- Ở Hoa Kỳ khi chưa biết cường độ chịu nén f , của bê tông thì có thể lấy theo tuổi
của công trình:
+ Tuổi công trình trước năm 1959: f , = 17,24 Mpa (2,5 ksi).
+ Tuổi công trình sau năm 1959: f , = 20,68 Mpa (3 ksi).
-

Với bê tông DUL f , như trên nhưng lấy thêm 25%.

- Khi cường độ BT không xá định được phải lấy mẩu đẻ thí nghiệm. Thông
thường cường độ danh định lấy bằng trung bình cộng của các giá trị trừ đi 1,65 lần độ

lệch chuẩn để cho giá trị có độ tin cậy 95%.
1.6.1.2. Cốt thép:
- Cũng như BT giới hạn chảy của cốt thép thường có thể lấy theo tuổi công trình.
1.6.1.3. Cốt dự ứng lực:
- Lấy theo tuổi của công trình để có cường độ chịu kéo của tao cáp dụ ứng lực.
1.6.2. HỆ SỐ SỨC KHÁNG:
Lấy theo tiêu chuẩn LRFD. Trong trạng thái giới hạn cường độ:
- Uốn và kéo BTCT:

 = 0,9

- Uốn và kéo BTCT dự ứng lực:

 = 1,0

- Cắt và xoắn:
+ Bê tông tỷ trọng thông thường: = 0,9
+ Bê tông tỷ trọng thấp: = 0,7
1.6.3. CÁC TRẠNG THÁI GIỚI HẠN:
1.6.3.1. Đánh giá tải trọng thiết kế:
- KC BTCT: trạng thái giới hạn cường độ I.
- KC BTCT DƯL: trạng thái giới hạn cường độ I và trạng thái giới hạn sử dụng III.
Trạng thái giới hạn sử dụng III kiểm toán để khống chế nứt trong các cấu kiện dự ứng
lực khi dánh giá ở cấp IR còn ở cấp OR thì không cần kiểm toán theo giới hạn cường độ
này.
1.6.3.2. Đánh giá tải trọng hợp pháp và tải trọng cấp phép:
- Trạng thái giới hạn:
+ Đánh giá ở trạng thái giới hạn cường độ I cho tải trọng hợp pháp.

25

BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

hạn chế
hoặc
đặc biệt

làn

Nhiều lượt
< 100

Một
làn

= 1000

1,40

≤ 100

1,35

≥ 5000

1,85

= 1000

1,75

≤ 100

1,55

- Ghi chú:
+ DF = hệ số phân bố ngang LRFD. Khi hệ số phân phối một làn được dùng hệ số
làn có một phần bên trong phải được tách ra.
+ Với tải trọng cấp phép thường xuyên từ 445kN tới 667,5 kN hệ số tải trọng
được nội suy theo trọng lượng xe và ADDT. Trọng lượng chỉ dùng xe tải không xét tải
trọng làn.
+ Với giấy phép đặc biệt (lượt đi bị hạn chế). Đánh giá tải trọng dùng các hệ số
hoạt tải cho trong bảng 7. Hệ số phân bố cho một làn được dùng cho việc đánh giá tải
trọng cấp phép đặc biệt. Nếu cần tăng độ tin cậy đến cấp độ IR thì các xe cấp phép được
hộ tống thì hệ số 1,15 củaγ được tăng lên là 1,35.
- Lực xung kích:
- Đánh giá tải trọng cấp phép dùng lực xung kích là 0,33. Ngoại trừ các xe cấp phép
di chuyển chậm thi không cần tính lực xung kích.

24


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Giấy phép cho một chuyến đi khi tổng tải trọng quá nặng có thể có những điều
kiện kèm theo để giảm hiệu ứng tải, chẳng hạn không có các xe khác đồng thời đi trên
cầu, không đi lệch tâm, hạn chế tốc độ 10 km/h, …

1.5.5.3. Hoạt tải và các hệ số:
- Hoạt tải:
- Hoạt tải là xe tải tực tế được cấp phép hoặc xe cho hiệu ứng tải lớn nhất trong
nhóm xe xin cấp phép.
- Với các nhịp đến 60,96 m (20 ft) chỉ có xe được cấp phép trên làn để tính hiệu ứng
tải. Với nhịp từ 60.96 m (20 ft) đến 91,44m (30ft) khi kiểm toán momen âm ở các nhịp
liên tục áp dụng tải trọng làn giả thiết thêm vào ngay sau xe. Tải trọng làn lấy bằng
2,91kN/m (0,2 klf) trên mổi làn. Tải trọng làn có thể cho phủ lên cả làn xe xin cấp phép
và đặt ở đoạn nhịp làm tăng thêm hiệu ứng của xe sin cấp phép.
- Các hệ số tải trọng:
- Hệ số tải trọng của tải trọng cấp phép cho trong bảng 7 dùng cho trạng thái giới
hạn cường độ II (trạng thái giới hạn mà ở đó chỉ có tải trọng thường xuyên và tải trọng
của xe tải xin cấp phép) dùng cho các nhịp có RF lớn hơn 1 khi đánh giá theo tải trọng
hợp pháp AASHTO. Các hệ số của tải trọng cấp phép không dành cho việc đánh giá
cầu theo tải trọng hợp pháp .
- Với các giấy phép thường xuyên số lượng dự tính các lượt xe cấp phép qua cầu là
chưa biết nên phương pháp giải quyết an toàn là chấp nhận xét xác suất xuất hiệnđồng
thời các xe. Khi đó sử dụng phân phối cho 2 làn LRFD, giả thiết sự xuất hiện cạnh nhau
đồng thời của 2 xe nặng bằng nhau, mỗi xe ở một làn.
- Khi xe cấp phép thường xuyên nhỏ hơn 445 kN (100 kip) các hệ số hoạt tải lấy
giống như hệ số khi đánh giá tải trọng hợp pháp. Khi xe cấp phép thường xuyên lớn
hơn 445 kN các hệ số hoạt tải lấy giống như trong bảng 7.
Bảng 7: CÁC HỆ SỐ TẢI TRỌNG CẤP PHÉP
Loại
giấy
phép

Thường
xuyên

Tần suất

Điều kiện
đặt tải

Lượt đi qua Đi cùng dòng xe
không hạn (các dòng xe khác
chế
có thể đi cùng)

DF*

Hai làn
trở lên

ADDT
(một
chiều)

LL theo tải trọng cấp
phép**
Đến 445 kN

≥ 667,5 kN

≥ 5000

1,80

1,30

= 1000

1,60

1,20

≤ 100

1,40

1,10

Mọi tải trọng
Một lượt
Đi qua

Một lượt

Được hộ tống
không có xe khác
trên cầu

Một
làn

N/A

1,15

Một

≥ 5000

1,50
23


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

của xe. Trong các nhịp lớn và tình trạng mặt đường tốt, hệ số xung kích có thể lấy nhỏ
hơn.
- Đánh giá theo tấn, kN:
+ Có thể dùng hệ số đánh giá (RF) để xác định khả năng chịu tải an toàn của cầu
theo tấn, kN theo công thức:
RT = RF . W
+ RT:Tải trọng theo Tấn, kN cầu có thể khai thác an toàn;
+ RF:Hệ số đánh giá;
+ W: Tải trọng theo Tấn, kN của xe dùng trong khi tính hiệu ứng của hoạt tải.
1.5.5. ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG CHO PHÉP:
1.5.5.1. Giới thiệu chung:
- Cơ quan quản lý cầu thường thiết lập các quy tắc cho phép xe vượt quá giớ hạn
tải trọng hợp pháp trên các tuyến của hệ thống đường bộ. Những quy tắc này liên quan
đến cấu hình xe, tải trọng trục, tải trọng xe và cấp phép cho một chuyến đi, nhiều
chuyến đi hoặc thường xuyên nhưng không vượt quá một năm.
- Những xe được cấp phép đặc biệt có hiệu lực cho một chuyến đi hoặc một số
lượng hạn chế chuyến đi thường có quy định cụ thể về cấu hình xe, tải trọng trục, tổng
tải trọng và thông thường có tải trọng lớn hơn xe được cấp phép thường niên.
- Đánh giá tải trọng cấp phép chỉ được dùng khi đánh giá theo tải trọng hợp pháp

AASHTO có RF ≥ 1.
1.5.5.2. Các loại giấy phép:
- Giấy phép thường xuyên thông thường:
- Có hiệu lực cho các chuyến đi không hạn chế trong một khoảng thời gian không
quá một năm .
- Các xe được cấp phép có thể đi cùng với dòng xe với vận tốc bình thường.
- Một số giấy phép có thể hạn chế có thể đi trên những tuyến quy định.
- Giấy phép đặc biệt:
- Thường có hiệu lực chỉ trong một chuyến đi hoặc một số giới hạn các chuyến đi.
- Các xe cấp giấy phép đặc biệt thường có tổng tải trọng lớn hơn các xe thường cấp
phép thường xuyên .
- Ở Hoa Kỳ giấy phép cho một chuyến đi trong khoảng thời gian quy định (chẳng
hạn 3 ÷ 5 ngày), cho một số chuyển đi cho trong một khoảng thời gian dài hơn (chẳng
hạn 30 ÷ 90 ngày).

22


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Các cầu không được đánh giá với tải trọng NRL phải được điều tra để xác định
nhu cầu cắm biển tải trọng cho các xe đơn nguyên SU4, SU5, SU6 và SU7. Những xe
tải SU này được xây dựng để mô hình các hiệu ứng tải trọng cực hạn của các xe SHV từ
4 trụ trở lên.
- Không cần thiết phải xếp nhiều hơn một xe NRL mỗi làn.
- Các hệ số tải trọng của hoạt tải:
- Cho tải trọng hợp pháp AASHTO:
+ Các hệ số hoạt tải tổng quát ở trạng thái giới hạn cường độ I cho trong bảng 5.
Bảng 5: HỆ SỐ HOẠT TẢI CHUNG CHO TT HỢP PHÁP AASHTO

Lưu lượng giao thông (một Hệ số TT cho xe [3], [3S2], [3-3] và các tải trọng
chiều)
làn
Không biết
1,80
ADTT ≥ 5000
1,80
ADTT = 1000
1,65
ADTT ≤ 100
1,40
+ Ghi chú: Nội suy tuyến tính cho các giá trị ADTT khác.Trong trường hợp cần
thiết để đảm bảo an toàn, kỹ sư đánh giá có thể tăng hệ số trong bảng 5 nhưng không
vượt quá 1,3 lần giá trị trong bảng.
- Cho xe chuyên chở chuyên dụng:
+ Các hệ số hoạt tải tổng quát ở trạng thái giới hạn cường độ I cho trong bảng 6.
Bảng 6: HỆ SỐ HOẠT TẢI CHUNG CHO CÁC XE CHUYÊN CHỞ CHUYÊN
DỤNG
Lưu lượng giao thông (một
Hệ số tải trọng cho xe NRL, SU4, SU5, SU6 và
chiều)
SU7
Không biết
1,60
ADTT ≥ 5000
1,60
ADTT = 1000
1,40
ADTT ≤ 100
1,15

+ Ghi chú: Áp dụng nội suy tuyến tính cho các giá trị ADTT khác.Khi cần thiết,
kỹ sư đánh giá có thể tăng hệ số tải trọng chung trong bảng 6 nhưng không vượt quá 1,3
lần giá trị cho trong bảng.
- Lực xung kích:
+ Trong trạng thái giới hạn cường độ và sử dụng lấy (1+ IM ) = 1,33. Lực xung
kích chỉ áp dụng cho tải trọng xe, không áp dụng cho tải trọng làn.
+ Đáp ứng động của cầu khi có xe chạy qua là một bài toàn phức tạp ảnh hưởng
bởi tình trạng mặt đường và các đặc tính động lực học của cả cầu và xe. Trong đa số các
thí nghiệm cầu, các hư hỏng và tình trạng mặt đường ảnh hưởng lớn đến tác dụng động
21


BÀI GIẢNG BỒI DƯỠNG NÂNG CAO NGHIỆP VỤ KIỂM ĐỊNH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐẶT BIỂN
BÁO HIỆU TRỌNG LƯỢNG XE QUA CẦU ĐƯỜNG BỘ THEO QUY ĐỊNH MỚI

- Hệ số tải trọng của hoạt tải  L lấy theo bảng 4.
- Hệ số xung kích (1 + IM) = 1 + 0,33 = 1,33.
1.5.4. ĐÁNH GIÁ TẢI TRỌNG HỢP PHÁP:
- Khi đánh giá theo HL93 có RF  1 thì phải đánh giá tải trọng hợp pháp để xác
định cần thiết phải cắm biển tải trọng hoặc tăng cường.
- Đánh giá theo tải trọng hợp pháp AASHTO hoặc tải trọng hợp pháp của bang:
+ RF  1 không cần cắm biển hạn chế tải trọng;
+ RF  1 phải cắm biển tải trọng hoặc tăng cường.
- Khi đánh giá tải trọng hợp pháp không còn cấp IR và OR.
- Với mọi chiều dài nhịp, hiệu ứng của tải trọng được lấy theo giá trị bất lợi nhất
của:
+ Xe hợp pháp AASHTO hoặc của bang đặt riêng rẽ.
+ Với mômen âm và phản lực gối trên trụ kết hợp tải trọng làn 2,91kN/m (0,2klf)
với 2 xe AASHTO loại [3-3] hoặc tải trọng hợp pháp của bang nhân với 0,75 chạy cùng
chiều và cách nhau 9,144m (30ft).

- Lấy giá trị lớn nhất của các xe [3], [3-S2], [3-3] hoặc tải trọng hợp pháp của bang
cộng với các tải trọng làn. Mô hình tải trọng làn chung cho mọi xe tải.
+ Với các nhịp dài hơn 60,96m (200ft) các hiệu ứng tải trọng phải xét với tải
trọng hợp pháp của bang hoặc xe [3-3] nhân với 0,75 cộng với tải trọng là 0,2klf
(2,91kN/m có thể lấy 3kN/m).
- Lực xung kích áp dụng cho xe hợp pháp của AASHTO và của bang nhưng không
áp dụng cho tải trọng làn.
- Nếu ADTT (số xe tải / ngày theo mộ chiều tính trung bình trong tuổi thọ thiết kế)
nhỏ hơn 500 có thể bỏ tải trọng làn và hệ số 0,75 đổi thành 1,00 nếu kỹ sư đánh giá
chấp thuận.
- Ghi chú: Ngoài các xe hợp pháp AASHTO và của bang còn có các xe chuyên chở
chuyên dụng (SHV) là các xe tải đơn nguyên hợp pháp nhiều trục với khoảng cách trục
ngắn được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp xây dựng, quản lý rác thải,
chuyên chở hàng hóa xuất khẩu và hàng ngoại cỡ. Các xe tải tổng trọng lượng đến
356kN (80 Kip) được cho phép hoạt động không hạn chế và nói chung là “hợp pháp”
miễn là chúng đáp ứng được các hướng dẫn tải trọng của mẫu cầu liên bang (mẫu B).
- Tải trọng đánh giá ổn định (NRL) đại diện cho mô hình tải trọng riêng lẻ, được
gọi là giả định bới nó không nhằm đại diện cho bất kỳ một xe cụ thể nào. Các xe được
đánh giá với tải trọng NRL có khả năng chịu tải phù hợp với mọi cấu hình xe tải mẫu B
hợp pháp trọng lượng đến 356kN.

20