Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (409.48 KB, 5 trang )
TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG
(Theo quyết đinh số 3230/QĐ-BGTVT ngày 14/12/2012)
Công trình :
Hạng mục :
Người tính:
Người kiểm tra:
XÂY DỰNG TRẠM THU PHÍ CÀ NÁ
MẶT ĐƯỜNG BTXM ĐẶT TRỰC TIẾP LÊN LỚP CPĐD
Lê Văn Tài
Nguyễn Văn Công
I. CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO:
Cấp công trình:
Cường độ kéo uốn thiết kế của BTXM fr :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.2.3 – trang 27)
Cường độ kéo uốn thiết kế của vật liệu móng trên fbr :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 3 – trang 8)
Hệ số độ tin cậy γr :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 9 – trang 27)
Hệ số triết giảm ứng suất do khả năng truyền tải tại khe nối kr :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.1 – trang 29)
Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng của tác dụng động và các yếu tố sai
khác giữa lý thuyết và thực tế chịu lực của tấm BTXM kc :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.1 – trang 29)
Tổng số lần tác dụng của tải trọng 100kN tích lũy trong suốt thời hạn phục
vụ thiết kế trên 1 làn xe Ne :
Trọng lượng tải trọng trục đơn thiết kế Ps :
Trọng lượng tải trọng trục đơn nặng nhất Pm :
Trị số Mô đun đàn hồi của BTXM Ec :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 11 – trang 37)
Hệ số Poisson của tầng mặt BTXM μc :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.3.2 – trang 30)
Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất Tg :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Mục 8.2.8 – trang 28)
Hệ số dãn nở một chiều của BTXM αc :
(Tra QĐ 3230/QĐ-BGTVT Bảng 10 – trang 32)
Chiều dày tầng mặt BTXM hc :
Khoảng cách giữa các khe ngang L :
Mô đun đàn hồi của tầng móng gia cố Eb :
Chiều dày tầng móng gia cố hb :
Hệ số Poisson của tầng móng gia cố μb :
Các lớp vật liệu hạt :
Mô đun đàn hồi lớp 1 E 1 :
Chiều dày lớp 1 h 1 :
Mô đun đh chung đặc trưng cho cả phạm vi tác dụng của nền đất E0 :
VI
2.5 (MPa)
0 (MPa)
1.05
1.00
1.00
(lần)
20 (KN)
20 (KN)
21000 (MPa)
–
0.15
0
92 ( C/m)
0
0.000012 (1/ C)
0.18
5
100
0
0.15
(m)
(m)
(MPa)
(m)
300 (MPa)
0.3 (m)
50 (MPa)
II. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN (8-1)
Trong đó:
γr :
σpr :
σtr :
fr :
Hệ số độ tin cậy
Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tác dụng xe chạy tại vị trí tấm BTXM dễ bị
phá hoại mặt định.
Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tác dụng gradien nhiệt độ gây ra tại vị trí tấm
BTXM dễ bị phá hoại mặt định.
Cường độ kéo uốn thiết kế của BTXM.
fr =
2.5 (MPa)
1 / Chọn γr (theo bảng 9):
γr =
1.05
2 / Tính toán σpr :
0.000 (Mpa)
Trong đó:
kr :
Hệ số triết giảm ứng suất do khả năng truyền tải tại khe nối
kr =
1.00
kc :
Hệ số tổng hợp xét đến ảnh hưởng của tác dụng động và các yếu tố sai
khác giữa lý thuyết và thực tế chịu lực của tấm BTXM.
kc
1.00
kf :
Hệ số mỏi xét đến số lần tác dụng tích lũy của tải trọng gây mỏi trong thời
hạn phục vụ thiết kế.
kf = Neλ =
0.000
Trong đó:
λ=
0.057 với mặt đường BTXM thông thường;
0.065 với bê tông nghèo và bê tông đầm lăn làm móng trên.
λ=
0.057
Ne :
Tổng số lần tác dụng của tải trọng 100kN tích lũy trong suốt thời
hạn phục vụ thiết kế trên 1 làn xe.
Ne =
0
σps :
Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng của tải trọng trục
đơn thiết kế trên tấm không có liên kết cả 4 cạnh.
a / Tính toán σ ps :
0.526 (Mpa)
Trong đó:
σps :
Ps :
Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng của tải
trọng trục đơn thiết kế trên tấm không có liên kết cả 4 cạnh.
Trọng lượng tải trọng trục đơn thiết kế
Ps =
hc :
20 (kN)
Xem thêm: Bù vênh? Hiểu thế nào cho đúng??
Chiều dày tầng mặt BTXM
hc =
0.18 (m)
Db :
Độ cứng chịu uốn của tiết diện lớp móng trên có gia cố chất liên kết
0.000 (MN.m)
Trong đó:
Eb :
Mô đun đàn hồi của tầng móng gia cố
Eb =
hb :
100 (Mpa)
Chiều dày tầng móng gia cố
hb =
μb :
0 (m)
Hệ số Poisson của tầng móng gia cố
μb =
Dc :
0.15
Độ cứng uốn cong tiết diện của tấm BTXM
10.44 (MN.n)
Ec =
21000 (MPa)
hc =
0.18 (m)
μc : Hệ số Poisson của tầng mặt BTXM
μc =
Et :
0.15
Mô đun đàn hồi tương đương của các lớp móng và nền
đất kể từ đáy tấm BTXM trở xuống.
100.000 (Mpa)
rg :
Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu (m)
0.570 (m)
3 / Tính toán σtr :
1.255 (Mpa)
Trong đó:
kt :
Hệ số ứng suất kéo uốn gây mỏi nhiệt
σtmax :
Ứng suất kéo uốn lớn nhất do gradient nhiệt độ lớn nhất gây ra trong tấm
BTXM (tại giữa cạnh dọc tấm).
a / Tính toán σ tmax :
1.806 (MPa)
Trong đó:
hc =
0.18 (m)
Ec =
21000 (MPa)
Tg : Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất
0
92 ( C/m)
αc : Hệ số dãn nở một chiều của BTXM
Tg =
0
0.000012 (1/ C)
BL : Hệ số ứng suất nhiệt độ tổng hợp
αc
BL = 1,77. e -4,48.hc. CL – 0,131 (1-CL) =
Trong đó:
0.865
1.082
t = L/3r =
2.925 (m)
L: khoảng cách giữa các khe ngang
L=
5 (m)
rg :
Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu (m)
rg =
0.570 (m)
ζ:
Hệ số liên quan đến kết cấu tấm hai lớp
0.000
rβ :
Hệ số xét đến trạng thái tiếp xúc giữa các lớp
0.000
kn :
Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc giữa tầng mặt và tầng móng.
Nếu có bố trí lớp BT nhựa giữa tấm BTXM và tầng móng thì
lấy kn = 3000 Mpa/m. Nếu không bố trí lớp BT nhựa thì :
58333.3 (MPa/m)
b / Tính toán k t :
0.695
Trong đó:
fr : Cường độ kéo uốn thiết kế của BTXM
fr =
2.5 (MPa)
σtmax =
1.806 (MPa)
at, bt, ct : hệ số hồi quy
TH1
TH2
at
0.841
bt
1.323
ct
0.058
kt
0.677
0.871
1.287
0.071
0.695
Chọn giá trí kt lớn hơn để tính toán
4 / Kiểm tra điều kiện giới hạn (8-1) :
1.318 (MPa)
≤
Kết luận: Kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn (8-1)
fr =
2.5 (MPa)
III. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN (8-2)
Trong đó:
γr :
σpmax :
σtmax :
fr :
Hệ số độ tin cậy
Ứng suất kéo uốn do tải trọng trục xe nặng nhất gây ra tại vị trí tấm BTXM
dễ bị phá hoại mặc định.
Ứng suất kéo uốn lớn nhất gây ra tại vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc định
khi xuất hiện gradient nhiệt độ lớn nhất giữa mặt trên và mặt dưới tấm BTXM
σtmax =
1.806 (MPa)
Cường độ kéo uốn thiết kế của BTXM
fr =
2.5 (MPa)
1 / Chọn γr (theo bảng 9):
γr =
1.05
2 / Tính toán σpmax :
σpmax = kr. kc. σpm =
Trong đó:
σpm :
kr=
0.526 (MPa)
Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng của tải trọng trục
đơn thiết kế trên tấm không có liên kết cả 4 cạnh.
1.00
kc=
1.00
a / Tính toán σ pm :
0.526 (Mpa)
Trong đó:
σpm :
Pm :
Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tác dụng của tải
trọng trục đơn nặng nhất trên tấm không có liên kết cả 4 cạnh.
Trọng lượng tải trọng trục đơn nặng nhất
Pm =
hc :
20 (kN)
chiều dày tầng mặt BTXM
hc =
Dc :
0.18 (m)
Độ cứng uốn cong tiết diện của tấm BTXM
Dc =
Db :
10.441 (MN.m)
Độ cứng chịu uốn của tiết diện lớp móng trên có gia cố chất liên kết
Db =
0.000 (MN.m)
Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu (m)
rg =
0.570 (m)
3 / Kiểm tra điều kiện giới hạn (8-2) :
rg :
2.448 (MPa)
≤
Kết luận: Kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn (8-2)
fr =
2.5 (MPa)
Hệ số Poisson của tầng mặt BTXM μc : ( Tra QĐ 3230 / QĐ-BGTVT Mục 8.3.2 – trang 30 ) Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất Tg : ( Tra QĐ 3230 / QĐ-BGTVT Mục 8.2.8 – trang 28 ) Hệ số dãn nở một chiều của BTXM αc : ( Tra QĐ 3230 / QĐ-BGTVT Bảng 10 – trang 32 ) Chiều dày tầng mặt BTXM hc : Khoảng cách giữa những khe ngang L : Mô đun đàn hồi của tầng móng gia cố Eb : Chiều dày tầng móng gia cố hb : Hệ số Poisson của tầng móng gia cố μb : Các lớp vật tư hạt : Mô đun đàn hồi lớp 1 E 1 : Chiều dày lớp 1 h 1 : Mô đun đh chung đặc trưng cho cả khoanh vùng phạm vi tính năng của nền đất E0 : VI2. 5 ( MPa ) 0 ( MPa ) 1.051.001.00 ( lần ) 20 ( KN ) 20 ( KN ) 21000 ( MPa ) 0.1592 ( C / m ) 0.000012 ( 1 / C ) 0.181000.15 ( m ) ( m ) ( MPa ) ( m ) 300 ( MPa ) 0.3 ( m ) 50 ( MPa ) II. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN ( 8-1 ) Trong đó : γr : σpr : σtr : fr : Hệ số độ tin cậyỨng suất kéo uốn gây mỏi do công dụng xe chạy tại vị trí tấm BTXM dễ bịphá hoại mặt định. Ứng suất kéo uốn gây mỏi do công dụng gradien nhiệt độ gây ra tại vị trí tấmBTXM dễ bị phá hoại mặt định. Cường độ kéo uốn phong cách thiết kế của BTXM.fr = 2.5 ( MPa ) 1 / Chọn γr ( theo bảng 9 ) : γr = 1.052 / Tính toán σpr : 0.000 ( Mpa ) Trong đó : kr : Hệ số triết giảm ứng suất do năng lực truyền tải tại khe nốikr = 1.00 kc : Hệ số tổng hợp xét đến tác động ảnh hưởng của tính năng động và những yếu tố saikhác giữa kim chỉ nan và thực tiễn chịu lực của tấm BTXM.kc 1.00 kf : Hệ số mỏi xét đến số lần tính năng tích góp của tải trọng gây mỏi trong thờihạn Giao hàng phong cách thiết kế. kf = Neλ = 0.000 Trong đó : λ = 0.057 với mặt đường BTXM thường thì ; 0.065 với bê tông nghèo và bê tông đầm lăn làm móng trên. λ = 0.057 Ne : Tổng số lần công dụng của tải trọng 100 kN tích góp trong suốt thờihạn ship hàng phong cách thiết kế trên 1 làn xe. Ne = σps : Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tính năng của tải trọng trụcđơn phong cách thiết kế trên tấm không có link cả 4 cạnh. a / Tính toán σ ps : 0.526 ( Mpa ) Trong đó : σps : Ps : Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do công dụng của tảitrọng trục đơn phong cách thiết kế trên tấm không có link cả 4 cạnh. Trọng lượng tải trọng trục đơn thiết kếPs = hc : 20 ( kN ) Chiều dày tầng mặt BTXMhc = 0.18 ( m ) Db : Độ cứng chịu uốn của tiết diện lớp móng trên có gia cố chất liên kết0. 000 ( MN.m ) Trong đó : Eb : Mô đun đàn hồi của tầng móng gia cốEb = hb : 100 ( Mpa ) Chiều dày tầng móng gia cốhb = μb : 0 ( m ) Hệ số Poisson của tầng móng gia cốμb = Dc : 0.15 Độ cứng uốn cong tiết diện của tấm BTXM10. 44 ( MN.n ) Ec = 21000 ( MPa ) hc = 0.18 ( m ) μc : Hệ số Poisson của tầng mặt BTXMμc = Et : 0.15 Mô đun đàn hồi tương tự của những lớp móng và nềnđất kể từ đáy tấm BTXM trở xuống. 100.000 ( Mpa ) rg : Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu ( m ) 0.570 ( m ) 3 / Tính toán σtr : 1.255 ( Mpa ) Trong đó : kt : Hệ số ứng suất kéo uốn gây mỏi nhiệtσtmax : Ứng suất kéo uốn lớn nhất do gradient nhiệt độ lớn nhất gây ra trong tấmBTXM ( tại giữa cạnh dọc tấm ). a / Tính toán σ tmax : 1.806 ( MPa ) Trong đó : hc = 0.18 ( m ) Ec = 21000 ( MPa ) Tg : Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất92 ( C / m ) αc : Hệ số dãn nở một chiều của BTXMTg = 0.000012 ( 1 / C ) BL : Hệ số ứng suất nhiệt độ tổng hợpαcBL = 1,77. e – 4,48. hc. CL – 0,131 ( 1 – CL ) = Trong đó : 0.8651.082 t = L / 3 r = 2.925 ( m ) L : khoảng cách giữa những khe ngangL = 5 ( m ) rg : Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu ( m ) rg = 0.570 ( m ) ζ : Hệ số tương quan đến kết cấu tấm hai lớp0. 000 rβ : Hệ số xét đến trạng thái tiếp xúc giữa những lớp0. 000 kn : Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc giữa tầng mặt và tầng móng. Nếu có sắp xếp lớp BT nhựa giữa tấm BTXM và tầng móng thìlấy kn = 3000 Mpa / m. Nếu không sắp xếp lớp BT nhựa thì : 58333.3 ( MPa / m ) b / Tính toán k t : 0.695 Trong đó : fr : Cường độ kéo uốn phong cách thiết kế của BTXMfr = 2.5 ( MPa ) σtmax = 1.806 ( MPa ) at, bt, ct : thông số hồi quyTH1TH2at0. 841 bt1. 323 ct0. 058 kt0. 6770.8711.2870.0710.695 Chọn giá trí kt lớn hơn để tính toán4 / Kiểm tra điều kiện kèm theo số lượng giới hạn ( 8-1 ) : 1.318 ( MPa ) Kết luận : Kết cấu thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo số lượng giới hạn ( 8-1 ) fr = 2.5 ( MPa ) III. KIỂM TRA THEO ĐIỀU KIỆN GIỚI HẠN ( 8-2 ) Trong đó : γr : σpmax : σtmax : fr : Hệ số độ tin cậyỨng suất kéo uốn do tải trọng trục xe nặng nhất gây ra tại vị trí tấm BTXMdễ bị phá hoại mặc định. Ứng suất kéo uốn lớn nhất gây ra tại vị trí tấm BTXM dễ bị phá hoại mặc địnhkhi Open gradient nhiệt độ lớn nhất giữa mặt trên và mặt dưới tấm BTXMσtmax = 1.806 ( MPa ) Cường độ kéo uốn phong cách thiết kế của BTXMfr = 2.5 ( MPa ) 1 / Chọn γr ( theo bảng 9 ) : γr = 1.052 / Tính toán σpmax : σpmax = kr. kc. σpm = Trong đó : σpm : kr = 0.526 ( MPa ) Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do công dụng của tải trọng trụcđơn phong cách thiết kế trên tấm không có link cả 4 cạnh. 1.00 kc = 1.00 a / Tính toán σ pm : 0.526 ( Mpa ) Trong đó : σpm : Pm : Ứng suất kéo uốn tại vị trí giữa cạnh dọc tấm do tính năng của tảitrọng trục đơn nặng nhất trên tấm không có link cả 4 cạnh. Trọng lượng tải trọng trục đơn nặng nhấtPm = hc : 20 ( kN ) chiều dày tầng mặt BTXMhc = Dc : 0.18 ( m ) Độ cứng uốn cong tiết diện của tấm BTXMDc = Db : 10.441 ( MN.m ) Độ cứng chịu uốn của tiết diện lớp móng trên có gia cố chất liên kếtDb = 0.000 ( MN.m ) Tổng bán kính độ cứng tương đối của cả kết cấu ( m ) rg = 0.570 ( m ) 3 / Kiểm tra điều kiện kèm theo số lượng giới hạn ( 8-2 ) : rg : 2.448 ( MPa ) Kết luận : Kết cấu thỏa mãn nhu cầu điều kiện kèm theo số lượng giới hạn ( 8-2 ) fr = 2.5 ( MPa )
Source: https://suanha.org
Category : Ngoại Thất