CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC
7.5. Xác định môđuyn đàn hồi yêu cầu, đề xuất phương án
7.6.4. Tính toán cường độ theo điều kiện chịu kéo uốn của các lớp vật liệu liền khối
Hình 7.3. Sơ đồ tính toán theo điều kiện chịu kéo uốn của lớp vật liệu liền khối.
Kết cấu được xem là đủ cường độ khi thoả mãn điều kiện dưới đây:
σku ≤ ku cd ku tt
K
R (*) Trong đó:
σku: ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe: σku = σku.p.kb
Et
b
p=1(KG/c m2)
σku
E 4 E 3
E 1 E 0
h3h2h1
D
p=1(KG/c m2)
Ech m
σku
Đối với lớp mặt Đối với lớp không phải lớp mặt
E 2
h4
E 1 E 0
h3h2h1
D
Ech m
E 2
h4
Với:
+ p : áp lực bánh của tải trọng trục tính toán nêu ở các mục 3.2.1 và 3.2.2;
+ kb : hệ số xét đến đặc điểm phân bố ứng suất trong kết cấu áo đường dưới tác dụng của tải trọng tính toán là bánh đôi hoặc bánh đơn; khi kiểm tra với cụm bánh đôi (là trường hợp tính với tải trọng trục tiêu chuẩn) thì lấy kb = 0.85, còn khi kiểm tra với cụm bánh đơn của tải trọng trục đặc biệt nặng nhất (nếu có) thì lấy kb = 1,0.
+ σku : ứng suất kéo uốn đơn vị
ku
Rtt : cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối: Rttku = k1 . k2 . Rku
Với:
+Rku : cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ tính toán và ở tuổi mẫu tính toán.
+k2 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ theo thời gian so với các tác nhân về khí hậu thời tiết. Với các vật liệu gia cố chất liên kết vô cơ lấy k2 = 1,0; còn với bê tông nhựa loại II, bê tông nhựa rỗng và các loại hỗn hợp vật liệu hạt trộn nhựa lấy k2 = 0,8; với bê tông nhựa chặt loại I và bê tông nhựa chặt dùng nhựa polime lấy k2
= 1,0.
+k1 : hệ số xét đến sự suy giảm cường độ do vật liệu bị mỏi dưới tác dụng của tải trọng trùng phục; k1 được lấy theo các biểu thức dưới đây:
- Đối với vật liệu bê tông nhựa: k1 = 0,22
Ne
11,11
- Đối với vật liệu đá (sỏi cuội) gia cố chất liên kết vô cơ: k1 = 0,11
86 , 2
Ne - Đối với vật liệu đất gia cố chất liên kết vô cơ: k1 = 0,11
22 , 2 Ne
Trong các biểu thức trên Ne là số trục xe tính toán tích luỹ trong suốt thời hạn thiết kế thụng qua trờn một làn xe: Ne =0.92ì106 (trục xe/làn).
+Kcdku : hệ số cường độ về chịu kéo uốn được chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế giống như với trị số Kcdtr ở Bảng 3-7[1] . Việc chọn độ tin cậy thiết kế cũng theo chỉ dẫn ở Bảng 3-3[1]. Với độ tin cậy là 0,9 ta có Kcdku =0,94.
Chỉ phải tính toán kiểm tra điều kiện (*) đối với các lớp bê tông nhựa, hỗn hợp đá trộn nhựa, các lớp đất, cát gia cố, đá gia cố chất liên kết vô cơ sử dụng trong kết cấu áo đường cấp cao A1 và A2. Riêng đối với lớp thấm nhập nhựa và các lớp đất, đá gia cố nhựa lỏng thì không cần kiểm tra.
Phương án 1:
a. Kiểm tra lớp bê tông nhựa lớp dưới h1=12 cm , E1= 1600.7 1800.5
7 5 +
+ =1683(Mpa).
Lớp kết cấu Ei hi k=H2/H1 t =E2/E1 Htb E'tb
Đất nền K98 57 - - - - -
CPĐD loại II Dmax37,5 250 28 - - 28 250
CPĐD loại I Dmax25 300 12 0.43 1.2 40 264
Xét tới hệ số điều chỉnh β =f(H/D=1.212) = 1.1316.
→ Etbdc=264ì1.1316 = 299 Mpa
Với E0/Etbdc=57/299= 0.191, tra toán đồ Hình 3-1 ta được dc tb chm
E
E =0.51
→ Echm = 0.51ì299 = 153 Mpa
Tra toán đồ H 3-5 [1] với H1/D=12/33=0,364 ; Echm
E1
= 1683 11 153 =
→σku= 1.75
⇒ σku =1.75ì0.6ì0.85 = 0.8925 Mpa.
b. Kiểm tra lớp BTN lớp trên h1=5 cm , E1= 1800 MPa
Lớp kết cấu Ei hi k=H2/H1 t =E2/E1 Htb E'tb
Đất nền K98 57 - - - - -
CPĐD loại II Dmax37,5 250 28 - - 28 250
CPĐD loại I Dmax25 300 12 0.43 1.2 40 264
BTNC loại I Dmax19 350 7 0.18 1.3 47 276
Xét tới hệ số điều chỉnh β =f(H/D=1.424) = 1.1652
→ Etbdc=276ì1.1652 = 322Mpa
Với E0/Edctb=57/322= 0.177, tra toán đồ hình 3-1 ta được dc tb chm
E
E =0.54
→ Echm = 0.54ì322=174 Mpa
Tra toán đồ H 3-5 [1] với H1/D=5/33=0.152 ; Echm
E1
=10.34
→σku= 2.05
⇒ σku =2.05ì0.6ì0.85 = 1.0455 Mpa.
Công thức ktra : σku ≤ ku cd ku tt
K R
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN : Rttku = k1 . k2 . Rku
-Đối với vật liệu bê tông nhựa: k1 = 0,22
Ne
11,11
= ì 6)0,22 11,11
(0.92 10 =0.542 - k =1,0 với bê tông nhựa chặt loại I
k2=0,8 với bê tông nhựa chặt loại II
+Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp dưới là :
ku
Rtt =0.542ì1.0ì2.0= 1.084 Mpa
+Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp trên là :
ku
Rtt =0.542ì1.0ì2.8= 1.5176 Mpa
Kiểm toán điều kiện (*) với hệ số cường độ kéo uốn là Kcdku=0.94
* Đối với lớp BTN lớp dưới σku = 0.8925 < 1.084/0.94= 1.153 →đạt.
* Đối với lớp BTN lớp trên σku = 1.0455 < 1.5176/0.94= 1.614 →đạt.
Phương án 2:
a. Kiểm tra lớp bê tông nhựa lớp dưới h1=12 cm , E1= 1600.7 1800.5
7 5 +
+ =1683(Mpa).
Lớp kết cấu Ei hi k=H2/H1 t =E2/E1 Htb E'tb
Đất nền K98 57 - - - - -
CPTN loại A 200 32 - - 32 200
CPĐD loại I Dmax25 300 14 0.44 1.5 46 228
Xét tới hệ số điều chỉnh β =f(H/D=1.394) = 1.1602.
→ Etbdc=228ì1.1602 = 265 Mpa
Với E0/Etbdc=57/265= 0.215, tra toán đồ Hình 3-1 ta được dc tb chm
E
E =0.58
→ Echm = 0.58ì265 = 154 Mpa
Tra toán đồ H 3-5 [1] với H1/D=12/33=0.364 ; Echm
E1
= 1683 11 154 =
→σku= 1.75
⇒ σku =1.75ì0.6ì0.85 = 0.8925 Mpa.
b. Kiểm tra lớp BTN lớp trên h1=5 cm , E1= 1800 MPa
Lớp kết cấu Ei hi k=H2/H1 t
=E2/E1 Htb E'tb
Đất nền K98 57 - - - - -
CPTN loại A 200 32 - - 32 200
CPĐD loại I Dmax25 300 14 0.44 1.5 46 228
BTNC loại I Dmax19 350 7 0.15 1.5 53 242
Xét tới hệ số điều chỉnh β =f(H/D=1.606) = 1.1865
→ Etbdc=242ì1.1865 = 287Mpa
Với E0/Edctb=57/287= 0.199, tra toán đồ hình 3-1 ta được dc tb chm
E
E =0.60
→ Echm = 0.60ì287=172 Mpa
Tra toán đồ H 3-5 [1] với H1/D=5/33=0.152 ; Echm
E1
=10.47
→σku= 2.05
⇒ σku =2.05ì0.6ì0.85 = 1.0455 Mpa.
Công thức ktra : σku ≤ ku cd ku tt
K R
Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN : Rttku = k1 . k2 . Rku
-Đối với vật liệu bê tông nhựa: k1 = 0,22
Ne
11,11
= 6
ì )0,22 11,11
(0.92 10 =0.542 - k2=1,0 với bê tông nhựa chặt loại I
k2=0,8 với bê tông nhựa chặt loại II
+Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp dưới là :
ku
Rtt =0.542ì1.0ì2.0= 1.084 Mpa
+Vậy cường độ chịu kéo uốn tính toán của lớp BTN lớp trên là :
ku
Rtt =0.542ì1.0ì2.8= 1.5176 Mpa
Kiểm toán điều kiện (*) với hệ số cường độ kéo uốn là Kcdku=0.94
* Đối với lớp BTN lớp dưới σku = 0.8925 < 1.084/0.94= 1.153 →đạt.
* Đối với lớp BTN lớp trên σku = 1.0455 < 1.5176/0.94= 1.614 →đạt.
CHƯƠNG 8
THIẾT KẾ TỔ CHỨC GIAO THÔNG 8.1. Tổ chức giao thông
- Tổ chức giao thông trên đường phố là tập hợp các biện pháp nhằm tác động một cách tích cực đến sự hình thành và hướng dẫn các luồng giao thông, để đảm bảo nhanh chóng, thuận tiện, an toàn, kinh tế trong việc vận chuyển người và hàng hoá.
- Thiết kế tổ chức giao thông buộc các phương tiện đi lại trên đường cũng như người đi bộ thực hiện một cách đúng đắn, tạo điều kiện thuận lợi cho xe cộ trên đường, giảm tai nạn giao thông, giữ gìn tốt công trình trên đường, đồng thời khai thác hiệu quả tuyến đường.
- Tổ chức giao thông trên đường phố nhằm đảm bảo an toàn đi lại và giảm các hiện tượng ứ đọng xe cộ.
- Đoạn tuyến giao nhau với 1 số đường dân sinh có lưu lượng xe không lớn, giao thông ít phức tạp, do đó chọn hình thức tổ chức giao thông bằng các vạch tín hiệu giao thông trên mặt đường và biển báo hiệu.
- Các chỉ dẫn giao thông trên đường phố gồm các vạch tín hiệu giao thông trên mặt đường và biển báo hiệu giúp cho người tham gia giao thông nhận biết và thực hiện các quy tắc giao thông, đảm bảo an toàn trên đường phố.