Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Ví dụ tke dg btxm theo qd 3230 qd-bgtvt

3,052 views

Published on

VÍ DỤ THIẾT KẾ ĐƯỜNG BTXM THEO QUY ĐỊNH 3230 - BỘ GTVT

Published in: Engineering
  • Be the first to comment

Ví dụ tke dg btxm theo qd 3230 qd-bgtvt

  1. 1. ĐƯỜNG VÀNH ĐAI PHÍA TÂY THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Người tính:Lý Hồng Lập Kiểm toán kết cấu áo đường BTXM Kiểm tra: Mai Triệu Quang Tiêu chuẩn áp dụng: 1. Số liệu đầu vào: - Cấp đường: Đường cấp III - Khu vực tuyến đi qua Miền Nam - Bề rộng phần xe chạy: 7 m - Suất tăng trưởng trung bình năm của các xe nặng: (g r ) 6 % - Thời hạn phục vụ thiết kế: (t) 20 năm - Tải trọng trục tiêu chuẩn: (P s) 100 kN - Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất (T g) 0.92 o C/cm TÍNH TOÁN KẾT CẤU ÁO ĐƯỜNG BTXM Hạng mục: CÔNG TRÌNH: ĐỊA ĐIỂM: Lý trình Toàn tuyến QĐ SỐ 3230/QĐ-BGTVT NGÀY 14-12-2012 lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 1 - Trị số gradien nhiệt độ lớn nhất (T g) 0.92 o C/cm - Hệ số phân bố vệch bánh xe theo chiều ngang ( η) 0.58 - Số lần trục xe quy đổi về trục xe tiêu chuẩn tích lũy trong thời hạn thiết kế: (N e) Trọng lượng trục Pi (kN) kpi = (Pi/Ps) 16 N (xe/3000 xe) n (trục) ADTT (xe/ngày. 2 chiều) pi (%) (ki . Pi) Trục 1 90 0.19 0 0.00 0.000 Trục 2 180 12143.95 0 0.00 0.000 Trục 1 60 0.00 2900 31.52 0.000 Trục 2 120 18.49 2900 31.52 5.828 Trục 3 120 18.49 2900 31.52 5.828 Trục 1 90 0.19 0 0.00 0.000 Trục 2 180 12143.95 0 0.00 0.000 Trục 3 140 217.80 0 0.00 0.000 Trục 4 140 217.80 0 0.00 0.000 Trục 1 90 0.19 100 1.09 0.002 Trục 2 180 12143.95 100 1.09 131.999 Trục 3 120 18.49 100 1.09 0.201 Trục 4 110 4.59 100 1.09 0.050 Trục 5 110 4.59 100 1.09 0.050 Trục 1 90 0.19 0 0.00 0.000 Trục 2 150 656.84 0 0.00 0.000 Trục 3 120 18.49 0 0.00 0.000 Trục 4 110 4.59 0 0.00 0.000 Trục 5 110 4.59 0 0.00 0.000 3000 9200 18 100 143.96 C D 6 Loại xe A 0 B 12 0 0 2900 0 100 0 0 Tổng cộng E lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 1
  2. 2. = 1.93E+07 (lần/làn) (A-3) Với = 2.48E+03 (lần trục/ngày.làn) (A-2) Trong đó: - n : Tổng số trục đơn thông qua 3000 xe điều tra (loại xe có 2 trục, 6 bánh trở lên) - pi: % số trục đơn có trọng lượng trục P i trong phổ trục xe nặng điều tra - Kpi: Hệ số tính đổi các trục đơn Pi trong phổ trục xe nặng về trục xe tính mỏi tiêu chuẩn P s - ADTT: Số xe nặng ngày đêm trung bình năm trên làn xe thiết kế ở năm đầu tiên đưa vào khai thác (xe/ngày.làn) + Hệ số phân phối lượng giao thông cho l àn xe thiết kế = 0.625 + Hệ số phân phối xe cho mỗi chiều xe chạy = 0.5 + ADTT = 5.625 (xe/ngày.làn) * Số lần tác dụng quy đổi về trục xe tiêu chuẩn P s =100kN tích lũy là N e = 1.90E+07 (lần/làn) => Quy mô giao thông thuộc cấp Nặng 2. Dự kiến kết cấu mặt đường: - Dự kiến tầng mặt BTXM dày hc = 0.26 m - Cường độ kéo uốn thiết kế f r = 5 MPa - Trị số mô đun đàn hồi tính toán E c = 31000 MPa r t r se g g NN ]1)1[( ...365 1      n i ipis pk n ADTTN 1 1 ).(). 3000 .( lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 2 - Trị số mô đun đàn hồi tính toán E c = 31000 MPa - Bê tông dùng cốt liệu Granit có αc= 10 .10 -6 / o C - Hệ số poisson của BTXM mc = 0.15 - Sử dụng tấm BTXM có kích thước rộng B = 3.5 m dài L = 4.8 m - Lớp móng trên bằng Cấp phối đá dăm gia cố XM 5% dày hb = 0.2 m Eb = 1300 MPa mb = 0.2 - Lớp móng dưới bằng Cấp phối đá dăm loại 1, Dmax25 dày hsb = 0.18 m Mô đun đàn hồi Esb= 300 Mpa; msb = 0.35 - Đỉnh nền đường: Cấp phối đất đồi, K98 Eo = 45 Mpa; dày ho = 0.3 m - Lề đường: Cùng kết cấu với phần xe chạy 3. Kiểm toán kết cấu dự kiến: 3.1. Tính mô đun đàn hồi chung E t của nền đất và móng dưới bằng vật liệu hạt: + Mô đun đàn hồi tương đương của các lớp vật liệu hạt E x: 300.00 MPa (8-8) + Tổng chiều dày các lớp vật liệu hạt h x: 0.18 m (8-10) + Hệ số hồi quy liên quan đến tổng chiều dày các lớp vật liệu hạt α: 0.41 (8-9) + Mô đun đàn hồi chung E t: Mô đun đàn hồi ở 90 ngày tuổi α = 0.86 + 0.26 * ln(hx) = Ex= n 1(h 2 i*Ei)/n 1.h 2 i = hx= n 1 hi = r t r se g g NN ]1)1[( ...365 1      n i ipis pk n ADTTN 1 1 ).(). 3000 .( lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 2
  3. 3. 98.73 MPa (8-7) 3.2. Tính độ cứng tương đối chung của cả kết cấu r g : + Độ cứng uốn cong tiết diện của tấm BTXM D c: 46.45 MN.m (8-6) + Độ cứng uốn của tiết diện lớp móng trên có gia cố chất liên kết D b: 0.90 MN.m (8-20) + Độ cứng tương đối chung của cả kết cấu r g: 0.95 m (8-20) 3.3. Tínhứng suất do tải trọng trục gây ra : +Ứng suất kéo uốn σps do tải trọng xe, với Ps = 100 kN 0.00 MPa 1.54 MPa (8-20) +Ứng suất kéo uốn σps do tải trọng xe, với Ps = Pmax = 180 kN 0.00 MPa 2.68 MPa (8-20) +Ứng suất kéo uốn gây mỏi do tải trọng xe chạy tại vị trí giữa cạnh dọc tấm σpr: 3.66 MPa (8-5) 2.45 MPa (8-15) Với kr = 0.87 ,kf = Ne 0.057 = 2.60 và kc = 1.05 σps =1.45*10 -3 * rg 0.65 * hc -2 * Ps 0.94 /(1 + Db/Dc) = σpm =1.47*10 -3 * rg 0.7 * hc -2 * Ps 0.94 = rg = 1,21. [(Db + Dc)/Et] 1/3 = σps =1.47*10 -3 * rg 0.7 * hc -2 * Ps 0.94 = σpm =1.45*10 -3 * rg 0.65 * hc -2 * Ps 0.94 /(1 + Db/Dc) = σpr = kr * kf * kc * σps = σpmax = kr * kc * σpm = Et = (Ex/Eo) α * Eo= Dc=Ec.h 3 c/[12*(1-µ 2 c)]= Db=Eb.h 3 b/[12*(1-µ 2 b)] =      ChtShttt tChttSht CL .sin.cos sin.cos. ). 1 1 (1      ChtShttt tChttSht CL .sin.cos sin.cos. 1 lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 3 Với kr = 0.87 ,kf = Ne 0.057 = 2.60 và kc = 1.05 3.4. Tínhứng suất kéo uốn do gradien nhiệt độ gây ra : + Độ cứng tiếp xúc theo chiều dọc giữa tầng mặt và tầng móng k n 3081.98 Mpa/m (8-23) + Hệ số xét đến trạng thái tiếp xúc giữa 2 lớp r β 0.13 m (8-23) + Hệ số liên quan đến kết cấu tấm 2 lớp ξ 0.14 (8-23) + Hệ số ứng suất uốn vồng C L 0.00 0.70 (8-23) 1.69 ; Sht = (e t - e -t )/2 ; Cht = (e t + e -t )/2 + Hệ số ứng suất nhiệt độ tổng hợp B L 0.35 (8-18) +Ứng suất kéo uốn do gradien nhiệt độ gây ra trong tấm tại giữa cạnh dọc tấm σtmax 1.28 Mpa (8-17) + Hệ số mỏi nhiệt k t 0.316 Mpa Trường hợp: at = 0.841 bt = 1.323 ct = 0.058 Với t = L/(3. rg)= BL = 1,77. e -4,48.hc .CL - 0,131.(1-CL) = σtmax = αc. hc. Ec .Tg. BL/2= kt = f r /σtmax. [at. (σtmax/f r )bt - ct] = kn = 1/2.(hc/Ec + hb/Eb) -1 = rβ = {Dc.Db / [(Dc + Db). kn]} 1/4 = ξ = -{(kn. rg 4 - Dc). rβ 3 / [(kn. rβ 4 - Dc).rg 3 ]}=      ChtShttt tChttSht CL .sin.cos sin.cos. ). 1 1 (1      ChtShttt tChttSht CL .sin.cos sin.cos. 1 lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 3
  4. 4. + Hệ số mỏi nhiệt k t 0.313 Mpa (8-19) Trường hợp: at = 0.871 bt = 1.287 ct = 0.071 (at, bt, ct: là các hệ số quy hồi) +Ứng suất kéo uốn do gradien nhiệt gây mỏi giữa cạnh dọc tấm σtr 0.41 Mpa (8-16) 3.5. Kiểm toán điều kiện giới hạn : + Với Đường cấp III ta có hệ số độ tin cậy t. kế γr = 1.11 Ta có: 4.49 MPa < fr = 5 MPa; (8-1) Và: 4.12 MPa < fr = 5 MPa; (8-2) * Kết luận: Kết cấu đã chọn đảm bảo yêu cầu * Kết cấu mặt đường BTXM được thiết kế là: - Tấm BTXM có fr =5MPa, dày: Hc = 0.266 m Trên lớp móng: - Cấp phối đá dăm gia cố XM 5% Hb = 0.2 m - Cấp phối đá dăm loại 1, Dmax25 Hsb = 0.18 m - Đỉnh nền đường: Cấp phối đất đồi, K98 Ho = 0.3 m - Lề đường: Cùng kết cấu với phần xe chạy σtr = kt max . σtmax = kt = f r /σtmax. [at. (σtmax/f r )bt - ct] = γr. (σpr + σtr) = γr. (σpmax + σtmax) = lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 4lyhonglap-pkt-ECC qt md btxm 3230/qd-bgtvt 14-12-2012 4

×