Tính toán kết cấu mặt sân bãi bê tông xi măng đổ tại chỗ

Tính toán kết cấu mặt sân bãi bê tông xi măng đổ tại chỗ (có xe ô tô chạy) áp dụng tiêu chuẩn ngành 22TCN223-95 và 22TCN211-06

Download Bảng Excel tính toán kết cấu mặt sân bãi bê tông xi măng đổ tại chỗ (có xe chạy) – Price: 50K

A. Số liệu tính toán kết cấu mặt sân bãi bê tông xi măng đổ tại chỗ

1. Thông số xe

Search google theo tên xe có:

+ Tổng tải trọng xe: Q (T)

phân bố tải trọng trục trước: giả thiết 33%
phân bố tải trọng trục sau: 67%
tải trọng trục đơn tính toán: P = Q*67%
tải trọng bánh tiêu chuẩn: P_tc = P/2

+ Hệ số xung kích: K_d (xem bảng 3.1 – 22TCN223-95)

+ Tải trọng bánh tính toán: P_tt = K_d.P_tc

+ Đường kính vệt bánh tính toán: D (cm)

+ Bán kính vệt bánh tính toán: R = D/2 (cm)

2. Kích thước tấm bê tông xi măng

chiều dài: L
chiều rộng: B
chiều dày tấm: h

3. Đặc trưng cường độ các lớp kết cấu

a. Lớp mặt đường (xem bảng 2.2 – 22TCN223-95)

cường độ chịu nén: R_n (daN/cm²)
cường độ chịu kéo uốn: R_ku (daN/cm²)
mô đun đàn hồi: E_b (daN/cm²)
hệ số poisson của bê tông: thường lấy μ = 0.15

b. Lớp móng (xem bảng C-2, phụ lục C – 22TCN211-06)

chiều dày lớp móng: h_m (cm)
mô đun đàn hồi: E₁ (daN/cm²)

c. Lớp nền đầm chặt tối thiểu K = 0.95 (xem bảng B-3, phụ lục B – 22TCN211-06)

mô đun đàn hồi: E₀ (daN/cm²)
lực dính: C (daN/cm²)
góc ma sát: φ (độ)

B. Tính toán kiểm tra kết cấu mặt sân bãi bê tông xi măng đổ tại chỗ

4.6. Xác định mô đun đàn hồi chung trên mặt lớp móng E_ch^m

Đường kính tương đương của vệt bánh xe tính toán có xét đến sự phân bố tải trọng của tấm bê tông xi măng ở trên: D_m = D + h

Tra toán đồ Hình 3.1 – Tiêu chuẩn 22TCN211-06 với các tỷ số h_m/D_m và E₀/E₁ ta được giá trị: E_ch^m/E₁

4.1. Tính toán chiều dày tấm bê tông xi măng theo công thức:

trong đó:

+ h_tt: chiều dày tính toán của tấm bê tông xi măng. Thỏa mãn h_tt ≤ h

+ α: hệ số có trị số thay đổi theo vị trí của tải trọng và tỷ số E_b/E_ch^m và h/R

khi tính toán chiều dày cho trường hợp tải trọng tác dụng ở giữa tấm, cạnh tấm và góc tấm (hình 4.1) thì phân biệt dùng các hệ số α₁, α₂, α₃. Khi xác định h_tt lấy α = max(α₁, α₂, α₃)

+ [σ] = n.R_ku: cường độ chịu uốn cho phép của tấm BTXM

+ n: hệ số chiết giảm cường độ. Xem bảng 3.4 – 22TCN223-95

Kiểm toán với trường hợp tấm chịu tác dụng đồng thời của tải trọng và nhiệt độ

4.3. Kiểm toán với ứng suất nhiệt

Khi nhiệt độ ở mặt trên và mặt dưới của tấm bê tông chênh nhau Δt (⁰C) thì trong tấm bê tông sẽ sinh ra ứng suất uốn vồng tính theo các công thức dưới đây:

trong đó:

+ σ_t: ứng suất uốn vồng theo hướng dọc ở giữa tấm (daN/cm²)

+ σ_n: ứng suất uốn vồng theo hướng ngang ở giữa tấm (daN/cm²)

+ σ_c: ứng suất uốn vồng theo hướng dọc ở cạnh tấm (daN/cm²)

+ Δt (⁰C): chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới tấm bê tông, có thể lấy Δt = 0.84h

+ E_t: mô đun đàn hồi của bê tông khi tác dụng của sự chênh lệch nhiệt độ lâu dài (6 – 9 giờ), thường lấy E_t = 0.6E_b

+ α: hệ số dãn dài do nhiệt độ của bê tông. α = 10^-5 (1/⁰C)

+ C_x, C_y: các hệ số có trị số thay đổi theo tỷ số L/l, B/l. Tra toán đồ hình 4.3 – 22TCN223-95

+ l: bán kính độ cứng của tấm bê tông

x.x. Ứng suất tổng cộng do tải trọng và nhiệt độ tác dụng đồng thời

σ_max = max(σ_I, σ_II) ≤ [σ] = n.R_ku

+ σ_I = σ₁ + σ_t: ứng suất tổng cộng do tải trọng và nhiệt độ gây ra ở mặt cắt giữa tấm theo hướng dọc

+ σ₁ = α₁.P_tt / h²: ứng suất do tải trọng gây ra ở giữa tấm

+ σ_II = σ₂ + σ_c: ứng suất tổng cộng do tải trọng và nhiệt độ gây ra ở cạnh tấm

+ σ₂ = α₂.P_tt / h²: ứng suất do tải trọng gây ra ở cạnh tấm

4.7. Tính chiều dày lớp móng của mặt đường bê tông xi măng

Dưới tác dụng lặp lại của tải trọng, đất nền đường có thể bị biến dạng dẻo. Lớp móng dưới mặt đường bê tông xi măng phải bảo đảm cho trong đất nền đường phía dưới không xuất hiện biến dạng dẻo (không bị trượt) với điều kiện:

τ_am + τ_ab ≤ [τ_a] = K’.K₁.C

+ τ_am: ứng suất cắt (trượt) hoạt động lớn nhất do hoạt tải gây ra. Được xác định theo toán đồ hình 4.6 với các thông số tính toán của nền đất dưới móng (z = h + h_m, φ, P_tt / l²)

+ τ_ab: ứng suất do tĩnh tải (trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu phía trên) gây ra. Được xác định theo toán đồ hình 4.7 với các thông số tính toán của nền đất dưới móng (z = h + h_m, φ)

+ K’: hệ số xét đến ảnh hưởng của sự lặp lại tải trọng (bảng 4.8)

+ K₁: hệ số xét đến sự không đồng nhất của điều kiện làm việc của mặt đường cứng theo chiều dài đường (bảng 4.7)