Tài liệu THIẾT KẾ CẤU TẠO KẾT CẤU CầU ĐƯỜNG pdf

TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC
CHNG 12 : THIT K CU TO KT CU CU NG
------ ------
12.1 YấU CU CHUNG V CU TO KT CU CU NG
1.1 Khỏi nim :
Cu ng l phn trớn ca nn ng c tng cng bng cỏc lp vt liu khõc nhau chu
tõc dng ca ti trng xe chy v cỏc tõc hi ca iu kin t nhiớn : ma, gi, nc ngm...
Kt cu cu ng gm c :
- Cu ng
- Phn trớn ca nn ng (lp õy cu ng)
1.2 Cỏc yờu cu chung ca kt cu cu ng:
- Kt cu cu ng phi cng v n nh cng ( cng t thay i hoc khng
thay i khi chu tõc dng ca cỏc iu kin bt li )
- Mt ng phi m bo bng phng nht nh :
+ H s sc cn ln gim vn tc xe chy tng gim thi gian xe chy, gim lng tiớu
hao nhiớn liu.
+ Tng tui th ca phng tin.
H giõ thnh vn chuyn
- B mt cu ng phi m bo nhõm ( ) nht nh nng cao h s bõm gia bõnh
xe vi mt ng nhm tng mc an ton xe chy.
- Cu ng cng t sinh bi cng tt :
+ Tm nhỡn ca ngi lõi xe tng.
+ m bo v sinh mi trng .
+ Tng tui th ca ng c cng nh tui th ca cng trnh.
Ba yờu cu cui ch i vi lp mt
1.3 Cu to kt cu cu ng :
1.3.1Cu to kt cu cu ng:
Lp bo v
Tng mt Lp hao mn
Cu ng Cỏc lp mt (1 ữ 2 lp)
KCA

Cỏc lp mng (1 ữ 3 lp)
Tng mng
Lp c chc nng c bit.
õy cu ng
Mng nn t

Voợ ổùc Hoaỡng Giaùo aùn : Thióỳt Kóỳ ổồỡng ọ tọ
Trang : 1
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC
1.3.2 Vai tr ca tng lp kt cu trong KCA
* Lp bo v
Lp bo v l mt lp dy 0,5 ữ1 cm thng bng vt liu cõt, si nh ri rc ri trớn lp hao mn
bo v cho lp hao mn v tng bng phng. Khi tnh toõn cng cu ng, lp hao mn v
lp bo v khng c k vo b dy cu ng.
* Lp hao mn
Lp hao mn v lp bo v hn ch bt tõc dng xung kch, x trt, mi mn trc tip ca bõnh
xe v cỏc nh hng xu ca thiớn nhiớn xung lp mt pha di.
Lp hao mn l mt lp mng dy 1ữ3 cm lm bng vt liu c dnh kt t trớn lp mt ch yu.
* Cỏc lp mt
- Tng mt: L b phn trc tip chu tõc dng ca bõnh xe v nh hng ca cỏc nhn t thiớn
nhiớn (c bit ngoi lc thng ng cn chu lc ngang ln). Do tng mt i hi c lm bng
cỏc vt liu c cng v sc liớn kt tt, thng dng vt liu c kch thc nh
* Cỏc lp mng
Ch chu lc thng ng, truyn v phn b lc thng ng khi truyn xung nn t th ng
sut s gim n mt mc t nn ng c th chu ng c m khng to nớn bin dng thng
ng hoc bin dng trt quõ ln. V lc thng ng truyn xung ngy cng b i tit kim,
tng mng c th gm nhiu bng cỏc vt liu khõc nhau c cng gim dn t trớn xung. C th
cu to bng cỏc vt liu ri rc, kch c ln, chu bo mn km nhng phi c cng v cht
nht nh.
* Lp õy cu ng

+ cht :
Đ sâu tính
t đáy áo
Đ cht K
( theo 22TCN 333-06)
Loại công trình đng xung
(cm)
Đng ô tô t cp
I -> IV
Đng ô tô t cp
V, VI
Khi áo đng dày trên 60 cm 30
0,98 0,95
Nn
đắp
Khi áo đng dày di 60 cm 50
0,98 0,95
Bên di chiu sâu k trên
0,95 0,90
Nn đào và nn không đào không đắp 30
0,98 0,95
+ Chc nng :
- To c mt nn chu lc ng nht , c sc chu ti cao .
- Ngn chn m thm t trớn xung nn t hoc t di lớn cu ng
- To hiu ng e thi cng cỏc lp mt ng pha trớn t hiu qu cao
- To thun li cho xe , mõy i li trong quõ trnh thi cng .
Voợ ổùc Hoaỡng Giaùo aùn : Thióỳt Kóỳ ổồỡng ọ tọ
Trang : 2
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC
* Lp c chc nng t bit

1.3.2 c im chu lc ca kt cu cu ng :




z



x

Hình 12-1.

Sơ đồ phân bố ứng suất trong kết cấu áo đừơng theo chiều sâu



z

-

ứ
ng suất do lực thẳng đứng



x

-

ứ
ng suất do lực nằm ngang


Khi xe chy, lc tõc dng lớn cu ng gm hai thnh phn:
- Lc thng ng do ti trng xe chy gy ra
z
- Lc nm ngang
x
do lc ko, lc hờm, lc ngang khi xe chy trớn ng vng gy ra.
Ti b mt cu ng:

z
= p

x
= 0,2ữ0,3p khi xe chy.

x
= 0,75ữ0,85p khi xe hờm.
p : p lc thng ng do ti trng bõnh xe nng nht truyn xung qua din tch vt tip xc gia
lp xe vi cu ng.
p = (5 ữ 6) daN/cm
2
ty thuc loi xe ( thng ly 3 giõ tr : 5; 5,5; 6 daN/cm
2
)
Lc ngang l lc ch yu tõc dng trớn phn mt cu ng m khng truyn su xung cỏc lp
di nớn ch gy trng thõi ng sut lp trớn cng ca kt cu cu ng, lm cho vt liu ti b
x trt, bong bt, bo mn dn n phõ hoi. Trõi li lc thng ng th truyn xung khõ su cho

mời ti nn t. Nh vy v mt chu lc kt cu cu ng cn c nhiu lp, cỏc lp c nhim v
khõc nhau õp ng nhu cu chu lc khõc nhau.
1.3.3 Cu to ct ngang ca cu ng.
Voợ ổùc Hoaỡng Giaùo aùn : Thióỳt Kóỳ ổồỡng ọ tọ
Trang : 3
i
m
i
l
=6%i
m
i
l
=6%
Bl
B
m

B
n
1:
m
1:m
Bl
a
B
b
i
m
i

m
i
l
i
l
1:3
7,5
m
1:3
7,5
m
c
d
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC
a) Thng õp dng cho tuyn ng cp thp c s ln xe 2 ữ 6
b) p dng vi ng cp thp v GTNT, õp dng khi vt liu mt ng v vt liu nn
ng cng loi.
c) p dng i vi ng cp cao, b rng mt ng nh hn trng hp d).
d) p dng i vi ng cp cao c b rng mt ng rt ln, yờu cu v an ton xe chy cao.
@ Kt cu phn l gia c : thng cng vt liu vi lp mt
dc ngang ti thiu
Loi cu ng
Dc ngang mt
ng v l gia c
(%)
Dc ngang l
ng t (%)
Bớtng ximng v bớtng nha ( A
1
)

1.5ữ2 4ữ6
Cỏc loi mt ng nha (A
2
)
2ữ3 4ữ6
õ dm, cp phi ( B
1
, B
2
)
3ữ3.5 4ữ6
12.2 PHN LOI KT CU CU NG
2.1 Phn loi theo cp cu ng:
2.1.1 Mt ng cp cao A
1
- L loi kt cu cu ng õp ng yờu cu xe chy khng xut hin bin dng d, mt ng
ch lm vic trong giai on n hi, mc d tr cng cao. Mc an ton xe chy cao ,
vn tc xe chy ln, tui th cu ng cao : t 15 ữ 25 nm.
+ 15 nm : mt ng bớtng nha.
+ 20 ữ25 : bớtng ximng.
- Ap dng vi cỏc tuyn ng cp I, II, III, IV
- A
1
c 2 loi :
+ Bớtng nha cht loi I
+ Bớtng ximng ton khi
xõc nh mt trong 2 loi trớn ta cn c vo iu kin a phng, ch thu nhit...
2.1.2 Mt ng cp th yu A
2
- õp ng iu kin xe chy khng xut hin bin dng d, vt liu lm vic trong giai on n

hi nhng mc d tr cng nh thua mt ng cp cao A
1
- Tui th ca mt ng A
2
t 8 ữ 10 nm
- Ap dng vi cỏc tuyn ng cp III, IV, V
- Cỏc loi vt liu lm mt ng cp A
2
:
+ Thm nhp nha (8 nm)
+ õ dm en (10 nm)
+ Bớtng nha loi 2 ri nng, BTN ngui (10 nm)
- Cng xe chy khng cao chi ph di tu bo dng thng xuyớn ln, vn tc xe chy ti a
60km/h.
2.1.3 Mt ng cp quõ B
1
- Cho php xut hin bin dng d, chiu dy ca kt cu gim i rt nhiu, õp ng yờu cu xe
chy thp, vn tc xe chy khng cao, chi ph di tu sa cha, bo dng ln, tui th t 3 ữ 4 nm
- Ap dng vi cỏc tuyn ng cp IV, V, VI
Voợ ổùc Hoaỡng Giaùo aùn : Thióỳt Kóỳ ổồỡng ọ tọ
Trang : 4
TRặèNG AI HOĩC BAẽCH KHOA N --- --- Bĩ MN ặèNG KHOA XDC
- Mt ng cp B
1
thng chn cỏc loi vt liu mt ng sau :
+ õ dm
+ Cp phi õ dm
+ Cp phi cui si
+ t gia c ximng
2.1.4 Mt ng cp thp B

2
- Cho php xut hin bin dng d, lu lng xe chy thp, sinh bi nhiu, tui th mt ng
cp ny khng cao (t 2 ữ 3 nm)
- Ap dng vi cỏc tuyn ng cp V, VI
2.2 Phn loi theo vt liu s dng
2.2.1 Mt ng lm bng cỏc loi vt liu t õ t nhiớn khng c cht liớn kt
- Cp phi õ dm.
- Cp phi t i
- Cp phi si sn
2.2.2 Mt ng lm bng vt liu t õ t nhiớn c gia c cỏc cht v c
- t gia c vi
- Cõt gia c ximng
- Cp phi õ dm gia c ximng
- BT xi mng
2.2.3 Mt ng lm bng vt liu t õ t nhiớn gia c cỏc cht liớn kt hu c.
- Bớtng nha
- Thm nhp nha
- õ trn nha
2.3 Phn loi theo phng phõp tnh toõn
2.3.1 Ao ng cng
2.3.2 Ao ng mm
12.3 CC NGUYN TC THIT K CU TO KCA
3.1 Trnh t chung khi thit k cu ng .
@ Thit k cu to cu ng :
+ Xõc nh c cp cu ng A
1
, A
2
, B
1

, B
2
.
+ iu tra c vt liu a phng.
+ xut ra c cỏc phng õn u t xy dng, thng thng dng 2 phng õn :
- Phng õn u t xy dng 1 ln
- Phng õn u t xy dng phn k
@ Tnh toõn cng : Theo 3 iu kin :
- vng n hi
- iu kin trt
- iu kin ko un
@ So sõnh v chn cỏc phng õn ti u
Voợ ổùc Hoaỡng Giaùo aùn : Thióỳt Kóỳ ổồỡng ọ tọ
Trang : 5