bảng thuyết minh tính toán thiết kế áo đường
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (260.78 KB, 11 trang )
BẢNG TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM
(TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG: 22TCN 211-06)
CÔNG TRÌNH: KHU ĐÔ THị MớI TÂY NAM KIM GIANG I
PHƯờNG Hạ ĐÌNH, QUậN THANH XUÂN, PHƯờNG ĐạI KIM, QUậN HOÀNG MAI, XÃ TÂN TRIềU, HUYệN THANH TRÌ - THÀNH PHố HÀ NộI
TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG LOẠI 1
I. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
*/ Thông số chung
Đường đô thị: Đường trục chính khu vực;
8
Đồng bằng
2
làn
Không
Không
6,00%
15
năm
100
kN
33
cm
0,6
MPa
Cấp cao A1
1
MĐ chính
1
Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế
Trọng lượng trục Pi (kN)
Số trục sau Số bánh xe của mỗi K/c giữa các LL xe 2 chiều
Loại xe
Trục trước
Trục sau
(trục)
cụm bánh ở trục sau trục sau (m) ni (xe/n.đêm)
Xe con các loại:
1500
Xe buýt các loại:
+ Loại nhỏ
26,40
45,20
1
2
250
+ Loại lớn
56,00
95,80
1
2
50
Xe tải các loại:
+ Tải nhẹ
18,00
56,00
1
2
200
+ Tải vừa
25,80
69,60
2
2
30
+ Tải nặng 1
48,20
100,00
2
2
10
+ Tải nặng 2
45,20
94,20
2
2
1,4
2
Loại và Cấp đường t.kế:
Số làn xe thiết kế:
Dải phân cách giữa:
Dải phân cách bên:
Tỉ lệ tăng trưởng xe: q=
Năm cuối thời kì T.kế: t=
Tải trọng trục tiêu chuẩn:
Đường kính tấm ép D:
Á.lực tính toán t.chuẩn:p=
Loại tầng mặt:
Tính KCAĐ cho
Đường ô tô cao tốc và cấp I; 1
Đường ô tô cấp II;
2
Đường ô tô cấp III;
3
Đường ô tô cấp IV;
4
Đường ô tô cấp V;
5
Đường ô tô cấp VI;
6
Đường đô thị: Đường cao tốc7 và trục chính;
Đường đô thị: Đường trục chính
8 khu vực;
Đường đô thị: Đường phố; 9
Đường đô thị: Đường KCN 10
và kho tàng;
Đường đô thị: Đường xe đạp,
11 ngõ phố;
1/ Số trục xe tính toán/làn xe sau khi qui đổi về trục tiêu chuẩn:
*Công thức:
k
P
N tk C1 C 2 ni i
100
i 1
4, 4
Trong đó: C1: hệ số số trục xe:
C1 = 1+1,2*(m-1)
Với m: số trục xe của một cụm trục.
Bảng 2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe ti êu chuẩn
Loại xe
Xe buýt
nhỏ
Xe buýt
lớn
Tải nhẹ
Tải vừa
Tải nặng 1
Tải nặng 2
Pi (kN)
Trục trước
Số bánh xe
K/c giữa các
của mỗi cụm Số trục (trục)
trục sau (m)
bánh xe
26,40
45,20
56,00
95,80
18,00
56,00
25,80
69,60
48,20
100,00
45,20
94,20
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,4
C1
C2
ni
C1.C2.ni.(Pi/100)4,4
1
1
1
1
1
1
1
2,2
1
2,2
1
2,2
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
250
250
50
50
200
200
30
30
10
10
2
2
5
8
25
41
0
16
0
13
3
22
0
3
Ntk=
136
(trục/n.đêm.2chiều)
2/ Số trục xe tính toán tiêu chuẩn/làn xe:
Ntt = Ntk.fl =
136x0.55
fl =
3/ Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán:
Ne
1
[(1 q)t 1]
365 N tt
q(1 q)t 1
= 75
(trục/làn.ngđêm)
0,55 (Đường 2 làn xe, Không DPC giữa)
2,82E+05 (trục)
Bảng tính KCAĐ theo 22TCN211-06
K.Tra do vong dan hoi
II/ Trình tự tính toán:
4/ Dự kiến kết cấu áo đường:
Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết
về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06
Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến
Các lớp kết cấu
Moduyn đàn hồi E (MPa)
Bề dày lớp
(tính từ dưới lên)
(cm)
Tính độ võng Tính trượt Tính k.uốn
42
Nền đầm chặt K98
30
250
250
250
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
18
300
300
300
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
7
280
200
1600
BTNC 19
5
420
300
2000
BTNC 9.5
Cường độ kéo uốn
Rku (MPa)
Lực dính C
(MPa)
0,028
1,60
2,60
5/ Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ v õng đàn hồi:
Công thức kiểm tra:
Ech > Kdctb.Eyc
a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5):
E tb
1 k .t 1 / 3
' E1
1 k
3
Với k= h2/h1 và t = E2/E1; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4:
Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
Lớp kết cấu
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
BTNC 19
BTNC 9.5
Ei (MPa)
250
300
280
420
t = E2/E1
1,200
1,045
1,558
hi (cm)
30
18
7
5
b/ Xết đến hệ số điều chỉnh b = f(H/D):
Với H/D =
1,818
Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b =
1,201
Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' = 336,86
k= h2/h1
0,600
0,146
0,091
Htb (cm)
30
48
55
60
Etb' (MPa)
250,0
268,0
269,5
280,4
(MPa)
c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06
Ta có: H/D =
1,818
Eo/Edctb =
0,125
Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được:
Ech/E1 = Ech/Edctb = 0,53199
Vậy => Ech
= 179,21 (MPa)
d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có:
Ech > Kdctb.Eyc
Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là
75
trục/ làn.ngày đêm
tra Bảng 3-4 tìm được Eyc =
140,00
MPa
Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc nhỏ hơn
do vậy lấy Eyc tối thiểu =
155,00
MPa để kiểm toán.
Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3:
K=
0,90
Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng:
Kdvcd=
1,100
=>K
dc
170,50
(MPa)
tb.Eyc =
Kết quả nghiệm toán:
K dc
Ech = 179.21
>
= 170.5 => Kết luận => Đạt
tb E y c
Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép.
1
Bảng tính KCAĐ theo 22TCN211-06
Góc ma sát trong
j (độ)
21
2
K.Tra do vong dan hoi
6. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất
Công thức kiểm tra:
Tax + Tav
C
K
tt
tr
cd
a/ Tính E tb của tất cả các lớp kết cấu
- Việc tính đổi các lớp về hệ 2 lớp được thực hiện như bảng sau, và theo công thức:
E
tb
' E
1
1 k .t 1 / 3
1 k
3
Bảng 5: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
Ei (MPa)
250
300
200
300
Lớp kết cấu
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
BTNC 19
BTNC 9.5
Xét đến hệ số điều chỉnh b theo H/D => b
> Edctb=b x Etb' = 1.201 x 261.9 =
t = E2/E1
hi (cm)
30
18
7
5
1,200
0,746
1,160
1,201
314,65
k= h2/h1
0,600
0,146
0,091
Htb (cm)
30
48
55
60
(MPa)
b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra T ax
Ta có:
H/D =
1,818
dc
E1/E2=E tb/Eo =
314.65/42
7,49
j=
21,0 °
Từ các kết quả trên, tra biểu đồ hình 3-2 ứng với góc nội masat của đất nền:
Ta có Tax/p = 0,016066
Vậy => Tax = 0.0161 x 0.6 =
0,009640 (MPa)
c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp KCAD gây ra trong nền đất T av .
Tra toán đồ Hình 3-4 ta được: Tav =
-0,00078
(MPa)
d/ Xác định trị số lực dính tính toán C tt
Với Ctt = C.K1.K2.K3
Trong đó:
C=
K1=
0,0280 (MPa)
0,6000
K2=
1,0000 (tra bảng 3-8)
K3=
1,5000
=> Ctt=
0,0252 (MPa)
Xác định độ tin cậy yêu cầu đối với tính cắt trượt:
K=
0,90
=> Hệ số cường độ về cắt trượt Ktrcd =
0,94
Vậy ta có:
Tav + Tax = 0.00964 -0.00078 = 0,008860 (MPa)
Ctt / Ktrcd = 0.0252 / 0.94
= 0,026809 (MPa)
Tav + Tax
Ctt / Ktrcd => kết luận =>
Ta thấy:
<
=>Kết luận: Kết cấu dự kiến Đảm bảo điều kiện chống trượt
1
Đạt
Etb' (MPa)
250,0
268,0
258,6
261,9
7. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa
Công thức kiểm tra:
ku
s ku
R tt
K cdku
s ku . p.k b
Với sku =
ku
Rtt = k1 x k2 x Rku
Bảng 6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
hi (cm)
Lớp kết cấu
Ei (MPa) t = E2/E1
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
250
30
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
300
1,200
18
BTNC 19
1600
5,969
7
BTNC 9.5
2000
5,551
5
a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa
- Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:
-> Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp dưới:
k= h2/h1
0,600
0,146
0,091
+ Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới
Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=
Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=
=> H/D = 48/33 =
=>Hệ số điều chỉnh b
=> Etbdc = Etb' x b
268,04
48
1,45
1,1704
313,70
(MPa)
cm
(1)
(MPa)
Eo/Etbdc =
Với
Eo/E21
0,1339 (2)
Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán đồ Hình 3-1 - 22TCN211-06, ta được:
Ech.m/Etbdc =
0,4807
Vậy Ech.m =
Tìm
s ku
313.7 x 0.4807 =
150,80 (MPa)
ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:
h1=
12 cm
E1 = 1766,667 (MPa)
h1/D = 12/33 =
0,36 (3)
E1/Ech.m = 1766.67 / 150.8 =
11,72 (4)
Từ (3) và (4) Tra toán đồ hình 3-5:s ku =
Chọn kb =
Vậy sku = 2.0285 x 0.6 x 0.85 =
- Đối với lớp BT nhựa lớp trên:
Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên:
2,0285
0,85
1,0345 (MPa)
-> Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên
Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=
Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=
=> H/D = 55/33 =
=>HS điều chỉnh b
=> Etbdc = Etb' x b
360,3
55,0
1,67
1,1913
429,21
(MPa)
cm
(5)
(MPa)
Với Eo/Etbdc =
0,0979 (6)
Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được:
Ech.m/Etbdc = 0,45799
Vậy Ech.m =
Tìm
s ku
429.21 x 0.45799 =
h1=
E1 =
h1/D = 5/33 =
E1/Ech.m = 2000 / 196.57 =
Từ (7) và (8) Tra toán đồ hình 3-5:
s ku =
Chọn kb =
1
196,57 (MPa)
ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:
5,0 cm
2000,00 (MPa)
0,15 (7)
10,17 (8)
2,3621
0,85
Htb (cm)
30
48
55
60
Etb' (MPa)
250,0
268,0
360,3
434,2
Vậy sku = 2.3621 x 0.6 x 0.85 =
1,2047 (MPa)
b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo biểu thức 3.9 22TCN211-06
Công thức kiểm tra:
sku
Rttku
K cdku
- Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06
Rttku = k1 . k2 . Rku
+k1=
11,11
N 0e , 22
11,11
= 0,7026
2,82E+05 ^0,22
(Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế)
+k2 =
Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới:
Rttku = k1 . k2 . Rku =
+ Đối với lớp BTN lớp trên:
Rttku = k1 . k2 . Rku =
1,00
0.703 x 1 x 1.6 =
1,124 (MPa)
0.703 x 1 x 2.6 =
1,827 (MPa)
Kcdku
K.toán điều kiện (3-9) với hệ số cường độ về kéo uốn
= 0,94
+ Đối với lớp BTN lớp dưới:
sku =
1,0345
<
1.124 / 0.94 = 1.196
Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn
+ Đối với lớp BTN lớp trên:
sku =
1,2047
<
1.827 / 0.94 = 1.943
Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn
2
=> Đạt
=>Đạt
BẢNG TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM
(TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG: 22TCN 211-06)
DỰ ÁN: XÂY DỰNG CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU NHÀ Ở VÀ DỊCH VỤ CÔNG NHÂN PHỤC VỤ KCN GIÁN KHẨU VÀ ĐỊA BÀN LÂN CẬN
ĐỊA ĐIỂM: XÃ GIA TRẤN, XÃ GIA TÂN - HUYỆN GIA VIỄN - TỈNH NINH BÌNH
TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG LOẠI 2-ÁP DỤNG CHO CÁC TUYẾN NỘI BỘ(TỪ NB1 ĐẾN NB12)
I. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
*/ Thông số chung
Đường đô thị: Đường phố;
Đồng bằng
9
2
làn
Không
Không
6,00%
10
năm
100
kN
33
cm
0,6
MPa
Cấp cao A1
1
MĐ chính
1
Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế
Trọng lượng trục Pi (kN)
Số trục sau Số bánh xe của mỗi K/c giữa các LL xe 2 chiều
Loại xe
Trục trước
Trục sau
(trục)
cụm bánh ở trục sau trục sau (m) ni (xe/n.đêm)
Xe con các loại:
1500
Xe buýt các loại:
+ Loại nhỏ
26,40
45,20
1
2
200
+ Loại lớn
56,00
95,80
1
2
45
Xe tải các loại:
+ Tải nhẹ
18,00
56,00
1
2
60
+ Tải vừa
25,80
69,60
2
2
18
+ Tải nặng 1
48,20
100,00
2
2
2
+ Tải nặng 2
45,20
94,20
2
2
1,4
1
Loại và Cấp đường t.kế:
Số làn xe thiết kế:
Dải phân cách giữa:
Dải phân cách bên:
Tỉ lệ tăng trưởng xe: q=
Năm cuối thời kì T.kế: t=
Tải trọng trục tiêu chuẩn:
Đường kính tấm ép D:
Á.lực tính toán t.chuẩn:p=
Loại tầng mặt:
Tính KCAĐ cho
1/ Số trục xe tính toán/làn xe sau khi qui đổi về trục tiêu chuẩn:
*Công thức:
k
P
N tk C1 C 2 ni i
100
i 1
Đường ô tô cao tốc và cấp I; 1
Đường ô tô cấp II;
2
Đường ô tô cấp III;
3
Đường ô tô cấp IV;
4
Đường ô tô cấp V;
5
Đường ô tô cấp VI;
6
Đường đô thị: Đường cao tốc7 và trục chính;
Đường đô thị: Đường trục chính
8 khu vực;
Đường đô thị: Đường phố; 9
Đường đô thị: Đường KCN 10
và kho tàng;
Đường đô thị: Đường xe đạp,
11 ngõ phố;
4, 4
Trong đó: C1: hệ số số trục xe:
C1 = 1+1,2*(m-1)
Với m: số trục xe của một cụm trục.
Bảng 2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe ti êu chuẩn
Loại xe
Xe buýt
nhỏ
Xe buýt
lớn
Tải nhẹ
Tải vừa
Tải nặng 1
Tải nặng 2
Pi (kN)
Trục trước
Số bánh xe
K/c giữa các
của mỗi cụm Số trục (trục)
trục sau (m)
bánh xe
26,40
45,20
56,00
95,80
18,00
56,00
25,80
69,60
48,20
100,00
45,20
94,20
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
Trục trước
Trục sau
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1,4
C1
C2
ni
C1.C2.ni.(Pi/100)4,4
1
1
1
1
1
1
1
2,2
1
2,2
1
2,2
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
6,40
1,00
200
200
45
45
60
60
18
18
2
2
1
1
4
6
22
37
0
5
0
8
1
4
0
2
Ntk=
89
(trục/n.đêm.2chiều)
2/ Số trục xe tính toán tiêu chuẩn/làn xe:
Ntt = Ntk.fl =
89x0.55
fl =
3/ Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán:
Ne
1
[(1 q)t 1]
365 N tt
q(1 q)t 1
= 49
(trục/làn.ngđêm)
0,55 (Đường 2 làn xe, Không DPC giữa)
1,40E+05 (trục)
II/ Trình tự tính toán:
4/ Dự kiến kết cấu áo đường:
Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết
về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06
Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến
Các lớp kết cấu
Moduyn đàn hồi E (MPa)
Bề dày lớp
(tính từ dưới lên)
Tính độ võng Tính trượt Tính k.uốn
(cm)
42
Nền đầm chặt K98
30
250
250
250
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
15
300
300
300
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
6
280
200
1600
BTNC 19
4
420
300
2000
BTNC 9.5
Cường độ kéo uốn
Rku (MPa)
Lực dính C Góc masat trong
j (độ)
(MPa)
0,028
21
1,60
2,60
5/ Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ v õng đàn hồi:
Công thức kiểm tra:
Ech > Kdctb.Eyc
a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5):
1 k .t 1 / 3
E tb ' E 1
1 k
3
Với k= h2/h1 và t = E2/E1; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4:
Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
Lớp kết cấu
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
BTNC 19
BTNC 9.5
Ei (MPa)
250
300
280
420
t = E2/E1
1,200
1,053
1,569
hi (cm)
30
15
6
4
b/ Xết đến hệ số điều chỉnh b = f(H/D):
Với H/D = 1,667
Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b1,191
=
Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b. Etb' = 330,23
k= h2/h1
0,500
0,133
0,078
Htb (cm)
30
45
51
55
Etb' (MPa)
250,0
266,0
267,6
277,2
(MPa)
c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06
Ta có: H/D =
1,667
Eo/Edctb =
0,127
Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được:
Ech/E1 = Ech/Edctb = 0,50943
Vậy => Ech
= 168,23 (MPa)
d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có:
Ech > Kdctb.Eyc
Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là
49
trục/ làn.ngày đêm
tra Bảng 3-4 tìm được Eyc =
128,57
MPa
Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn
do vậy lấy Eyc =
128,57
MPa để kiểm toán.
Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3:
K=
0,95
Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng:
dv
K cd=
1,170
=>Kdctb.Eyc =
150,42
(MPa)
Kết quả nghiệm toán:
K dc
Ech = 168.23
>
= 150.42 => Kết luận =>Đạt
tb E y c
Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép.
1
6. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất
Công thức kiểm tra:
Tax + Tav
C
K
tt
tr
cd
a/ Tính E tb của tất cả các lớp kết cấu
- Việc tính đổi các lớp về hệ 2 lớp được thực hiện như bảng sau, và theo công thức:
E tb
1 k .t 1 / 3
' E1
1 k
3
Bảng 5: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
Lớp kết cấu
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
BTNC 19
BTNC 9.5
Ei (MPa)
250
300
200
300
Xét đến hệ số điều chỉnh b theo H/D => b
> Edctb=b x Etb' = 1.191 x 260.5 =
t = E2/E1
hi (cm)
30
15
6
4
1,200
0,752
1,165
1,191
310,36
k= h2/h1
0,500
0,133
0,078
Htb (cm)
30
45
51
55
Etb' (MPa)
250,0
266,0
257,6
260,5
(MPa)
b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra T ax
Ta có:
H/D =
1,667
dc
E1/E2=E tb/Eo =
310.36/42
7,39
j=
21,0 °
Từ các kết quả trên, tra biểu đồ hình 3-2 ứng với góc nội masat của đất nền:
Ta có Tax/p = 0,0186091
Vậy => Tax = 0.0186 x 0.6 =
0,011165 (MPa)
c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp KCAD gây ra trong nền đất T av .
Tra toán đồ Hình 3-4 ta được: Tav = -0,000715 (MPa)
d/ Xác định trị số lực dính tính toán C tt
Với Ctt = C.K1.K2.K3
Trong đó:
C=
K1=
0,0280 (MPa)
0,6000
K2=
1,0000 (tra bảng 3-8)
K3=
1,5000
=> Ctt=
0,0252 (MPa)
Xác định độ tin cậy yêu cầu đối với tính cắt trượt:
K=
0,95
=> Hệ số cường độ về cắt trượt Ktrcd =
1,00
Vậy ta có:
Tav + Tax = 0.01117 -0.00072 = 0,010450 (MPa)
Ctt / Ktrcd = 0.0252 / 1
= 0,025200 (MPa)
Tav + Tax
Ctt / Ktrcd => kết luận =>
Ta thấy:
<
=>Kết luận: Kết cấu dự kiến Đảm bảo điều kiện chống trượt
1
Đạt
7. Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa
Công thức kiểm tra:
ku
s ku
R tt
K cdku
s ku . p.k b
Với sku =
ku
Rtt = k1 x k2 x Rku
Bảng 6: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '
hi (cm)
Lớp kết cấu
Ei (MPa) t = E2/E1
Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5 250
30
Cấp phối đá dăm I, Dmax =19
300
1,200
15
BTNC 19
1600
6,015
6
BTNC 9.5
2000
5,706
4
a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa
- Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:
-> Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp dưới:
k= h2/h1
0,500
0,133
0,078
+ Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới
Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=
Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=
=> H/D = 45/33 =
=>Hệ số điều chỉnh b
=> Etbdc = Etb' x b
265,99
45
1,36
1,1551
307,25
(MPa)
cm
(1)
(MPa)
Eo/Etbdc =
Với
Eo/E21
0,1367 (2)
Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán đồ Hình 3-1 - 22TCN211-06, ta được:
Ech.m/Etbdc = 0,46816
Vậy Ech.m =
Tìm
s ku
307.25 x 0.46816 =
143,84 (MPa)
ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:
h1=
10 cm
E1 =
h1/D = 10/33 =
E1/Ech.m = 1760 / 143.84 =
1760 (MPa)
0,30 (3)
12,24 (4)
Từ (3) và (4) Tra toán đồ hình 3-5:s ku =
Chọn kb =
2,3189
0,85
1,1826 (MPa)
Vậy sku = 2.3189 x 0.6 x 0.85 =
- Đối với lớp BT nhựa lớp trên:
Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên:
-> Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên
Moduyn đàn hồi các lớp KC dưới lớp BTN Etb'=
Tổng bề dày các lớp dưới lớp BTN lớp dưới H=
=> H/D = 51/33 =
=>HS điều chỉnh b
=> Etbdc = Etb' x b
350,5
51,0
1,55
1,1816
414,15
(MPa)
cm
(5)
(MPa)
Với Eo/Etbdc =
0,1014 (6)
Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được:
Ech.m/Etbdc =
0,4481
Vậy Ech.m =
Tìm
s ku
414.15 x 0.4481 =
h1=
E1 =
h1/D = 4/33 =
E1/Ech.m = 2000 / 185.58 =
Từ (7) và (8) Tra toán đồ hình 3-5:
s ku =
Chọn kb =
1
185,58 (MPa)
ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:
4,0 cm
2000,00 (MPa)
0,12 (7)
10,78 (8)
2,4869
0,85
Htb (cm)
30
45
51
55
Etb' (MPa)
250,0
266,0
350,5
414,2
Vậy sku = 2.4869 x 0.6 x 0.85 =
1,2683 (MPa)
b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo biểu thức 3.9 22TCN211-06
Công thức kiểm tra:
sku
Rttku
K cdku
- Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06
Rttku = k1 . k2 . Rku
+k1=
11,11
N 0e , 22
11,11
= 0,8201
1,40E+05 ^0,22
(Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế)
+k2 =
Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới:
Rttku = k1 . k2 . Rku =
+ Đối với lớp BTN lớp trên:
Rttku = k1 . k2 . Rku =
1,00
0.82 x 1 x 1.6 =
1,312 (MPa)
0.82 x 1 x 2.6 =
2,132 (MPa)
Kcdku
K.toán điều kiện (3-9) với hệ số cường độ về kéo uốn
= 1,00
+ Đối với lớp BTN lớp dưới:
sku =
1,1826
<
1.312 / 1 = 1.312
Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn
+ Đối với lớp BTN lớp trên:
sku =
1,2683
<
2.132 / 1 = 2.132
Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn
2
=> Đạt
=>Đạt
