Xây Dựng - Thiết Kế Đường ÔTô (Đường Cao Tốc) phần 3 ppt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (584.69 KB, 12 trang )

TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
N tinh toỏn trờn 1 ln
xe ( xe/ngayờm)

< 100

<1000

<5000

5000
K
2
1 0.8 0.65 0.6
n : H s vt ti ly n = 1,15
m : H s xột n iu kin tip xỳc gia cỏc lp kt cu ly
m = 0,65 vi t nn cú tớnh dớnh
m = 1.15 vi t nn kộm dớnh.(cỏt, ỏ cỏt)
K
1
: H s xột n s gim kh nng chng ct di tỏc dng ca ti trng
trựng phc v chn ng ca xe chy ly K
1
=0,6
K
2
: H s an ton xột n iu kin lm vic khụng ng nht ca kt cu, h s
ny ph thuc lu lng xe chy :
K
tr
: H s cng xột n bn vng v d tr cng theo tiờu chun

gõy trt.
Vi mt ng cp cao A1, A2 : K
tr
= 1
Vi mt ng cp thp B1 : K
tr
= 0,75 - 0,95 (khi lu lng xe
<100(xe/ngờm/ln) dựng tr s nh)
C : Lc dớnh ca lp tớnh toỏn .
Riờng i vi BTN h s K v lc dớnh C ca nú nhit cao 50
0
C nh
sau:
+ BTN ht ln : C=2,7 3,0 (daN/cm
2
) ; K'=1,6
+ BTN ht mn : C=1,7 2,0 (daN/cm
2
) ; K'=1,1
+ BTN cỏt : C=1,3 - 1,5 (daN/cm
2
) ; K'=0,9
Chỳ ý : i vi cỏc lp múng bng ỏ dm, bng t gia c cht vụ c khụng
cn kim tra iu kin trt vỡ cng chng ct ca chỳng ln.
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 24
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
Đ13.5 TNH TON CNG CA KT CU O MM THEO TIấU
CHUN CHU KẫO KHI UN.
13.5.1 Nguyờn lý tớnh toỏn:
Nguyờn lý: ng sut chu kộo khi un xut hin ỏy cỏc lp vt liu ton khi

do ti trng xe chy gõy ra khụng c vt quỏ ng sut kộo un cho phộp ca
cỏc lp vt liu ú thỡ kt cu ỏo ng lm vic trng thỏi bỡnh thng.
Ngha l :

ku
R
ku
(13-8)
Trong ú :

ku
: ng sut kộo khi un ln nht xut hin trong cỏc lp vt liu ton khi
do ti trng xe chy gõy ra [daN/cm
2
]
R
ku
: cng chu kộo khi un cho phộp ca vt liu [daN/cm
2
]
Cú th hiu mt cỏch cn k nh sau:
Trong cỏc lp vt liu ton khi ca KCA lm bng BTN v cỏc lp vt liu
gia c bng cht kt dớnh vụ c, hu c ng sut sinh ra khi KCA b vừng
di tỏc dng ca ti trng trựng phc, tc thi khụng c lm phỏ hoi cu
trỳc ca vt liu v dn n phỏt sinh cỏc vt nt.
Ni dung tớnh toỏn
13.5.2.1 Xỏc
nh cng chu kộo khi un cho phộp

R
ku
= f(tớnh cht c lý ca VL, ch ti trng: mc trựng phc v tc
tng ng sut )
Ngoi ra i vi cỏc lp BTN v cỏc hn hp cú nha cũn ph thuc nhiu
vo nhit trong thi k tớnh toỏn, cũn nhng vt liu c gia c bng
cht kt dớnh vụ c thỡ ch ph thuc vo m.
Cỏc tr s R
ku
ca tng loi vt liu c xỏc nh theo (bng 13-13 trang
129 TK 2)
13.5.2.2 Xỏc nh ng sut chu kộo khi un trong cỏc lp VL ton khi
C s lý thuyt: Nghiờn cu cho hay ng sut kộo un ln nht xut hin
mt tip xỳc gia lp VL ton khi v lp VL ngay di nú, ti trc tỏc
dng ca ti trng.

()
td
ku
h
g
D
h
D
E
D
cot
1
4
1

0
1
1

à

=
(13-21)
Trong ú:
E
1
l mụun n hi ca lp VL ton khi

0
l bin dng n hi ca nn t
h
1
l chiu dy lp VL ton khi
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 25
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
h
t
l chiu dy tng ng ca cỏc lp VL nm di lp VL ton khi
à
1
l h s poisson trung bỡnh ca lp VL ton khi à
1
=0,30
T cụng thc (13-21) cú th lp toỏn tớnh toỏn

Trong thc t thng xy ra 2 trng hp l lp VL ton khi nm tng mt v
lp VL ton khi nm tng gia (múng).
i vi tng mt:

S tớnh cho ng sut kộo un n v do p=1daN/cm
2
sinh ra
Toỏn hỡnh 13-15 biu din quan h gia chiu dy tng i h
1
/D ca tng mt
(trc honh) v t s E
1
/E
chm
(ng cong) vi tr s
ku

do ti trng p=1daN/cm
2

gõy ra (trc tng).
Toỏn lp cho trng hp gia tng mt v tng múng khụng tip xỳc nhng cú

dớnh bỏm tt ú l trng hp bt li nht v phỏt sinh ng sut kộo - un ỏy
tng mt.

ku

=f (
chm
E
E
D
h
11
,
) (13-22)
Trong ú :
h
1
: chiu dy ca lp VL tớnh toỏn.
D : ng kớnh ca vt bỏnh xe tng ng.
E
chm
: mụuyn n hi chung ca nn t v cỏc lp vt liu phớa di v trớ
tớnh toỏn
E
1
: mụuyn n hi ca lp VL tớnh toỏn.
Trỡnh t tớnh toỏn:
Tớnh tr s mụ un n hi chung trờn mt tng múng E
chm

, tr s ny c tin
hnh tớnh toỏn theo toỏn Cogal bng cỏch i tun t t di lờn trờn cỏc lp
khi ó bit chiu dy ca chỳng. Hoc i cỏc lp VL nm di lp VL ton
khi v 1 lp cú E
TB
theo cụng thc (12-13) ca GS ng Hu ri dựng toỏn
Cogal xỏc nh E
chm
gia E
TB
vi E
0

D
E
1
,

h
1
z
E
2
E
3
E
0

E
c
h
m
p

=

1
(
k
G
/
c
m
2
)
Hình 13.10. Sơ đồ tính ứng suất
chịu kéo khi uốn đơn vị

ku
của lớp
vật liệu toàn khối là tầng mặt

TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 26
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
Dựng toỏn hỡnh 13-15 tớnh ng sut kộo - un n v ln nht
ku

Xỏc nh ng sut kộo un ton b trong tng mt

ku
=1,15
ku
.p (13-23)
1,15 l xột n h s ng
4. So sỏnh ỏnh giỏ
ku
vi R
ku
trong kt cu 1 lp hoc lp di ca tng mt 2
lp
Nu
ku
R
ku
m bo tng mt lm vic bỡnh thng
Nu
ku
> R
ku
phi gia cng thờm bng cỏch tng chiu dy h
1
hoc tng
cng ca tng múng (tc l tng E
chm
), ri kim tra li.
Chỳ ý: Khi tớnh toỏn tng mt bờ tụng atphalt 2 lp thỡ cho phộp ch tớnh ng sut
kộo -un i vi lp di v phi i tng mt 2 lp v 1 lp cú E

TB
v h
1
ri tin
hnh tớnh toỏn xỏc nh
ku
nhng R
ku
ly ng vi VL lp di.
i vi cỏc lp VL ton khi nm tng gia:
S dng toỏn hỡnh 13-16 (trang 121 TK 2)
- a h bt k v h cú 3 lp, cú lp gia l lp VL ton khi cn tớnh toỏn:
- Gi nguyờn lp tớnh toỏn, i cỏc lp phớa trờn lp tớnh toỏn v 1 lp tng
ng cú E
TB
, cỏc lp phớa di lp tớnh toỏn v nn t a v 1 bỏn khụng
gian n hi (nn mi)

- Xỏc nh ng sut kộo un n v

ku
=f (
chm
tt
tt
tb
E
E
E
E
D
H
,,
) (13-24)
Trong ú :
H : tng chiu dy ca cỏc lp ỏo ng tớnh n v trớ tớnh toỏn (ỏy lp
VL ton khi).
D : ng kớnh ca vt bỏnh xe tng ng.
p

=

1
(
k
G
/
c
m

2
)
E
c
h
m
E
0
E
2
z
E
1

=

E
T
B
D

h
h
1
h
2
Hình 13.11. Sơ đồ tính ứng suất chịu
kéo khi uốn đơn vị

ku
ở đáy các lớp
vật liệu tầng giữa.

TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 27
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
E
chm
: mụuyn n hi chung ca nn t v cỏc lp vt liu phớa di lp
VL ton khi úng vai trũ l E
3
trờn toỏn .
E
tt
: mụuyn n hi ca lp VL ton khi tớnh toỏn úng vai trũ l E
2
trờn
toỏn .
E
tb
: mụuyn n hi trung bỡnh ca lp VL ỏo ng phớa trờn lp VL ton
khi tớnh toỏn úng vai trũ l E
1
trờn toỏn .
Toỏn hỡnh 13-16 c lp cho trng hp cỏc lp cựng nhau dch chuyn
trờn mt tip xỳc (l iu kin bt li v ng sut kộo lp gia). Toỏn c
thit lp chớnh xỏc va trong phm vi h
1
/h = 0,1 0,6

- Xỏc nh ng sut kộo un ln nht

ku
=1,15
ku
.p (12-25)
Trong ú :

ku
: ng sut kộo un n vi (ng vi p=1 (daN/cm
2
))
p : ỏp lc ca bỏnh xe tỏc dng lờn mt ng (t 5,5 6 daN/cm
2
)
1.15 :h s xột n nh hng ca ti trng ng.

Đ
13.6 PHNG PHP XC NH CC THễNG S TNH
TON CNG O NG MM.
Chỳ ý : Khi tớnh toỏn KCA theo cỏc tiờu chun vi cỏc lp vt liu cú
nha phi chỳ ý n nhit tớnh toỏn ng vi iu kin bt li nht v
iu kin ph bin
+ Kim tra iu kin kộo un : t
0
=(10 - 15)
0
C

+ Kim tra iu kin trt : t
0
=(50 - 60)
0
C
+ Kim tra iu kin vừng : t
0
=(20 - 30)
0
C (iu kin ph bin)
tớnh toỏn cng cng nh chiu dy ca KCA mm cn phi xỏc nh
c cỏc c trng tớnh toỏn ca VL v nn t gm:
- Mụuyn n hi ca vt liu E
vl
- Mụuyn n hi ca nn ng E
0
- Lc dớnh ca vt liu , nn ng C
- Gúc ni ma sỏt ca vt liu , nn ng
- Cng chu kộo khi un ca VL ton khi.
- Cỏc c trng tớnh toỏn E, c, v R
ku
ca hn hp ỏ nha
- Xỏc nh tr s CBR (California Bearing Ratio) ca t v vt liu.
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 28
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
0.1
0.2
0.3
0.4 0.5 0.6
0.7 0.8

0.9 1.0
1.2
1.1
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8 1.9 2.0
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.10
0.05
h/D
0.150.15
0.05
0.10
0.20
0.25

0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
0.75
0.80
0.80
E
0
E
1
1.61.51.41.3
1.1
1.2
1.00.9
0.80.70.6
0.50.4
0.3
0.2
0.10
1.7
1.8
1.9
2.0
E

1
E
ch
=0.9
0
.
8
0
.
7
0
.
6
0
.
5
0
.
4
0
.
2
0.1
0
.
3
h
E
1
E

0
D
p
E
ch
(Phn ny SV cú th xem cỏc ti liu chuyờn mụn cỏc mụn hc C hc t, Vt
liu xõy dng, cỏc Giỏo trỡnh thớ nghim v Giỏo trỡnh TK 2)

Hỡnh 13.11 Toỏn Kogan xỏc nh mụun n hi chung ca h 2 lp

TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 29
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP

Hỡnh 13.12a. Toỏn xỏc nh ng sut ct
am
i vi nn t

7
E
1
E
2
=
5

1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
4
0
5
0
4
0
0
3
0
0
2
0
0
10
0
46
44
42
38
36

34
32
28
26
24
22
18
16
14
12
7
5
p

a
m
h
/
D
4
.
0
0
.
0
4
0
0
.
0

3
5
3
.
5
0
.
0
3
0
3
.
0
0
.
0
2
5
2
.
5
0
.
0
2
0
2
.
0
0

.
0
1
5
1
.
5
0
.
0
1
0
1
0
.
0
0
5
0
.
5
0
0
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 30
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 31
0
.
1
0

.
0
1
0
.
0
2
0
.
2
0
.
0
3
0
.
3
0
.
0
4
0
.
4
0
.
0
5
0
.

5
0
.
0
6
0
.
6
0
.
0
7
0
.
7
0
.
0
8
0
.
8
0
.
0
9
0
.
9
0

.
1
0
1
.
0
0
.
1
1
1
.
1
0
.
1
2
1
.
2
0
.
1
3
1
.
3
0
.
1

4
1
.
4
0
.
1
5
1
.
5
0
.
1
6
1
.
6
0
.
1
7
1
.
7
0
.
1
8
1

.
8
0
.
1
9
1
.
9
0
.
2
0
2
.
0
h
/
D

a
m
p
S
ơ

đ
ồ

t

í
n
h

t
o
á
n
E
1
E
2
,

c
,

D
p
h
6
8
1
0
1
2
1
4
1
6

1
8
2
0
2
2
2
4
2
6
2
8
3
0
3
2
3
4
3
6
3
8
4
0
4
2
4
4
4
6

4
0
0
3
0
0
1
0
0
2
0
0
E
1
E
2
=
5
1
0
2
0
3
0
5
0
Hỗnh 13-16. Toaùn õọử xaùc õởnh ổùng suỏỳt cừt chuớ õọỹng
am
cuớa lồùp dổồùi hóỷ 2 lồùp khi caùc lồùp cuỡng laỡm vióỷc
(Duỡng cho nóửn õỏỳt )

TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP

0
.
1
0
0
.
2
0
.
4
0
.
5
0
.
6
0
.
7
0
.
8
0
.
9

1
.
0
1
.
1
1
.
2
1
.
3
1
.
4
1
.
5
1
.
6
1
.
7
1
.
8
1
.
9

2
.
0
0
.
0
0
2
0
.
0
0
4
0
.
0
0
6
0
.
0
0
8
0
.
0
1
0
0
.

0
1
2
0
.
0
1
4
0
.
0
1
6
0
.
0
1
8
0
.
0
2
0
0
.
0
2
2
0
.

0
2
4
0
.
0
2
6
0
.
0
2
8
0
.
0
3
0
0
.
0
3
2
0
.
0
3
4
0
.

0
3
6
0
.
0
3
8
0
.
0
4
0
46
0
4
4
0
4
2
0

=
4
0
0
3
8
0
3

6
0
3
4
0
3
2
0
3
0
0
=
2
0
.
3
h
/
D

a
m
/
p
0
E
2
E
1
3

5
7
1
0
2
0
2
5
3
0
1
5

Hỗnh 13-12. Toaùn õọử xaùc õởnh ổùng suỏỳt cừt chuớ õọỹng
am
cuớa lồùp dổồùi hóỷ 2 lồùp khi coù thóứ chuyóứn vở
tổỷ do giổợa 2 lồùp (chi tióỳt cuớa toaùn õọử 9-14)

TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 32
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP

0.03
0.02

0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
=5
0
=10
0
=13
0
=20
0
=30
0
=40
0
20
40
60
80
100
Chióửu daỡy
mỷt õổồỡng
h(cm)

ab

ab
Hỗnh 13-12. Toaùn õọử xaùc õởnh ổùng suỏỳt cừt chuớ õọỹng
am

do tro
ỹ
n
g
lổồ
ỹ
n
g
baớn thỏn m
ỷ
t õổồỡn
g

g
ỏ
y
r
a
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 33
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
0
.
1

0
.
2
0
.
3
0
.
4
0
.
5
0
.
6
0
.
7
0
.
8
0
.
9
h
/
D
0
0
.

2
0
.
4
0
.
6
0
.
8
1
.
0
1
.
2
1
.
4
1
.
6
1
.
8

a
m
/
p

1
.
0
1
.
5
2
.
0
2
.5
3
.
0
3
.
5
4
5
6
8
=
1
0
E
t
b
E
c
h

m
E
1
E
2
E
3
E
c
h
m
D
E
t
b
p
h
h
1
h
2
h
3

Hình 13-17. Toán đồ xác định ứn
g
suất cắt hoạt độn
g
lớn nhất
trong lớp bêtông nhựa
TS Phan Cao Th Thit k ng ụtụ (Phn 2) Trang: 34
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N BM ặèNG T - ặèNG TP
E
3
E
2
E
1
h
1
E
c
h
m
D
p
=
1
E
0
E
1
/E