Tính kết cấu áo đường theo QĐ 3230 BTGVT

Sưa duong BTXM capIII.xls.xls Trang 1Tính mặt đường BTXM Thực hiện Kiểm tra CNDA tính toán mặt đường bê tông xi măng 1.. Số liệu chung • Tên công trình đường cứu hộ cứu nạn đê sông • Hạn

Sưa duong BTXM capIII.xls.xls Trang 1

Tính mặt đường BTXM

Thực hiện Kiểm tra CNDA tính toán mặt đường bê tông xi măng

1 Số liệu chung

• Tên công trình đường cứu hộ cứu nạn đê sông

• Hạng mục Mặt đường Bê tông xi măng

• Tiêu chuẩn AD : Theo quyết định 3230/Q Đ-BGTVT ngày 14/12/2012 quy định tạm thời về

thiết kế mặt đường BTXM thông thường có khe nối trong công trình giao thông

2 số liệu thiết kế

20 năm

100 KN 0 C/m

• Số lần trục xe quy đổi về trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế Loại xe

Trọng lượng trục

Pi(KN)

kpi=

16 (Pi/Ps)

N (xe/3000xe)

n (Trục)

ADTT (xe/ngày

2 chiều)

pi

B

2900

2900

12

C

0

0

0

D

100

100

6

E

0

0

0

N =

365ỗ N1

[(1+ g )t

2

2

e

g

N 1

3000

r

) ∑ k pi pi (A-2) = 2483.28 (lần trục/ngày.làn)

Trong đó :

n Tổng số trục đơn thông qua 3000 xe điều tra ( Loại xe có 2 trục bánh trở lên)

pi % số trục dơn có trọng lượng trục P i trong phổ trục nặng điều tra

kpi Hệ số tính đổi các trục đơn P i trong phổ trục xe nặng về trục xe tính mỏi tiêu chuẩn P s

ADTT: Số xe nặng ngày đêm trung bình năm trên làn xe thiết kế ở năm đầu tiên đưa vào khai thác (xe/ngày.làn)

• Hệ số phân phối lượng giao thông cho 1 làn xe thiết kế

• Hệ số phân phối xe cho mỗi chiều xe chạy

(A.3) (A.2)

Số lần tác dụng quy đổi về trục xe tiêu chuẩn P s=100 KN tích lũy là Ne= =1.9E+07 (lần/làn)

→ Quy mô giao thông thuộc cấp Nặng

3 Dự kiến kết cấu mặt đường :

25.4 cm

420 Mpa

5.0 Mpa

0.15

20 cm

1300 Mpa

0.20

18 cm

300 Mpa

0.35

45 Mpa

• Độ tin cậy yêu cầu

180 KN

4 Kiểm toán kết cấu mặt đường BTXM

4.1 Mô đun đàn hồi tương đương của lớp vật liệu hạt được xác định theo công thức

Do chỉ có 1 lớp móng bằng cấp phối đá dăm nên

n

∑ (h i Ei )

E = i =1 (8 8) = h2 E /h2 = 300 Mpa

i =1

n

i i =1

4.2 Hệ số hồi quy liên quan đến tổng chiều dầy các lớp vật liệu ỏ

ỏ = 0.86 + 0.26 ln hX (8 9) = 0.414

ỏ = 0.86 + 0.26 ln hX

4.3 Mô đun đàn hồi t/ đương của các lớp móng và nền đất kể từ đáy tấm bê tông xi măng trở xuống

ỏ

E h

E h

c

c

b

g

D

 E 

 E0  4.4 Độ cứng tương đối chung của cả kết cấu

3

c c

Dc =

12(1 ư à 2

D b =

3

b b

12(1 ư à 2

)

(8 20) = 0.903 MN.m 4.5 Bán kính độ cứng tương đối của tấm bê tông xi măng

 D + D 

r = 1.21 c b



1/ 3

(8 20) = 0.9257 m

4.6 Tính ứng suất do tải trọng xe

ứ ng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng tải trọng trục đơn thiết kế trên tấm không có liên kết ở cả 4 cạnh

ps

1 + b Dc

ư3

= 2.760 Mpa

ú = ú = 1.45.10 .r 0.65

.hư2

.P 0.94

ps pm

ứng suất kéo uốn gây mỏi do tải trọng xe chạy tại vị trí giữa cạnh dọc tấm D

ú pr = k

r k f k c .ú

ps

(8 5)

kr Hệ số triết giảm ứng suất do khả năng truyền tải tại khe nối

Tầng mặt của kết cấu lề đương : Giống tầng mặt của phần xe chạy

kf= Hệ số mỏi xét đến số lần tác dụng tích lũy của tải trọng gây ra mỏi trong thời hạn

phục vụ thiết kế được xá định ở điều 8.3.3

ở

k f =

Ne

(8 11) = 2.6021

Ne Tổng số lần tác dụng của tải trọng 100KN tích luỹ trong suất thời hạn phục vụ thiết kế trên 1 làn xe

Với mặt đường BT thông thường

kc Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng của tác động và các yếu tố sai khác giữa lý thuyết

thực tế tấm chịu lực của tấm bê tông XM

ú pr = kr .k f .kc .ú

ps

(8 5) = 3.776 Mpa

ứ ng suất kéo uốn lớn nhất do tải trọng đơn nặng nhất Pmax gây ra tại giữa cạnh dọc của tấm

ú p max = kr .kc ú

pm

(8 15) = 2.521 Mpa

ứ ng suất nhiệt theo điều 8.3.6 útmax

c c g

(8 17)

t max

t =

.

L 3r g

(8 23) = 1.728 m

L Khoảng cách giữa các khe ngang , tức là chiều dài tấm BTXM 4.8 m

r Bán kính độ cứng tương đối của tấm BTXM (m)

c õ

C = 1 ư ( 1 ) Sht cos t + Cht.sin t

L

1 + ợ cos t.sin t + Sht.Cht (8 23) = 0.726

 (kn rg

ợ = ư

4

ư D )r 3



(8 23) = 0.145



(k r 4 ư D )r 3 

r =  ( D c D b

)

1/ 4



 ( Dc + D b )k n

Khi không có lớp bê tông nhựa cách ly

ư1

k = 1 

n

2  E c E b  Nếu có lớp bê tông nhựa cách ly thì không cần tính giá trị kn mà lấy kn =

Sht, Cht Là sin hipecbolic và cos hipecbolic

et ư eư t

3000.0 Mpa/m

Sht =

Cht =

2

et + eư t

2

2.7269629 2.9045355

Hệ số ứng suất nhiệt tổng hợp

B = 1.77 * eư4.48hc *

ú = ỏ c h c E c T g

.B

t max

Tính hệ số mỏi nhiệt k t

t ú t max   t f r t  

at, bt, ct Là các hệ số quy hồi được xác định như sau :

ứng suất nhiệt gây mỏi

ú tr = kt ú t

max

Kiểm toán các điều kiện giới hạn

t

ó r (ú p max + ú t max )

≤

t

4.7 Kết luận : Với chiều dày mặt đương BTXM = 25.4 mm Đạt yêu cầu

Nhưng theo điều 4.2.2 phảI thêm 6mm dự phòng mài mòn nên chiều dày mặt đường BTXM

5 Lưu ý PhảI tính toán chiều dày mặt đường BTXM sau khi đã trừ đI 6mm lớp hao mòn đ c quy đ nh t i

3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012 đi u 4.2.2

Điều :8.2.3

fr≥5Mpa cho MĐBTXM cao tốc, cấp 1,2 và cỏc đường cú cấp quy mụ giao thụng nặng, rất nặng, cực nặng

fr=4.5Mpa cho MĐBTXM cỏc cấp khỏc và cỏc đường cú cấp quy mụ giao thụng trung bỡnh , nhẹ nhưng

cú xe nặng với trục đơn >100KN thụng qua

f=4Mpa cho MĐBTXM khỏc cú q/mụ giao thụng cấp nhẹ khụng cú xe nặng với trục đơn >100KN thụng qua