thiết kế tổng thể nút giao thông lập thể, chương 6 pptx

Chương 5: Thiết kế đường cong đứng lõm
Đường cong đứng lõm được xác định căn cứ vào hai điều
kiện:
* Bán kính cong lồi đảm bảo lực ly tâm không gây khó chịu với
hành khách và không vượt quá sức chịu của ô tô:
Công thức tính bán kính cong lõm :
2
13*
lom
V
R
b
 Trong đó:
V: vận tốc thiết kế = 40 km/h.
b: gia tốc tăng lực ly tâm cho phép b = 0.5 – 0.7 m/s
2
. Thay số ta
có.
2 2
40
205.12
13* 13*0.6
lom
V
R m
b
  
* Bán kính cong lõm đảm bảo tầm nhìn ban đêm.
Sơ đồ tính toán như hình vẽ:

Hình II.8. Sơ đồ tính R

lõm
.
Công th
ức tính toán:
)
2
sin.(2
2

Sh
S
R
f
lom


Trong đó:
S – Tầm nhìn 1 chiều S
1
= 40 m
f
h - chiều cao của đèn pha so với mặt đường. Chiều cao này
ph
ụ thuộc vào cấu
tạo từng loại ô tô sẽ có giá trị khác nhau. Khi tính toán
lấy
f
h = 0,7m

= 4-6

0
góc chiếu của pha ô tô, chọn

= 5
0
Vậy bán kính đường cong đứng lõm là:

2
0
40
327.22( )
5
2(0,7 40.sin )
2
lom
R m
 

* Tra tiêu chuẩn 104 – 2007 điều 11.3.3 quy định:
Với vận tốc V
tk
= 40 km/h thì :
Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu giới hạn R
min
= 450
m.
Bán kính đường cong đứng lõm tối thiểu thông thường R
min
=
700m.

Do ph
ần cong lõm bố trí trên phần đường nên kiến nghị chọn R
lõm
= 1000 m.
II.4.6. Lựa chọn các yếu tố trên trắc ngang.
* Lựa chọn độ dốc ngang thoát nước.
Theo tiêu chuẩn TCXDVN 104 : 2007 độ dốc ngang phần xe
chạy cho mặt đường bê tông nhựa là 15-25%o (Bảng 12)
,
mà trên
vòng xuy
ến không bố trí siêu cao đồng thời các dòng xe nhập dòng
vào vòng xuy
ến và tách dòng ra khỏi vòng xuyến từ nhiều hướng
khác nhau nên trên vòng xuyến kiến nghị bố trí dốc ngang hai mái
với độ dốc ngang là 2%o.
* Sơ bộ chọn kích thước mặt cắt ngang cầu nhánh và vòng
xuy
ến.
Xuất phát từ tính toán độ mở rộng trong đường cong ở phần
trên và số làn xe dự kiến trên cầu nhánh và vòng xuyến ta chọn sơ
bộ chiều rộng mặt cắt ngang như sau:
- Cầu nhánh : Số làn xe mối cầu nhánh n = 2 làn, bề rộng 1 làn xe
là 3.5m, độ mở rộng mỗi làn xe là 0.5m, lan can định hình bề rộng
0.5m. Không bố trí người đi bộ và bố trí sơn đứt.
- Vòng xuyến : Số làn xe vòng xuyến n = 4 làn, bề rộng 1 làn xe
3.5m, độ mở rộng mỗi làn xe 0.5m, lan can định hình rộng 0.5m.
Không bố trí người đi bộ và bố trí sơn đứt.
* Bố trí siêu cao trong cầu nhánh.
Để bố trí siêu cao ta bố trí bằng độ nghiêng của xà mũ, tuy

nhiên bố trí bằng nghiêng của xà mũ thì chỉ thay đổi siêu cao theo
1 s
ố cố định do đó ta bố trí siêu cao xà mũ nghiêng 2% trên các
nh
ịp cầu cong, còn nâng siêu cao từ 2% đến 4% ta dùng lớp phủ.
II.5. TÍNH TOÁN CHI TIẾT ĐOẠN TRỘN DÒNG TRÊN
VÒNG XUY
ẾN.
Tại khu vực trộn dòng trên vòng xuyến các phương tiện phải
thực hiện đồng thới hai việc đó là nhập dòng và tách dòng. Do đo
mà xe không để đi với vận tốc lớ
n tại khu vực này. An toàn xe
ch
ạy và khả năng thông hành của các đoạn trộn dòng phụ thuộc
vào chiều dài của chúng.




r
r
r


o
o
o
2






a
b
t
n
m
h
k
d
1
Hình II.9. Sơ đồ tính đoạn trộn dòng.
Đoạn trộn dòng NH phải thỏa mãn điều kiện NH > L
trộn dòng
.
Chi
ều dài đoạn trộn dòng được tra theo bảng , thông thường được
chọn L
trộn dòng
= (3 -4)*V, với V tính bằng m/s .
Tính đoạn trộn d
òng NH :
Xác định góc ở tâm của đường nhánh theo công thức:














rHKR
r
rHKR
r
Cos




arccos 














rMNR
r
rMNR
r
Cos
1
1
1
1
arccos






rong đó :

và
1

là khoảng cách giữa các trục đường chính
và trục của đường nhánh

= 11.5 m ,
1

= 4.25 m
R : bán kính vòng xuy
ến , R = 80 m

r : bán kính nhánh rẽ , r = 60 m
1
,

: góc chắn cung HD và TN

0 '
60 11.5
0.498 60 6 54"
80 3.5 60
Cos
 

 
   
 
 
 
0 '
1 1
60 4.25
0.447 63 245"
80 3.5 60
Cos
 

 
   
 
 

 
Góc chắn các đoạn cung KL và MI bằng :
0 0 0 0
90 90 60 6'54" 29 53'06"
 
    
0 0 0 ' 0
1 1
90 90 63 24 5" 26 35'54"
 
    
Góc kẹp chắn cung MH:




0 0 ' 0 ' 0 '
1
76 1'42" 29 5306" 26 3554" 19 32 42"
   
      
Chiếu dài đoạn trộn dòng MH theo công thức:

0 '
0 0
3.14 80
19 32 42" 27.289
180 180
R
BC m



 
     
Kiểm tra chiều dài MH đủ để trộn dòng theo điều kiện :
tr
lMH 
Ta có vận tốc trong các nhánh rẽ V=40 km\h=11.111m\s
nhưng trong đoạn trôn dòng ta chỉ tính với 70% vận tốc thiết kế
trong nhánh (AASHTO)vậy trong đoạn trộn dòng
V=30km\h=8.333m\s
Ta có : L
tr
=(3 ÷ 4)V = (3 ÷ 4)8.333 = 25 – 33m
MH = 28.6m n
ằm trong khoảng l
tr
=25÷33 m thỏa mãn, bảo
đảm cho xe chạy tên đoạn trộn d
òng có tốc độ V
tr
=8.333m\s trong
th
ời gian t>3s
Vâỵ với bán kính vòng xuyến R=80 m va bán kính cong nằm
của đường nhánh r=60 đảm bảo đoạn trộn dòng cho xe chạy an
toàn khi nhập dòng và tách dòng.
III. LỰA CHỌN KẾT CẤU PHỤ TRỢ.
a. Bản mặt cầu.
Mặt cầu là bộ phận chịu ảnh hưởng trực tiếp của bánh xe, đáp

ứng y
êu cầu chịu hao mòn, ít bị hao mòn và không gây xung kích
l
ớn, đảm bảo cho xe chạy êm thuận. Kết cấu mặt cầu vừa đảm
bảo thoát nước nhanh và trọng lượng bản thân nhẹ.
Thiết kế lớp phủ mặt cầu dầy 74mm gồm các lớp sau:
- Lớp atphan hạt mịn: t = 30mm.
- Lớp atphan hạt trung: t = 40mm.
- Lớp phòng nước bằng vật liệu chuyên dụng: t = 4mm.
b. Lan can
Lan can cầu được thống nhất trong toàn dự án, được đúc sẵn
bằng BTCT theo kích thước định hình dưới đây.
Hình III.13 Lan can.
c. Thoát nước
Các ống thoát nước trên mặt cầu ở mỗi bên được thu vào ống
nhựa PVC có đường kính 200mm chạy dọc dưới cánh dầm. Các
ống n
ày chạy về mố và được dẫn xuống dưới.
d. Chiếu sáng
Trên tất cả các cầu nhánh bố trí chiếu sáng một bên phía lưng
đường cong.
e. Gối cầu.
Toàn bộ dự án kiến nghị sử dụng gối chậu một phương và hai
phương.
g. Khe biến dạng.
Toàn bộ dự án kiến nghị sử dụng khe biến dạng cao su cốt bản
thép, bề mặt phía trên cao su được dán lớp hợp kim chống mài
mòn.
3.8.4. Các thông số vật liệu và kiểm toán sơ bộ mặt cắt dầm.
a. Vật liệu xây dựng cầu.

b. Bê tông:
- Bê tông dầm bản: C40, f’c=40Mpa;
- Bê tông trụ, mố: C35, f’c=35Mpa;
- Bê tông cọc khoan nhồi, cọc đúc sẵn, cống hộp: C30,
f’c=30Mpa;
-
Tường lan can, tường chắn, dải phân cách giữa: C25,
f’c=25Mpa;
- Bê tông lót móng: C15, f’c=15Mpa.
(f’c là cường độ chịu nén của mẫu bê tông hình trụ tròn
đường kính D=15cm, cao H=30cm tại tuổi 28 ngày)
c. Cốt thép thường:
- Cốt thép dầm, trụ, cọc khoan nhồi: CIII, giới hạn chảy
fy=400Mpa;
- C
ốt thép tròn trơn trong các cấu kiện: CI, giới hạn chảy
fy=240Mpa.
d. Cốt thép dự ứng lực:
- Tao thép gồm 7 sợi, đường kính 15.2mm có độ tự chùng
th
ấp, cấp 270 theo tiêu chuẩn ASTM416-90a. Các thông số
cáp cho trong bảng sau:
Bó cáp dự ứng lực dọc sử dụng loại 12T15.
Bó cáp dự ứng lực ngang sử dụng loại 3T15.