Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD 40:1987 về "Kết cấu xây dựng và nền - Nguyên tắc cơ bản về tính toán" là văn bản kỹ thuật pháp lý quan trọng, đặt nền móng cho phương pháp tính toán kết cấu theo trạng thái giới hạn tại Việt Nam. Dưới đây là phần tóm tắt chi tiết nội dung cốt lõi từ Phần mở đầu và các Điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này.

Điều 1: Phạm vi áp dụng và nguyên tắc chung

• Phạm vi áp dụng: Tiêu chuẩn này quy định những nguyên tắc cơ bản thống nhất để tính toán kết cấu xây dựng và nền của các loại nhà và công trình bằng các vật liệu khác nhau như bê tông, bê tông cốt thép, thép, gạch đá và gỗ.
• Phương pháp tính toán chủ đạo: Toàn bộ hệ thống kết cấu và nền phải được tính toán theo phương pháp trạng thái giới hạn nhằm đảm bảo an toàn chịu lực và khả năng sử dụng bình thường trong suốt quá trình xây dựng và khai thác.
• Yêu cầu về độ bền vững: Kết cấu phải được thiết kế sao cho có đủ độ tin cậy kinh tế - kỹ thuật, tính đến các tác động bất lợi của môi trường và đặc trưng cơ lý của vật liệu theo thời gian.

Điều 2: Các trạng thái giới hạn của kết cấu và nền

Tiêu chuẩn phân chia các trạng thái giới hạn thành hai nhóm chính để kiểm soát toàn diện chất lượng công trình:

• Trạng thái giới hạn thứ nhất (Nhóm I - Về khả năng chịu lực): Nhóm này nhằm ngăn ngừa sự phá hỏng hoàn toàn hoặc mất ổn định của kết cấu và nền. Các chỉ tiêu cần tính toán bao gồm độ bền (sức chịu tải), độ ổn định về hình dáng và vị trí, chống lật, chống trượt, và phá hỏng do mỏi dưới tác động của tải trọng lặp.
• Trạng thái giới hạn thứ hai (Nhóm II - Về điều kiện sử dụng bình thường): Nhóm này nhằm đảm bảo công trình hoạt động bình thường, không gây cản trở hoặc lo ngại cho người sử dụng. Các chỉ tiêu kiểm tra bao gồm độ biến dạng (độ võng, độ lún, độ nghiêng), góc xoay, và sự hình thành hoặc mở rộng vết nứt quá mức cho phép.

Điều 3: Tải trọng và tác động trong tính toán

Quy định chi tiết về cách xác định và phân loại các lực tác động lên kết cấu:

• Phân loại tải trọng: Tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên (trọng lượng bản thân kết cấu, áp lực đất) và tải trọng tạm thời (tải trọng hoạt động trên sàn, gió, tuyết, nhiệt độ, động đất).
• Giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán: Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy về tải trọng (hệ số vượt tải). Hệ số này phụ thuộc vào mức độ sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng thực tế so với tiêu chuẩn.
• Tổ hợp tải trọng: Khi thiết kế, phải xét đến các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất, bao gồm tổ hợp cơ bản (tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn/ngắn hạn) và tổ hợp đặc biệt (có thêm tải trọng đặc biệt như động đất, sự cố, cháy nổ).

Điều 4: Đặc trưng của vật liệu và đất nền

Xác định các thông số đầu vào về cường độ và tính chất cơ lý của vật liệu xây dựng và nền đất:

• Đặc trưng tiêu chuẩn: Cường độ tiêu chuẩn của vật liệu được xác định dựa trên các thí nghiệm tiêu chuẩn với xác suất đảm bảo quy định. Đối với đất nền, các đặc trưng tiêu chuẩn bao gồm lực dính đơn vị, góc ma sát trong và mô đun biến dạng.
• Đặc trưng tính toán: Cường độ tính toán của vật liệu thu được bằng cách chia cường độ tiêu chuẩn cho hệ số tin cậy của vật liệu. Hệ số này tính đến sự không đồng nhất của vật liệu và sai số trong quá trình chế tạo, thi công thực tế.
• Hệ số điều kiện làm việc: Để phản ánh sát thực tế làm việc của kết cấu và nền (ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, thời gian tác dụng tải trọng dài hạn), cường độ tính toán được nhân thêm với hệ số điều kiện làm việc tương ứng.