bảng thuyết minh tính toán thiết kế áo đường

K.Tra do vong dan hoiGóc ma sát trong j độ 21... Rku Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới: Rttku = k1... BẢNG TÍNH KẾT CẤ

Trang 1

BẢNG TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM

(TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG: 22TCN 211-06)

TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG LOẠI 1

I SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

*/ Thông số chung

Loại và Cấp đường t.kế: Đường đô thị: Đường trục chính khu vực; Đồng bằng 8 Đường ô tô cao tốc và cấp I; 1

Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100 kN Đường đô thị: Đường cao tốc và trục chính; 7

Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế

Trọng lượng trục Pi (kN) Số trục sau K/c giữa các LL xe 2 chiều

Xe buýt các loại:

Xe tải các loại:

1/ Số trục xe tính toán/làn xe sau khi qui đổi về trục tiêu chuẩn:

*Công thức:

Trong đó: C1: hệ số số trục xe:

C1 = 1+1,2*(m-1) Với m: số trục xe của một cụm trục.

Số bánh xe của mỗi cụm bánh ở trục sau Loại xe

2

CÔNG TRÌNH: KHU ĐÔ THị MớI TÂY NAM KIM GIANG I PHƯờNG Hạ ĐÌNH, QUậN THANH XUÂN, PHƯờNG ĐạI KIM, QUậN HOÀNG MAI, XÃ TÂN TRIềU, HUYệN THANH TRÌ - THÀNH PHố HÀ NộI

2

2 2

4 , 4

1 2 1

100













k

i

i i tk

P n C C N











t

q q

q

) 1 ( ] 1 ) 1 [(

1

Với m: số trục xe của một cụm trục.

Bảng 2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe ti êu chuẩn

Pi (kN)

Số bánh xe của mỗi cụm bánh xe

Số trục (trục) K/c giữa các

trục sau (m) C1 C2 ni C1.C2.ni.(Pi/100) 4,4

Trục sau 56,00 2 1 0 1 1,00 200 16

Trục sau 69,60 2 2 0 2,2 1,00 30 13

Trục sau 100,00 2 2 0 2,2 1,00 10 22

Trục sau 94,20 2 2 1,4 2,2 1,00 2 3

Ntk= 136 (trục/n.đêm.2chiều)

2/ Số trục xe tính toán tiêu chuẩn/làn xe:

Ntt = Ntk.fl = 136x0.55 = 75 (trục/làn.ngđêm)

fl= 0,55 (Đường 2 làn xe, Không DPC giữa)

3/ Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán:

2,82E+05 (trục)

Loại xe

Tải nặng 2

Tải nặng 1

Xe buýt

nhỏ

Xe buýt

lớn

Tải nhẹ

Tải vừa

4 , 4

1 2 1

100













k

i

i i tk

P n C C N











t

q q

q

) 1 ( ] 1 ) 1 [(

1

Trang 2

K.Tra do vong dan hoi

II/ Trình tự tính toán:

4/ Dự kiến kết cấu áo đường:

Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết

về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06

Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến

Các lớp kết cấu Bề dày lớp Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Lực dính C (tính từ dưới lên) (cm) Tính độ võng Tính trượt Tính k.uốn Rku (MPa) (MPa)

Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5 30 250 250 250

Cấp phối đá dăm I, Dmax =19 18 300 300 300

5/ Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ v õng đàn hồi:

Công thức kiểm tra:

Ech > Kdctb.Eyc

a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5):

Với k= h2/h1 và t = E2/E1; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4:

Bảng 4: Kết quả tính đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên để tìm E tb '

Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb' (MPa)

Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5 250 30 30 250,0

Cấp phối đá dăm I, Dmax =19 300 1,200 18 0,600 48 268,0

b/ Xết đến hệ số điều chỉnh b = f(H/D): Với H/D = 1,818

Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b = 1,201

Vậy kết cấu có mô đun đàn hồi trung bình Edctb =b Etb' = 336,86 (MPa)

3 3 / 1 1

1















k

t k E

y c dc

tb E

K 

c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06

Ta có: H/D = 1,818

Eo/Edc = 0,125

Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được:

E ch /E 1 = E ch /E dc tb = 0,53199

d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có:

Ech > Kdctb.Eyc

Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 75 trục/ làn.ngày đêm

tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 140,00 MPa Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc nhỏ hơn

do vậy lấy Eyc tối thiểu = 155,00 MPa để kiểm toán

Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3:

K= 0,90

Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng:

Kdv = 1,100

=>Kdctb.Eyc = 170,50 (MPa) Kết quả nghiệm toán:

Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép.

3 3 / 1 1

1















k

t k E

y c dc

tb E

K 

Trang 3

K.Tra do vong dan hoi

Góc ma sát trong

j (độ)

21

Trang 4

6 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

Tax + Tav 

a/ Tính E tb của tất cả các lớp kết cấu

- Việc tính đổi các lớp về hệ 2 lớp được thực hiện như bảng sau, và theo công thức:

> Edctb=b x Etb'= 1.201 x 261.9 = 314,65 (MPa)

b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra T ax

Từ các kết quả trên, tra biểu đồ hình 3-2 ứng với góc nội masat của đất nền:

Ta có Tax/p = 0,016066

c/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp KCAD gây ra trong nền đất T av

3 3 / 1 1

1















k

t k E

tr cd

tt

K C

d/ Xác định trị số lực dính tính toán C tt

Với Ctt = C.K1.K2.K3 Trong đó:

C tt / K tr cd = 0.0252 / 0.94 = 0,026809 (MPa)

=>Kết luận: Kết cấu dự kiến Đảm bảo điều kiện chống trượt

3 3 / 1 1

1















k

t k E

tr cd

tt

K C

Trang 5

7 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa

Với sku =

Rttku = k1 x k2 x Rku

a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa

- Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:

-> Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp dưới:

+ Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới

=>Hệ số điều chỉnh b  1,1704 => Etbdc = Etb' x b  313,70 (MPa)

Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán đồ Hình 3-1 - 22TCN211-06, ta được:

Ech.m/Etbdc = 0,4807

Tìm ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:

ku cd

ku tt ku K

R

 s

ku

s

ku

s

b

s

ku

s

ku

s

Từ (3) và (4) Tra toán đồ hình 3-5: = 2,0285

Vậy s ku = 2.0285 x 0.6 x 0.85 = 1,0345 (MPa)

- Đối với lớp BT nhựa lớp trên:

Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên:

-> Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên

=> Etbdc = Etb' x b  429,21 (MPa)

Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được:

Tìm ở đáy lớp BTN lớp trên bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:

ku cd

ku tt ku K

R

 s

ku

s

ku

s

b

s

ku

s

ku

s

Trang 6

Vậy s ku = 2.3621 x 0.6 x 0.85 = 1,2047 (MPa)

b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo biểu thức 3.9 22TCN211-06

- Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06

Rttku = k1 k2 Rku

(Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế)

Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới:

Rttku = k1 k2 Rku = 0.703 x 1 x 1.6 = 1,124 (MPa) + Đối với lớp BTN lớp trên:

Rttku = k1 k2 Rku = 0.703 x 1 x 2.6 = 1,827 (MPa)

+ Đối với lớp BTN lớp dưới:

sku = 1,0345 < 1.124 / 0.94 = 1.196 => Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

+ Đối với lớp BTN lớp trên:

sku = 1,2047 < 1.827 / 0.94 = 1.943 =>Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

2,82E+05 ^0,22

11,11

= 0,7026 +k1=

ku cd

ku tt

K R



22 , 0

11 , 11

e

N

Trang 7

BẢNG TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG MỀM

(TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG: 22TCN 211-06)

DỰ ÁN: XÂY DỰNG CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU NHÀ Ở VÀ DỊCH VỤ CÔNG NHÂN PHỤC VỤ KCN GIÁN KHẨU VÀ ĐỊA BÀN LÂN CẬN

ĐỊA ĐIỂM: XÃ GIA TRẤN, XÃ GIA TÂN - HUYỆN GIA VIỄN - TỈNH NINH BÌNH

TÍNH KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG LOẠI 2-ÁP DỤNG CHO CÁC TUYẾN NỘI BỘ(TỪ NB1 ĐẾN NB12)

I SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

*/ Thông số chung

Loại và Cấp đường t.kế: Đường đô thị: Đường phố; Đồng bằng 9 Đường ô tô cao tốc và cấp I; 1

Tải trọng trục tiêu chuẩn: 100 kN Đường đô thị: Đường cao tốc và trục chính; 7

Bảng 1: Dự báo thành phần xe ở năm cuối thời hạn thiết kế

Trọng lượng trục Pi (kN) Số trục sau K/c giữa các LL xe 2 chiều

Xe buýt các loại:

Xe tải các loại:

1/ Số trục xe tính toán/làn xe sau khi qui đổi về trục tiêu chuẩn:

*Công thức:

Trong đó: C1: hệ số số trục xe:

2

Số bánh xe của mỗi cụm bánh ở trục sau Loại xe

2 2

2

2 2

4 , 4

1 2 1

100





















k

i

i i tk

P n C C N











t

q q

q

) 1 ( ] 1 ) 1 [(

1

Bảng 2: Bảng tính số trục xe quy đổi về số trục xe ti êu chuẩn

Pi (kN)

Số bánh xe của mỗi cụm bánh xe

Số trục (trục) K/c giữa các

trục sau (m) C1 C2 ni C1.C2.ni.(Pi/100) 4,4

Trục sau 69,60 2 2 0 2,2 1,00 18 8

Trục sau 100,00 2 2 0 2,2 1,00 2 4

Trục sau 94,20 2 2 1,4 2,2 1,00 1 2

Ntk= 89 (trục/n.đêm.2chiều)

2/ Số trục xe tính toán tiêu chuẩn/làn xe:

Ntt = Ntk.fl = 89x0.55 = 49 (trục/làn.ngđêm)

fl= 0,55 (Đường 2 làn xe, Không DPC giữa)

3/ Số trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn tính toán:

1,40E+05 (trục)

Loại xe

Tải nặng 2

Tải nặng 1

Xe buýt

nhỏ

Xe buýt

lớn

Tải nhẹ

Tải vừa

4 , 4

1 2 1

100





















k

i

i i tk

P n C C N











t

q q

q

) 1 ( ] 1 ) 1 [(

1

Trang 8

II/ Trình tự tính toán:

4/ Dự kiến kết cấu áo đường:

Các lớp kết cấu được dự kiến dựa trên cơ sở các qui định chi tiết

về chiều dày tối thiểu trong tiêu chuẩn 22TCN 211-06

Bảng 3: Bảng kết cấu dự kiến

Các lớp kết cấu Bề dày lớp Moduyn đàn hồi E (MPa) Cường độ kéo uốn Lực dính C Góc masat trong

(tính từ dưới lên) (cm) Tính độ võng Tính trượt Tính k.uốn Rku (MPa) (MPa) j (độ)

Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5 30 250 250 250

Cấp phối đá dăm I, Dmax =19 15 300 300 300

5/ Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo TC về độ v õng đàn hồi:

Ech > Kdctb.Eyc

a/ Việc đổi tầng 2 lớp một từ dưới lên được thực hiện theo biểu thức (3.5):

Với k= h2/h1 và t = E2/E1; Kết quả tính đổi tầng như ở Bảng 4:

Lớp kết cấu Ei (MPa) t = E2/E1 hi (cm) k= h2/h1 Htb (cm) Etb' (MPa)

Cấp phối đá dăm II, Dmax =37.5 250 30 30 250,0

Cấp phối đá dăm I, Dmax =19 300 1,200 15 0,500 45 266,0

BTNC 19 280 1,053 6 0,133 51 267,6

BTNC 9.5 420 1,569 4 0,078 55 277,2

b/ Xết đến hệ số điều chỉnh b = f(H/D): Với H/D = 1,667

Tra Bảng 3.6 trong 22TCN 211-06, được hệ số điều chỉnh b =1,191

3 3 / 1 1

1















k

t k E

y c dc

tb E

K 

c/ Tính Ech của cả kết cấu: sử dụng toán đồ Hình 3.1 - 22TCN 211-06

Ta có: H/D = 1,667

Eo/Edc = 0,127

Từ 2 tỉ số trên tra toán đồ Hình 3-1 trong 22TCN211-06, được:

E ch /E 1 = E ch /E dc tb = 0,50943

d/ Nghiệm lại điều kiện (3-4) theo mục 3.4.1; phải có:

Ech > Kdctb.Eyc

Từ số trục xe tính toán trong 1 ngày đêm trên 1 làn xe là 49 trục/ làn.ngày đêm

tra Bảng 3-4 tìm được Eyc = 128,57 MPa

Kiểm tra Eyc so với giá trị Eyc tối thiểu với cấp đường tương ứng theo Bảng 3-5, thì Eyc lớn hơn

do vậy lấy Eyc = 128,57 MPa để kiểm toán

Chọn độ tin cậy thiết kế theo cấp đường từ Bảng 3-3:

K= 0,95

Từ độ tin cậy, tìm hệ số cường độ về độ võng:

Kdv = 1,170

=>Kdctb.Eyc = 150,42 (MPa) Kết quả nghiệm toán:

Vậy với cấu tạo kết cấu dự kiến Đảm bảo đạt yêu cầu cường độ theo TC độ võng đàn hồi cho phép.

3 3 / 1 1

1















k

t k E

y c dc

tb E

K 

Trang 9

6 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu cắt trượt trong nền đất

Tax + Tav 

a/ Tính E tb của tất cả các lớp kết cấu

- Việc tính đổi các lớp về hệ 2 lớp được thực hiện như bảng sau, và theo công thức:

> Edctb=b x Etb'= 1.191 x 260.5 = 310,36 (MPa)

b/ Xác định ứng suất cắt hoạt động do tải trọng bánh xe tiêu chuẩn tính toán gây ra T ax

Từ các kết quả trên, tra biểu đồ hình 3-2 ứng với góc nội masat của đất nền:

Ta có Tax/p = 0,0186091

3 3 / 1 1

1















k

t k E

tr cd

tt

K C

1

d/ Xác định trị số lực dính tính toán C tt

Với Ctt = C.K1.K2.K3 Trong đó:

C tt / K tr cd = 0.0252 / 1 = 0,025200 (MPa)

=>Kết luận: Kết cấu dự kiến Đảm bảo điều kiện chống trượt

3 3 / 1 1

1















k

t k E

tr cd

tt

K C

1

Trang 10

7 Tính kiểm tra cường độ kết cấu dự kiến theo tiêu chuẩn chịu kéo uốn trong các lớp bê tông nhựa

Với sku =

Rttku = k1 x k2 x Rku

a/ Tính ứng suất kéo uốn lớn nhất ở đáy các lớp bê tông nhựa

- Đối với lớp BT nhựa lớp dưới:

-> Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp dưới:

+ Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp dưới

=>Hệ số điều chỉnh b  1,1551 => Etbdc = Etb' x b  307,25 (MPa)

Từ 2 tỉ số (1) và (2) tra toán đồ Hình 3-1 - 22TCN211-06, ta được:

Tìm ở đáy lớp BTN lớp dưới bằng cách tra toán đồ hình 3-5 với:

ku cd

ku tt ku K

R

 s

ku

s

ku

s

b

s

Vậy s ku = 2.3189 x 0.6 x 0.85 = 1,1826 (MPa)

- Đối với lớp BT nhựa lớp trên:

Tìm Ech.m ở mặt lớp dưới lớp BTN lớp trên:

-> Tính Etbdc của các lớp KC dưới lớp BTN lớp trên

=> Etbdc = Etb' x b  414,15 (MPa)

Từ 2 tỉ số (5) và (6) tra toán đồ Hình 3-1 - QT 211-06, ta được:

ku cd

ku tt ku K

R

 s

ku

s

ku

s

b

s

Trang 11

Vậy s ku = 2.4869 x 0.6 x 0.85 = 1,2683 (MPa)

b/ Kiểm toán theo điều kiện chịu kéo uốn ở đáy các lớp BTN theo biểu thức 3.9 22TCN211-06

- Xác định cường độ chịu kéo uốn tính toán của các lớp BTN theo (3-11) - 22TCN211-06

Rttku = k1 k2 Rku

(Với Ne là số trục xe tính toán tích lũy trong suốt thời hạn thiết kế)

Vậy: + Đối với lớp BTN lớp dưới:

Rttku = k1 k2 Rku = 0.82 x 1 x 1.6 = 1,312 (MPa) + Đối với lớp BTN lớp trên:

Rttku = k1 k2 Rku = 0.82 x 1 x 2.6 = 2,132 (MPa)

+ Đối với lớp BTN lớp dưới:

sku = 1,1826 < 1.312 / 1 = 1.312 => Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

+ Đối với lớp BTN lớp trên:

sku = 1,2683 < 2.132 / 1 = 2.132 =>Đạt Vậy kết cấu dự kiến đảm bảo điều kiện kéo uốn

1,40E+05 ^0,22

11,11

= 0,8201 +k1=

ku cd

ku tt

K R



22 , 0

11 , 11

e

N

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	260,78 KB