1.8.1.Điều kiện tính toán:
Theo tiêu chuẩn này, kết cấu được xem là đủ cường độ khi thoả mãn điều kiện (5.11) dưới đây:
ku ku
cd ku tt
K
R ; (5.11) Trong đó:
ku : ứng suất chịu kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối dưới tác dụng của tải trọng bánh xe (xác định theo mục 5.9.2);
ku
Rtt : cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối (xác định theo mục 5.9.3);
ku
Kcd : hệ số cường độ về chịu kéo uốn được chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết kế giống như với trị số Kcdtr . Việc chọn độ tin cậy thiết kế cũng giống như trên.
Chỉ phải tính toán kiểm tra điều kiện (5.11) 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.
1.8.2.Xác định ku:
Ứng suất kéo uốn lớn nhất phát sinh ở đáy lớp vật liệu liền khối ku được xác định theo biểu thức (5.12)
ku = ku.p.kb ; (5.12) p : áp lực bánh của tải trọng trục tính toán;
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.
ku: ứng suất kéo uốn đơn vị; trị số này được xác định theo toán đồ hình 5.12 cho trường hợp tính kuở đáy các lớp liền khối trong tầng mặt tuỳ thuộc vào tỷ số h1/D và E1/Echm và xác định theo toán đồ 5.13 cho trường hợp tính kuở đáy các lớp
112 liền khối trong tầng móng ku=f(h1/D, E1/E2, E2/E3). Các ký hiệu trong đó có ý nghĩa như sơ đồ tính ghi ở mỗi góc toán đồ cụ thể là:
+ h1 là tổng bề dày các lớp kết cấu kể từ đáy lớp được kiểm tra kéo uốn trở lên đến bề mặt áo đường.
+ E1 là mô đun đàn hồi trung bình của các lớp nằm trong phạm vi h1; E1 có thể được tính theo nguyên tắc bình quân gia quyền theo bề dày, tức là E1 =
1
. h
h Ei i
(E
i , hi là trị số mô đun đàn hồi và bề dày các lớp i trong phạm vi h1).
Hình 5.12: Toán đồ xác định ứng suất kéo uốn đơn vị ku ở các lớp của tầng mặt (số trên đường cong là tỉ số E1/Ech, móng)
113 Chú ý: Ở đây E3 chính là Ech.m (mô đun đàn hồi chung của nền đất và các lớp nằm phía dưới đáy lớp liền khối được kiểm tra).
+ Ech.m là mô đun đàn hồi chung của nền đất và các lớp nằm phía dưới đáy lớp vật liệu liền khối được kiểm tra. Trị số Ech.m được xác định theo cách quy đổi nền đất và các lớp nằm phía dưới lớp đang xét nêu trên về hệ hai lớp từ dưới lên rồi áp dụng toán đồ ở hình 5-7.
Hình 5.13. Toán đồ tìm ứng suất kéo uốn đơn vị ku ở các lớp liền khối của tầng móng (số trên đường cong là E1/E2 và trên đường tia là E2/E3) 1.8.3.Xác định Rttku:
Cường độ chịu kéo uốn tính toán của vật liệu liền khối được xác định theo biểu thức (5.13):
114
ku
Rtt = k1 . k2 . Rku ; (5.13) Trong đó:
Rku : cường độ chịu kéo uốn giới hạn ở nhiệt độ 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
; (5.14) + Đối với vật liệu đá (sỏi cuội) gia cố chất liên kết vô cơ
k1 = 2,086,11
Ne ; (5.15) + Đối với vật liệu đất gia cố chất liên kết vô cơ
k1 = 2,022,11
Ne ; (5.16) Trong các biểu thức trên Ne là số trục xe tính toán tích luỹ trong suốt thời hạn thiết kế thông qua trên một làn xe. Với các lớp bê tông nhựa chặt loại I và bê tông nhựa polime, thời hạn thiết kế lấy bằng 15 năm; còn với các loại bê tông nhựa và hỗn hợp nhựa khác lấy bằng 10 năm.
Đối với các lớp móng gia cố chất liên kết vô cơ, thời hạn thiết kế được lấy bằng thời hạn thiết kế của tầng mặt đặt trên nó.
115 CHƯƠNG 6