Xây Dựng - Thiết Kế Đường ÔTô (Đường Cao Tốc) phần 3

N tinh toán trên 1 làn xe ( xe/ngayđêm)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây Dựng - Thiết Kế Đường ÔTô (Đường Cao Tốc) phần 3TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TPN tinh toán trên 1 làn ≥ 5000xe ( xe/ngayđêm) < 100 TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP§13.5 TÍNH TOÁN CƯỜNG ĐỘ CỦA KẾT CẤU ÁO MỀM THEO TIÊUCHUẨN CHỊU KÉO KHI UỐN. 13.5.1 Nguyên lý tính toán: Nguyên lý: Ứng suất chịu kéo khi uốn xuất hiện ở đáy các lớp vật liệu toàn khối do tải trọng xe chạy gây ra không được vượt quá ứng suất kéo uốn cho phép của các lớp vật liệu đó thì kết cấu áo đường làm việc ở trạng thái bình thường. Nghĩa là : σku ≤ Rku (13-8) Trong đó : σku : ứng suất kéo khi uốn lớn nhất xuất hiện trong các lớp vật liệu toàn khối do tải trọng xe chạy gây ra [daN/cm2] Rku : cường độ chịu kéo khi uốn cho phép của vật liệu [daN/cm2] Có thể hiểu một cách cặn kẽ như sau: Trong các lớp vật liệu toàn khối của KCAĐ làm bằng BTN và các lớp vật liệu gia cố bằng chất kết dính vô cơ, hữu cơ... Ứng suất sinh ra khi KCAĐ bị võng dưới tác dụng của tải trọng trùng phục, tức thời không được làm phá hoại cấu trúc của vật liệu và dẫn đến phát sinh các vết nứt. Nội dung tính toán 13.5.2.1 Xác định cường độ chịu kéo khi uốn cho phép Rku = f(tính chất cơ lý của VL, chế độ tải trọng: mức độ trùng phục và tốc độ tăng ứng suất...) Ngoài ra đối với các lớp BTN và các hỗn hợp có nhựa còn phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ trong thời kỳ tính toán, còn những vật liệu được gia cố bằng chất kết dính vô cơ thì chỉ phụ thuộc vào độ ẩm. Các trị số Rku của từng loại vật liệu được xác định theo (bảng 13-13 trang 129 TKĐ 2) 13.5.2.2 Xác định ứng suất chịu kéo khi uốn trong các lớp VL toàn khối Cơ sở lý thuyết: Nghiên cứu cho hay ứng suất kéo uốn lớn nhất xuất hiện ở mặt tiếp xúc giữa lớp VL toàn khối và lớp VL ngay dưới nó, tại trục tác dụng của tải trọng. 4 E1 ω 0 h1 D σ ku = cot g π (1 − µ1 ) D D (13-21) htd Trong đó: E1 là môđun đàn hồi của lớp VL toàn khối ω0 là biến dạng đàn hồi của nền đất h1 là chiều dầy lớp VL toàn khốiTS Phan Cao Thọ Thiết kế đường ôtô (Phần 2) Trang: 25TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP htđ là chiều dầy tương đương của các lớp VL nằm dưới lớp VL toàn khối µ1 là hệ số poisson trung bình của lớp VL toàn khối µ1=0,30Từ công thức (13-21) có thể lập toán đồ để tính toánTrong thực tế thường xẩy ra 2 trường hợp là lớp VL toàn khối nằm ở tầng mặt vàlớp VL toàn khối nằm ở tầng giữa (móng). Đối với tầng mặt: D p = 1(kG/cm2) E1, h1 Echm σκυ E2 E3 z E0 H×nh 13.10. S¬ ®å tÝnh øng suÊt chÞu kÐo khi uèn ®¬n vÞ σ ku cña líp vËt liÖu toµn khèi lµ tÇng mÆtSơ đồ tính cho ứng suất kéo uốn đơn vị do p=1daN/cm2 sinh raToán đồ hình 13-15 biểu diến quan hệ giữa chiều dầy tương đối h1/D của tầng mặt(trục hoành) và tỷ số E1/Echm (đường cong) với trị số σ ku do tải trọng p=1daN/cm2gây ra (trục tổng).Toán đồ lập cho trường hợp giữa tầng mặt và tầng móng không tiếp xúc nhưng códính bám tốt đó là trường hợp bất lợi nhất về phát sinh ứng suất kéo - uốn ở đáytầng mặt. h1 E1 σ ku , =f ( ) (13-22) D Echm Trong đó : h1 : chiều dày của lớp VL tính toán. D : đường kính của vệt bánh xe tương đương. Echm : môđuyn đàn hồi chung của nền đất và các lớp vật liệu phía dưới vị trí tính toán E1 : môđuyn đàn hồi của lớp VL tính toán. Trình tự tính toán: Tính trị số mô đun đàn hồi chung trên mặt tầng móng Echm, trị số này được tiến hành tính toán theo toán đồ Cogal bằng cách đổi tuần tự từ dưới lên trên các lớp khi đã biết chiều dầy của chúng. Hoặc đổi các lớp VL nằm dưới lớp VL toàn khối về 1 lớp có E TB theo công thức (12-13) của GS đặng Hữu rồi dùng toán đồ Cogal xác định Echm giữa ETB với E0TS Phan Cao Thọ Thiết kế đường ôtô (Phần 2) Trang: 26TRÆÅÌNG ÂAÛI HOÜC BAÏCH KHOA ÂN BM ÂÆÅÌNG ÄTÄ - ÂÆÅÌNG TP Dùng to ...