Đang tải... (xem toàn văn)
Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.Có file excel đính kèm.
CƠNG TRÌNH: ĐƯỜNG NGUYỄN VĂN CƠNG - QUẬN GỊ VẤP PHỤ LỤC: TÍNH TỐN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG BÊ TƠNG XI MĂNG (Theo Quyết Định số: 3230/QĐ-BGTVT ngày 14 tháng 12 năm 2012) QUY MÔ ĐƯỜNG: Cấp đường: Cấp III (Đồng bằng) Cấp 50 (vận tốc V tk =50 km/h) Cấp kỹ thuật: Bề rộng đường: Bề rộng mặt đường: Số xe thiết kế: Bề rộng lề đường: Bnền = 17 m Bmặt = 15 m Trong đó: nlàn = Blề =1m*2 bên= 2m THƠNG SỐ ĐẦU VÀO - Suất tăng trưởng trung bình năm xe: (gr ) - Thời hạn phục vụ thiết kế: (t) - Độ tin cậy yêu cầu - Hệ số độ tin cậy thiết kế - Tải trọng trục tiêu chuẩn: (Ps) - Dự báo đường có trục xe nặng nhất: (Pmax) gr = 2% t= 20 năm γr = 85 % 1.08 (Bảng 9) (Bảng 9) Ps = 100 kN (M.8.2.6) Pmax = - Trị số gradien nhiệt độ lớn (Tg) 150 kN (M.8.2.7 + A.5) o C/cm (miền Nam) 92 (M.8.2.8) Tg = Số lần trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế: (Ne) N e = 365 * η * N Sl * Với N1s = ADTT * ( [(1 + g r ) t − 1] = gr (Bảng 9) (A - 3) 3,375,983 lần/làn n n ) * ∑ ( K pi * Pi ) = 3000 i =1 1,120 (lần trục/ngày.làn) (A - 2) Trong đó: η: Hệ số phân bố vệt bánh xe theo chiều ngang tác dụng lên vị trí cạnh dọc tấm, η tra theo bảng (A-2); η : Tra theo bảng (A-2) = 0.34 - n : Tổng số trục đơn thông qua 3000 xe điều tra (loại xe có trục, bánh trở l ên) - ADTT: Số xe nặng ngày đêm trung bình năm xe thiết kế năm đưa vào khai thác (xe/ngày.làn) - Kpi: Hệ số tính đổi trục đơn Pi phổ trục xe nặng trục xe tính mỏi tiêu chuẩn Ps - pi: % số trục đơn có trọng lượng trục Pi phổ trục xe nặng điều tra + Hệ số phân phối lượng giao thông cho xe thiết kế = 0.75 (Bảng A-1) + Hệ số phân phối xe cho chiều xe chạy = 0.5 (M.A.2) + ADTT (Xe/ng.đêm.2chiều) = 3000 gr: Suất tăng trưởng bình quân năm xe nặng thời hạn phục vụ biểu thị thiết kế dạng thập phân ==> Quy mô giao thông thuộc cấp nặng (Bảng 1) DỰ KIẾN KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG (1) - Dự kiến kích thước BTXM mặt đường - Chiều dày (hc) B x L = 3,5m x4,5m hc= 0.25 m Bt = Chiều rộng 3.5 m (M.5.1.1) Khoảng cách khe ngang ( khe co) L= 4.5 m (M.5.1.1) Khoảng cách khe ngang ( khe dãn) Ldãn 58.5 m (M.6.2.5) - Dự kiến khe dọc, khe ngang: - Cường độ kéo uốn thiết kế (fr) - Trị số mơ đun đàn hồi tính tốn (Kiểm tốn theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) (M.6.2.3) Có truyền lực fr = 5.00 MPa (M: 8.2.3) Ec = 31000 MPa (Bảng: 11) Trang: có αc= - Bê tơng dùng cốt liệu Granit h b1 = (2) + Lớp móng trên, CPĐD loại (D max =31,5 mm) gia cố xi măng 5% + Mơ đun đàn hồi lớp móng gia cố XM Eb1 = h1 = (3) + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=37,5 mm) dày : Mơ đun đàn hồi lớp móng h2 = Mơ đun đàn hồi lớp móng - Lề đường bằng: Đất (Bảng: 10) 600 MPa 0.18 m Em1 = (4) + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=37,5 mm) dày : (5) Mô đun đàn hồi đất 10 (10-6/oC) 0.15 m 300 MPa 0.18 m Em2 = 270 MPa Eo = 40 MPa KIỂM TOÁN KẾT CẤU DỰ KIẾN 4.1 Tính mơ đun đàn hồi chung Et đất móng vật liệu hạt: + Mô đun đàn hồi tương đương lớp vật liệu hạt Ex: ∑ (h n Ex = i i =1 * Ei ) ∑ hi2 n = (h12 * Em1 + h22 * Em ) = (h12 + h22 ) 285 MPa (8 - 8) i =1 + Tổng chiều dày lớp vật liệu hạt hx: hx = ∑h n i = h1 + h2 = 0.36 m (8 - 10) i + Hệ số hồi quy liên quan đến tổng chiều dày lớp vật liệu hạt α: α = 0,86+0,26*ln(hx) = 0.594 (8 - 9) + Mô đuyn đàn hồi chung lớp vật liệu hạt từ đáy lớp móng gia cố trở xuống Et Et = ( Ex α ) * E0 = E0 128.51 MPa (8 - 7) Mô đun đàn hồi tương đương lớp móng đất kể từ đáy lớp móng gia cố trở xuống; Et : Mô đun đàn hồi tương đương lớp vật liệu hạt tính theo (CT 8-8); Ex: Eo: Mô đun đàn hồi chung đặc trưng cho phạm vi khu vực tác dụng đất; Hệ số hồi quy liên quan =f(tổng chiều dày lớp vật liệu) xác đinh theo (CT 8-9) α: 4.2 Tính độ cứng tương đối chung lớp kết cấu r g : + Độ cứng uốn cong tiết diện lớp móng vật liệu hạt Dc: Ec * hc3 )= Dc = ( 12* (1− µc2 ) Trong đó: Dc: 41.3 MN.m (8 - 6) Độ cứng uốn cong tiết diện lớp móng vật liệu hạt (MN.m); Ec: Mô đun đàn hồi BT tầng mặt (MPa); hc: Chiều dày tầng mặt BTXM (m); µc: hệ số Poisson tầng mặt BTXM lấy: µc: (M 8.3.2) = 0.15 (M.8.3.2) + Độ cứng uốn cong tiết diện lớp móng gia cố Db: Db = ( E b * h d3 )= 12 * (1 − µ b2 ) 0.173 MN.m (8 - 20) Trong đó: (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) Trang: Db: Độ cứng chịu uốn tiết diện lớp móng có gia cố chất liên kết, MN.m; Chiều dày (m); Mô đun đàn hồi (MPa) hệ số Poisson tầng móng gia cố; hb; Eb; µb: + µb: = 0.15 + Bán kính độ cứng tương đối chung lớp kết cấu: rg =1,21*( ( M.8.4.1) ( M.8.4.1) Dc + Db 13 ) = Et (8 - 20) 0.830 m 4.3 Tính ứng suất tải trọng xe gây ra: + Tính ứng suất kéo uốn T.T xe gây σ ps = 1, 45 * 10 −3 * rg (σps ) , 65 * h −2 c * Ps 1,45*10−3 *rg 100 kN , 94 = D 1+ b Dc + Tính ứng suất kéo uốn TT xe gây σ pmax = với trục xe TC: Ps = σpmax 1.553 MPa (8 - 20) Với trục xe nặng: Pmax = 150 kN 0,65 (M 8.4.3) 0,94 *h−2c *Pmax Db 1+ Dc = 2.273 MPa (8-20a) + Ứng suất kéo uốn gây mỏi tải trọng xe chạy vị trí cạnh dọc σpr Xe tiêu chuẩn K = Kr *K pr f * K c *σ K pr = K r * K c * σ Xe tải nặng Kc = Hệ số tổng hợp Kf = Hệ số mỏi Kf ( theo CT 8-11) Hệ số triết giảm ứng suất Neλ Kr p max ps = = 1.05 = 2.36 = 1.00 = 3.840 MPa (8 - 5) = 2.387 MPa (8 - 15) (M.8.3.1) Trong đó, λ = L 3r = (M.8.3.3) (M.8.3.1) 4.4 Tính ứng suất kéo uốn gradien nhiệt độ: t = 0.06 (M.8.3.6) 1.807 (8 - 23b) g đó: L khoảng cách khe ngang, L=4,5 m (chiều dài tấm) + Hệ số ứng suất uốn vồng gradien nhiệt độ gây BTXM C L = − 1 + ζ Sht cos t + Cht sin t * = cos t sin t + Sht.Cht ( k * r g − Dc ) * r β ζ = − n = ( k n * r β − Dc ) * r g (Dc * Db ) rβ = (Dc + Db ) * kn h h k n = ,5 * c + b Eb Ec (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) 1/4 −1 = = 0.757 (8 - 23) 0.0693 ( 8-23c) 0.0499 ( 8-23d) 27,678.57 MPa/m ( 8-23e) Trang: Trong đó: + Ch hàm cos hipecbolic e= Sht = + Sh hàm sin hipecbolic Cht = e t − e −t = 2.965 e t + e −t = 3.129 Hằng số Euler (hay Neper- số tốn học ) = 2.718 Hay, tính tham số Sh(t), Ch(t), sin(t), cos(t) sau: Sh(t) = SINH(1,807) = 2.965 Ch(t) = COSH(1,807) = 3.129 sin(t) = SIN(1,807) = 0.972 COS(1,807) = -0.234 cos(t) = ζ: r β: kn: Hệ số liên quan đến kết cấu hai lớp; Hệ số xét đến trạng thái tiếp xúc lớp, (m); Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc tầng mặt tầng móng, (MPa/m); (Khi có bố trí lớp bê tơng nhựa cách ly khơng tính k n mà chọn k n = 3000MPa/m) + Ứng suất nhiệt độ tổng hợp B L = 1,77 * e − , 48*hc * C L − 0,131 * (1 − C L ) = + Ứng suất kéo uốn 0.406 (8 - 18) σtmax gradien nhiệt độ gây cạnh dọc σ t max = BL * α c * hc * Ec * Tg = 1.446 MPa (8 - 17) 0.363 MPa (8 - 19) + Tính hệ số ứng suất kéo uốn gây mỏi nhiệt kt Kt = σ * at *( t max )bt − ct ) = fr σt max fr 0.365 MPa đó: at,bt,ct hệ số hồi quy xác định theo 8.3.7_QĐ 3320/QĐ-BGTVT sau: at = 0.841 bt = 1.323 ct = 0.058 at = 0.871 bt = 1.287 ct = 0.071 lấy Kt lớn đưa vào tính + Ứng suất kéo uốn gradien nhiệt gây mỏi cạnh dọc σtr σ tr = k t *σ max = 0.527 MPa 0.043 MPa 0.017 MPa (8 - 16) + Ứng suất kéo uốn σbpr lớp móng gia cố σ bpr = k f * k c * σ bps = 4.5 Kiểm toán điều kiện giới hạn + Với quy mô đường Cấp III, chọn độ tin cậy ta có: + Theo điều kiện (8-1) + Theo điều kiện (8-2) m toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) (M.8.2.2) γr = 1.08 γ r * (σ pr + σ tr ) < f r γ r * (σ p max + σ t max ) < fr Trang: + Theo điều kiện (8-3) γ r * (σ p max + σ t max ) < fr γ r *σ bpr < f br 2.246 MPa < fr = 5.00 MPa Đạt (8 - 1) γ r *(σ p max + σt max) = 4.017 MPa < fr = 5.00 MPa Đạt (8 - 2) γ r * σ bpr < f br = 0.047 MPa < f 1.50 MPa Đạt (8 - 3) γ r * (σ pr + σ tr ) = br = KẾT LUẬN - Kết cấu mặt đường bê tông (BTXM) dự kiến đạt điều kiện giới hạn cho phép - Kết cấu mặt đường bê tông (BTXM) dự kiến bao gồm lớp sau: + Lớp mặt đường bê tông xi măng có fr =5Mpa, dày = 0.25 m = 0.002 m + Lớp giấy dầu tạo phẳng giảm ma sát + Lớp móng trên, CPĐD loại (Dmax =31,5 mm) gia cố xi măng 5% = 0.15 m + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=37,5 mm) dày : = 0.36 m Tính Kiểm tra Nguyễn Văn Long Nguyễn Minh Hiệp (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) Trang: D C B A n n ) * ∑ ( K pi * Pi ) = 3000 i =1 [(1 + g r ) t − 1] = gr 3,000 100 170 2130 600 N (xe/3000 xe) ==> Quy mô giao thông thuộc cấp nặng N1s = ADTT * ( N e = 365 * η * N Sl * Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Loại xe Trọng kpi = lượng trục (Pi/Ps)16 Pi (kN) 50 0.00 100 1.00 48 0.00 96 0.52 96 0.52 60 0.00 90 0.19 90 0.19 90 0.19 60 0.00 90 0.19 90 0.19 90 0.19 90 0.19 TỔNG 600 600 2130 2130 2130 170 170 170 170 100 100 100 100 100 8,770 n (trục) pi (%) 6.8% 6.8% 24.3% 24.3% 24.3% 1.9% 1.9% 1.9% 1.9% 1.1% 1.1% 1.1% 1.1% 1.1% 100% 1,120 (lần trục/ngày.làn) #REF! 3,375,983 lần/làn 3,000 100 170 2130 600 ADTT (xe/ngày.2 chiều) a Số lần trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế: (Ne) CƠNG TRÌNH: ĐƯỜNG NGUYỄN VĂN CƠNG - QUẬN GÒ VẤP ĐỊA ĐIỂM: QUẬN GÒ VẤP - TP HỒ CHÍ MINH DỰ BÁO LƯU LƯỢNG XE 0.000 0.068 0.000 0.126 0.126 0.000 0.004 0.004 0.004 0.000 0.002 0.002 0.002 0.002 0.34 (ki.Pi) CÁC BẢNNG TRA,, THAM CHIẾU THEO QĐ 3320/QĐ-BGTVT Bảng 1: PHÂN CẤP QUY MÔ GIAO THÔNG TT Cấp quy mô giao thông Nhẹ Trung bình Nặng Rất nặng Cực nặng Số trục xe quy đổi 100kN tác dụng lên vị trí cạnh dọc m xe suốt thời hạn phục vụ thiết kế < 3*10 3*104 1*106 20*10 1*1010 -:- 1*10 -:- 20*10 10 -:- 1*10 > lần lần lần lần lần (Bảng 1) Bảng 2: CHIỀU DÀY TẤM BTXM THÔNG THƯỜNG TUỲ THEO CẤP HẠNG ĐƯỜNG & QUY MÔ GIAO THÔNG ( Tham khảo) Bảng 3: Bảng 4: Bảng 5: Bảng 6: Bảng 7: Bảng 8: Bảng 9: Chọn 20 85 1.08 Bảng 10: 10 Bảng 11: 5.00 31000 Bảng A-1: 0.5 0.75 Bảng A-2: 0.34 5.1.1 (M.5.1.1) 6.2.3 Có truyền lực 6.2.5 (M.6.2.5) Bảng 8.3.7: Các hệ số hồi quy at; bt; ct Bảng 8.2.8: TRị số Gradien nhiệt độ lớn Tg 92 Bảng 8.2.3: Cường độ kéo uốn yêu cầu 8.2.6 - A.5 100 8.2.7 + A.5 150 8.3.2 (8 - 6) 0.15 (8 - 7) (8 - 8) (8 - 9) (8 - 10) Bảng 8.3.3: 0.057 8.3.1 Lề Đất 1.05 Kc = Kr = 8.4.1 (8 - 20) 0.15 8.3.7 (8 - 19) ... 3*10 3*104 1*106 20*10 1*1010 -: - 1*10 -: - 20*10 10 -: - 1*10 > lần lần lần lần lần (Bảng 1) Bảng 2: CHIỀU DÀY TẤM BTXM THÔNG THƯỜNG TUỲ THEO CẤP HẠNG ĐƯỜNG & QUY MÔ GIAO THÔNG ( Tham khảo) Bảng... kéo uốn yêu cầu 8.2.6 - A.5 100 8.2.7 + A.5 150 8.3.2 (8 - 6) 0.15 (8 - 7) (8 - 8) (8 - 9) (8 - 10) Bảng 8.3.3: 0.057 8.3.1 Lề Đất 1.05 Kc = Kr = 8.4.1 (8 - 20) 0.15 8.3.7 (8 - 19) ... Eb Ec (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) 1/4 −1 = = 0.757 (8 - 23) 0.0693 ( 8-2 3c) 0.0499 ( 8-2 3d) 27,678.57 MPa/m ( 8-2 3e) Trang: Trong đó: + Ch hàm cos hipecbolic e= Sht =