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.
CƠNG TRÌNH: ĐƯỜNG THẠNH LỘC 57 - QUẬN 12 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 IV (Đồng bằng) Cấp 30(vận tốc V tk =30 km/h) Cấp kỹ thuật: Bề rộng đường: Bề rộng mặt đường: Số xe thiết kế: Bề rộng lề đường: Trong đó: Bnền = 8m Bmặt = 7m nlàn = Blề =0,5m*2 bên= 1m THÔNG 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= 10 năm γr = 75 % 1.04 Ps = 100 kN Pmax = - Trị số gradien nhiệt độ lớn (Tg) Tg = Với N1s = ADTT * ( [(1 + g r ) t − 1] = gr n n ) * ∑ ( K pi * Pi ) = 3000 i =1 (M.8.2.6) (M.8.2.7 + A.5) (M.8.2.8) lần/làn (A - 3) ục/ngày.làn) (A - 2) 11,619 ầ (Bảng 9) (Bảng 9) 120 kN o 92 C/cm (miền Nam) Số lần trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế: (Ne) N e = 365 * η * N Sl * (Bảng 9) 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) = 0.54 - n : Tổng số trục đơn thơng 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 nhẹ (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= 0.22 m Bt = - Chiều rộng Tham khảo (Bảng 1) 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 mô đun đàn hồi tính tốn (Kiểm tốn theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) (M.6.2.3) Khơng có truyền lực fr = Ec = 4.00 MPa (M: 8.2.3) 27000 MPa (Bảng: 11) Trang: h1 = (2) + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=25,0 mm) dày : Mơ đun đàn hồi lớp móng - Lề đường bằng: 300 MPa h2 = Mô đun đàn hồi lớp móng Đất (Bảng: 10) 0.18 m Em1 = (3) + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=37,5 mm) dày : (4) Mô đun đàn hồi đất 10 (10-6/oC) có αc= - Bê tơng dùng cốt liệu Granit 0.18 m Em2 = 280 MPa Eo = 40 MPa KIỂM TOÁN KẾT CẤU DỰ KIẾN 4.1 Tính mơ đun đàn hồi chung Et đất móng vật liệu hạt: + Mơ 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 ) 290 MPa (8 - 8) m (8 - 10) i =1 + Tổng chiều dày lớp vật liệu hạt hx: hx = ∑h n i = h1 + h2 = 0.36 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 BTXM trở xuống Et Et = ( Ex α ) * E0 = E0 129.84 MPa (8 - 7) Mô đun đàn hồi tương đương lớp móng đất kể từ đáy BTXM 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: (M 8.3.2) Ec * hc3 Dc = ( )= 12* (1− µc2 ) Trong đó: Dc: 24.5 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: (8 - 6) MN.m = 0.15 (M.8.3.2) + Bán kính độ cứng tương đối chung lớp kết cấu: r = 1,21* ( Dc 13 ) = Et ( M.8.4.1) 0.694 m (8 - 6) 4.3 Tính ứng suất tải trọng xe gây ra: + Tính ứng suất kéo uốn T.T xe gây (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) (σps ) với trục xe TC: Ps = 100 kN Trang: σ ps =1,47*10−3 *r0,7 *hc−2 * Ps0,94 = + Tính ứng suất kéo uốn TT xe gây σpmax 1.784 MPa (8 - 6) Với trục xe nặng: Pmax = 120 kN 0,94 σ p max =1,47*10−3 * r 0,7 * hc−2 Pmax = 2.118 MPa (M.8.4.3) 2.367 (8-20a) + Ứng suất kéo uốn gây mỏi tải trọng xe chạy vị trí cạnh dọc σpr K Xe tiêu chuẩn = Kr *K pr * K c *σ f 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 ps = p max = 1.00 = 1.70 = 1.00 = 3.042 MPa (8 - 5) = 2.118 MPa (8 - 15) (M.8.3.1) Trong đó, λ = 0.06 (M.8.3.1) 4.4 Tính ứng suất kéo uốn gradien nhiệt độ: t = L 3r (M.8.3.6) = 2.161 đó: L khoảng cách khe ngang, (M.8.3.3) (8 - 23b) L=4,5 m (chiều dài tấm) + Hệ số ứng suất uốn vồng gradien nhiệt độ gây BTXM CL = − Trong đó: Sht cos t + Cht.sin t = cos t.sin t + Sht.Cht e= Sht = + Sh hàm sin hipecbolic + Ch hàm cos hipecbolic 0.931 Cht = e t − e −t = e t + e −t = Hằng số Euler (hay Neper- số toán học ) = (8 - 23) 4.283 4.398 2.718 Hay, tính tham số Sh(t), Ch(t), sin(t), cos(t) sau: Sh(t) = SINH(2,161) = 4.283 Ch(t) = COSH(2,161) = 4.398 sin(t) = SIN(2,161) = 0.831 cos(t) = COS(2,161) = -0.557 + Ứng suất nhiệt độ tổng hợp B L = 1,77 * e − , 48*hc * C L − 0,131 * (1 − C L ) = + Ứng suất kéo uốn 0.606 (8 - 18) σtmax gradien nhiệt độ gây cạnh dọc σ t max = BL * α c * hc * Ec * Tg = 1.655 MPa (8 - 17) 0.492 MPa (8 - 19) 0.505 MPa + Tính hệ số ứng suất kéo uốn gây mỏi nhiệt kt Kt = σ * at *( t max )bt − ct ) = fr σt max fr (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) Trang: 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 = 0.835 MPa (8 - 16) 4.5 Kiểm toán điều kiện giới hạn (M.8.2.2) + Với quy mô đường Cấp IV, chọn độ tin cậy ta có: + Theo điều kiện (8-1) + Theo điều kiện (8-2) γr = 1.04 γ r * (σ pr + σ tr ) < f r γ r * (σ p max + σ t max ) < f r γ r * (σ pr + σ tr ) = γ r * (σ p max + σt max) = =2.724 MPa < fr = 4.00 MPa Đạt (8 - 1) =3.924 MPa < fr = 4.00 MPa Đạt (8 - 2) 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 =4Mpa, dày = 0.22 m = 0.002 m + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=25,0 mm) dày : = 0.18 m + Lớp móng CPĐD loại 1; (Dmax=37,5 mm) dày : = 0.18 m + Lớp giấy dầu tạo phẳng giảm ma sát Tính Kiểm tra Nguyễn Văn Long Nguyễn Minh Hiệp (Kiểm toán theo QĐ.3230/QĐ-BGTVT: 14/12/2012) Trang: 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 lần 3*10 -:- 1*10 lần 6 1*10 -:- 20*10 lần 10 20*10 -:- 1*10 lần 10 > 1*10 lần (Bảng 1) Bảng 3: Tham khảo (Bảng 1) Bảng 2: CHIỀU DÀY TẤM BTXM THÔNG THƯỜNG TUỲ THEO CẤP HẠNG ĐƯỜNG & QUY MÔ GIAO THÔNG ( Tham khảo) TT Cấp quy mô giao thông CÁC BẢNNG TRA,, THAM CHIẾU THEO QĐ 3320/QĐ-BGTVT Bảng 1: PHÂN CẤP QUY MÔ GIAO THÔNG Bảng 6: Bảng 5: Bảng 4: Bảng 9: Bảng 8: Bảng 7: Chọn Bảng 11: Bảng 10: 27000 4.00 10 1.04 75 10 Cấp IV 5.1.1 Bảng A-2: Bảng A-1: (M.5.1.1) 0.54 0.75 0.5 Bảng 8.2.8: TRị số Gradien nhiệt độ lớn Tg Bảng 8.3.7: Các hệ số hồi quy at; bt; ct 6.2.5 6.2.3 92 (M.6.2.5) Khơng có truyền lực 8.3.2 8.2.7 + A.5 8.2.6 - A.5 Bảng 8.2.3: Cường độ kéo uốn yêu cầu 120 100 Bảng 8.3.3: (8 - 10) (8 - 9) (8 - 8) (8 - 7) 0.15 (8 - 6) 8.4.1 8.3.1 Kc = Đường Kr = Lề (8 - 6) Cấp IV Đất 1 0.057 8.3.7 (8 - 19) 0.15 CƠNG TRÌNH: ĐƯỜNG THẠNH LỘC 57 - QUẬN 12 ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 12 - TP HỒ CHÍ MINH DỰ BÁO LƯU LƯỢNG XE a Số lần trục xe quy đổi trục xe tiêu chuẩn tích lũy thời hạn thiết kế: (Ne) Loại xe A B C D Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trục Trọng kpi = lượng trục (Pi/Ps)16 Pi (kN) 20 0.00 40 0.00 20 0.00 40 0.00 40 0.00 40 0.00 80 0.03 80 0.03 80 0.03 60 0.00 90 0.19 90 0.19 90 0.19 90 0.19 TỔNG N e = 365 * η * N Sl * N1s = ADTT * ( N (xe/3000 xe) 2130 700 170 3,000 [(1 + g r ) t − 1] = gr n n ) * ∑ ( K pi * Pi ) = 3000 i =1 ==> Quy mô giao thông thuộc cấp nhẹ n (trục) 2130 2130 700 700 700 170 170 170 170 0 0 7,040 ADTT (xe/ngày.2 chiều) 2130 700 170 3,000 (ki.Pi) pi (%) 30.3% 30.3% 9.9% 9.9% 9.9% 2.4% 2.4% 2.4% 2.4% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 100% 11,619 lần/làn #REF! (lần trục/ngày.làn) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.001 0.001 0.001 0.00 ... A.5 8.2.6 - A.5 Bảng 8.2.3: Cường độ kéo uốn yêu cầu 120 100 Bảng 8.3.3: (8 - 10) (8 - 9) (8 - 8) (8 - 7) 0.15 (8 - 6) 8.4.1 8.3.1 Kc = Đường Kr = Lề (8 - 6) Cấp IV Đất 1 0.057 8.3.7 (8 - 19) 0.15... 3*10 lần 3*10 -: - 1*10 lần 6 1*10 -: - 20*10 lần 10 20*10 -: - 1*10 lần 10 > 1*10 lần (Bảng 1) Bảng 3: Tham khảo (Bảng 1) Bảng 2: CHIỀU DÀY TẤM BTXM THÔNG THƯỜNG TUỲ THEO CẤP HẠNG ĐƯỜNG & QUY MÔ GIAO... = 4.00 MPa Đạt (8 - 1) =3.924 MPa < fr = 4.00 MPa Đạt (8 - 2) 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