THIẾT KẾ ĐƯỜNG - CHƯƠNG 11 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM

CHƯƠNG 11 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM  11.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY TÁC DỤNG LÊN MẶT ĐƯỜNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN CƠ CHẾ LÀM VIỆC CỦA KCAĐ 1. Đặc điểm của tải trọng xe chạy tác dụng lên mặt đường : - Tải trọng động - Tải trọng trùng phục ( lặp đi lặp lại nhiều lần)  hiện tượng mỏi - Tải trọng tác dụng đột ngột và tức thời. + Độ lớn của tải trọng tác dụng lên mặt đường phụ thuộc: - Độ lớn của tải trọng trục P(tấn)(phụ thuộc trọng lượng của ôtô) - Diện tích vệt tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường, phụ thuộc vào kích thước và độ cứng của lốp xe (áp lực hơi). + Diện tích tiếp xúc của bánh xe với mặt đường được xác định như sau: d d D Vệt tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường π F D .4 = p P 08,1 p. P.4 D ≈ π = P: 1/2 tải trọng trục sau của xe (daN) D : Đường kính vệt bánh xe tương đương (cm) p : áp lực của bánh xe tác dụng lên mặt đường (daN/cm 2 ) F : Diện tích vệt tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường (cm 2 ) Theo 22TCN 211-06 tải trọng tính toán tiêu chuẩn như sau : Loại đường Tải trọng trục Q(daN) Áp lực tính toán lên mặt đường ( daN/cm2) Đường kính vệt bánh xe (cm) +Đương ô tô thuộc mạng lưới chung, đường cao tốc, đường đô thị cấp khu vực trở xuống 10000 6 33 +Trục chính đô thị, một số đường cao tốc, đường khu công nghiệp 12000 6 36 2. Aính hưởng của tải trọng đến cơ chế làm việc của KCAĐ: + Biến dạng tỷ lệ thuận với thời gian tác dụng: nếu cùng tải trọng tác dụng như nhau thì thời gian tác dụng các lâu sinh ra biến dạng càng lớn + Biến dạng tỷ lệ thuận với tải trọng : nếu cùng thời gian tác dụng thì tải trọng càng lớn sinh ra biến dạng càng lớn + Biến dạng tỷ lệ nghịch với tốc độ gia tải : tốc độ gia tải càng chậm thì biến dạng càng lớn. 11.2 CC HIN TNG PH HOI KCA MM, NGUYấN Lí TNH TON CNG O NG MM 1.Cỏc hin tng phỏ hoi KCA mm: l D D o Nén Kéo Cắt Kéo Lún Trồi á p lực truyền lên đất (đất bị nén) Hình 13-2. Các hiện tựơng phá hoại áo đừơng mềm ở trạng thái giới hạn dứơi tác dụng của tải trọng xe chạy - Ngay dưới mặt tiếp xúc của bánh xe, mặt đường sẽ bị lún (ứng suất nén) - Xung quanh chỗ tiếp xúc sẽ phát sinh trượt dẻo (ứng suất cắt) - Trên mặt đường xuất hiện các đường nứt hướng tâm bao tròn, xa hơn 1 chút vật liệu bị đẩy trồi, mặt đường có thể bị gãy vỡ và phần đáy của áo đường bị nứt (ứng suất kéo- uốn) 2. Nguyên lý tính toán cường độ của kết cấu áo đường mềm: a. Tính theo độ võng đàn hồi: Độ võng đàn hồi của cả KCAĐ dưới tác dụng của tải trọng xe gây ra không được vượt qua độ võng đàn hồi cho phép. ghdh dv cd llK ≤. yc dv cdch EKE .≥<=> [...]... ch tớnh nhng trc >= 2.5 tn - Ptt : ti trng trc ca loi xe tớnh toỏn - C1: h s xột n s trc xe C1= 1+1.2( m-1) - m : s trc ca cm trc -C2: h s xột n s bỏnh trong 1 cm bỏnh Cm bỏnh xe cú 1 bỏnh C2=6.4 Cm bỏnh xe cú 2 bỏnh C2=1.0 Cm bỏnh xe cú 4 bỏnh C2=0.38 f : h s xột nhp ln xe Trng s tớnh toỏn - ng 1 ln xe - ng 2 - 3 ln, khụng cú di phõn cỏch gia - ng 4 ln, cú di phõn cỏch gia - ng >= 6 ln, cú di phõn cỏch... 1300 (110 0) 1000(800) 800(650) B1 750 550 Khụng quy nh + Xỏc nh Eycllxc Mheo lu trc xe tớnh toỏn ph thuc vo:ti trng trc xe tớnh toỏn, cp ỏo u lng trc xe tớnh toỏn trờn mt ln xe trong mt ngy ờm nm tớnh toỏn - Xỏc nh lu lng trc xe tớnh toỏn trờn 4.4 pi mt ln xe Ntt k N tt = f C1.C2 N i p i =1 tt - Ni : lu lng ca loi xe i theo c 2 chiu cui thi k khai thỏc (xe/ng ờm) - k : s loi xe chy trờn ng -. ..lh- vừng n hi ca c KCA di tỏc dng ca ti trng xe gõy ra (cm) lgh- vừng n hi cho phộp xut hin trong KCA (cm) Kcddv- h s cng v vừng, ph thuc vo tin cy thit k Eyc- mụuyn n hi yờu cu ca KCA (daN/cm2) Ech- mụuyn n hi chung ca c kt cu ỏo ng v nn ng (daN/cm2) b Tớnh theo ng sut ct(trt) : ng sut ct ti mi im... 3-4 ( 22TCN 21 1-0 6) xỏc nh c Eycllxc => Eyc dv cd c Xỏc nh K : tin cy 0.98 0.95 0.9 0.85 dv cd 1.29 1.17 1.1 1.06 1.02 K Loi ng, cp ng + ng cao tc + ng ụ tụ Cp I, II Cp III, IV Cp V, VI 0.8 tin cy 0.90 0.95 0.98 0.90 0.85 0.95 0.90 0.98 0.95 0.80 0.85 0.90 d Xỏc nh Ech: * i vi h 2 lp : D p E 1 E ch h1 E0 D tra toan do Kogan Ech > Ech E0 E1 E1 h1 h 1- b dy lp ỏo ng cú mụ un n hi E1 D -ng... kộm dớnh khi lm vic trong kt cu v iu kin tip xỳc thc t gia cỏc lp kt cu ỏo ng vi nn t - i vi t dớnh K3 = 1,5 - i vi cỏt ht nh K3 = 3,0 - i vi cỏt ht trung K3 = 6,0 - i vi cỏt ht thụ K3 = 7,0 d Xỏc nh ax : + i vi nn t: D p E3 E2 E1 H=h1+h2+h3 tax E0, C0, 0 S tớnh toỏn ax i vi nn t j0 ỹ ù H ù ù tra toan do t ax - > t ax D ý ắ ắ ắắ đ p ù 123 Etb ù ù E0 ỵ + i vi cỏc lp VL kộm dớnh: D D p E3 h3 E2 h2... 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 K ku R ku cd ku tt ku- ng sut kộo un ln nht xut hin trong cỏc lp vt liu ton khi do ti trng xe chy gõy ra (daN/cm2) Rttku - cng chu kộo un tớnh toỏn ca vt liu (daN/cm2) Kcdku- H s cng v chu kộo un 11. 3 TNH CNG CA KCA MM THEO TIấU CHUN VếNG N HI a Cụng thc tớnh toỏn : Ech K E yc dv cd b Xỏc nh Eyc: Eyc = max{... t v trong cỏc lp vt liu KCA K ( ax + av ) Ctt tr cd ax - ng sut ct hot ng ln nht xut hin trong nn t hoc trong cỏc lp vt liu kộm dớnh do ti trng xe chy gõy ra (daN/cm2) av- ng sut ct hot ng xut hin trong nn t hoc trong cỏc lp vt liu kộm dớnh do trng lng bn thõn ca cỏc lp vt liu phớa trờn gõy ra (daN/cm2) Kcdtr: H s cng v chu ct ( trt) Ctt- lc dớnh tớnh toỏn ca nn t hoc ca cỏc lp vt liu kộm dớnh... : h s quy i t phng phỏp tớnh gn ỳng v phng phỏp 0 ,12 H = 1 ,114 D H/D 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 1.033 1.069 1.107 1.136 1.178 1.198 2 1.21 *i vi h nhiu lp : a v h 2 lp Ech p E3 h3 E2 h2 E1 h1 E0 E3 12 ETB E0 D Ech p h3 E123 TB E0 H D tra toan do Kogan Ech 123 > Ech E0 ETB 123 ETB Ech H= h1+h2+h3 p D H'= h2+h1 D 11. 4 TNH CNG KCA MM THEO TIấU CHUN CHU TRT TRONG NN T V TRONG CC... 0.90 0.98 0.95 0.80 0.85 0.90 d Xỏc nh Ech: * i vi h 2 lp : D p E 1 E ch h1 E0 D tra toan do Kogan Ech > Ech E0 E1 E1 h1 h 1- b dy lp ỏo ng cú mụ un n hi E1 D -ng kớnh tng ng ca vt bỏnh xe E 0- mụ un n hi ca nn t Toỏn Kogan E0 E1 0.1 0.2 0.3 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 D 0.80 E1 Ech =0.9 E1 0.80 p Ech h E0 1.7 0.75 0.80 1.8 1.9 2.0 0.75 0.70 0.70 0.65 0.65 0.60 0.60... > t ax D ý ắ ắ ắắ đ p ù 123 Etb ù ù E0 ỵ + i vi cỏc lp VL kộm dớnh: D D p E3 h3 E2 h2 tax E1 h1 c1 j1 p E tb 23 tax Echm1 c1 j1 E0 S tớnh toỏn ax i vi lp vt liu kộm dớnh j1 ỹ ù H ù ù tra toan do t ax - > t ax D ý ắ ắ ắắ đ p ù 23 E tb ù ù Echm1 ỵ : gúc ni ma sỏt ca nn t hoc ca cỏc lp vt liu kộm dớnh H : tng chiu dy ca cỏc lp ỏo ng tớnh n v trớ tớnh toỏn Echm : mụuyn n hi chung ca nn t v cỏc lp vt liu . CHƯƠNG 11 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM  11. 1 ĐẶC ĐIỂM CỦA TẢI TRỌNG XE CHẠY TÁC DỤNG LÊN MẶT ĐƯỜNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN CƠ CHẾ LÀM. 2. Nguyên lý tính toán cường độ của kết cấu áo đường mềm: a. Tính theo độ võng đàn hồi: Độ võng đàn hồi của cả KCAĐ dưới tác dụng của tải trọng xe gây ra không được vượt qua độ võng đàn hồi. xe tính toán phụ thuộc vào:tải trọng trục xe tính toán, cấp áo đườỏỏỏỏỏỏỏỏu lượng trục xe tính toán trên một làn xe trong một ngày đêm ở năm tính toán - Xác định lưu lượng trục xe tính toán