KHOA HOC VA CONG NGHE
DANH GIA ANH HUONG CUA DO DOC DOC,
DOC NGANG MAT DUONG XE CHAY TOI CHIEU DAY VA TUOI THO CUA KET CAU AO DUONG
Tom tat: SL/ phan bb tai trpng true xe eiJa phoang tien giao thbng len mat dodng xe ehay trong trobng hpp mat dobng la mat phing nam ngang va mat phang nghieng la khae nhau dang ke, dae biet dbi vbi cac tuyen dObng mien nui cd dbc dpc, sieu cao Idn. Trong bai bao nay trinh bay cac anh hodng cua dp dbc dpc, dbc ngang mat dobng tbi su phan phbi tai trpng true cua phoang tien giao thbng, tubi thp va chieu day eua k i t ca'u ao dobng.
Abstract: The distribution of the axis load of transportation means to pavement surface in case of road surface is horizontal and inclined is signifi- cantly different, especially with the roads in moun- tainous areas with high longitudinal slope and cross slope. In this article, author present the influence of the longitudinal slope, cross slope to the distribution of the axis load of transportation means, life and thickness of pavement structure.
Oat van de: khi dp dbc dpc, dbc ngang mat dobng xe ehay thay doi thi tac dbng cCia tai trpng true cua phoang tien giao thbng va cac dac trdng Ong suat, biln dang do nb gay ra trong k i t eau ao dddng eung thay dbi. Tuy nhien, trong eae tieu chuan thilt k l k i t ca'u ao dodng hien nay, anh hoang eija dp dbc dpc va dbc ngang mat dobng tbi dp lan cua tai trpng true b tb len mat dobng khbng ddpe xem xet, cac he sb qui dbi tae dbng tai trpng true cua dbng xe ve tai trpng true tinh toan lubn la hang sb (cac thbng sb tai trpng true xe deu dope lay theo ly Ijch eua cae nha san xuat b tb). Day la mpt trong nhdng nguyen nhan dan d i n tubi thp cLia k i t cau ao dodng tren cac dobng mien nui ed dp dbc dpc va sieu cao Ibn giam, tuyln dodng thobng xuyen phai duy tu, SL/a choa.
Oe danh gia sd khac biet cua cac tac dbng CLia phoang tien giao thbng len mat dobng trong trobng
T S . N G U Y f i N V A N H U N G C a s b 2 - Dai hoc G T V T
hop cb xet d i n anh hoang eua dp dbc dpc, dbc ngang mat dobng va trodng hpp coi anh hdong nay khdng dang ke, xem xet hai bai toan:
1. Danh gia anh hudng cua dp doc dpc den sir phan phd'i tai trpng banh xe dtd tren mat duong:
Hinh 1. Anh hudng cua do ddc doc den su phan phoi tai trgng banh xe len mat dudng.
Gia thiet: de dan gian trong tinh toan, khdng ke tdi cac bie'n dang khbng deu eCia he thbng treo (biln dang cua nhip) trobe va sau, ben trai va ben phai khi xe b tb chuyen dbng tren ddbng cd dbc dpc, cb sieu eao va ehl xet tbi tac dbng pha huy ao dobng cua tai trpng theo phdPng th§ng dOng (khbng xet tdi so pha huy ao dobng cua cac loc ngang, anh hobng eua tbe dp xe ehay va dp bang phSng ciJa mat dobng xe chay).
Khi dp dbc ngang mat dobng i^ = 0, tO hinh 1, cac tai trpng banh xe cua true trodc, true sau eua b tb dope xac djnh theo quan he sau:
P, + P,=Q (1) P,.(a - h^.tga + h^lga).Q.osa = P,.(b + h^.lga - h^^.tga)cosa a)
Giai hai phoang trinh tren ta tim ddpe P, P, :
P,= Q_
a + b
(a-litga + fipiga)
P, = Q - P, = Q -
p=Q(l
a + b^ ' a-l^^lga + h^lga
a + b
{a - iiJga + ll Iga)
(3)
(4)
TAP CHI CAU DJONG VIET NAM
KHOA HOC VA CONG NGHE
Trong db:
0 : Trpng Idpng CLJa toan bb xe btb dang xet;
Pg, Pt: Tai trpng true sau va true trobe eua b tb;
a, b: Khoang each tO true banh sau va banh trobe d i n trpng tam eua xe theo phuong dpc;
hq, hp: khoang each tO mat dobng xe chay den trpng tam xe va tim banh xe;
a: gbc nghieng cua mat dobng so vdi mat phang n i m ngang theo phoong dpc
2. Danh gia anh huong cua dp doc ngang mat duong den su phan phd'i tai trpng banh xe tren mat dudng:
Oe xet anh hoang cua ca dp dbc dpc va dbc ngang mat dodng tdi tai trpng cac true xe, thay (4) vao (9), (10), t a c d :
a-h,^tga + li^tga c - h^lg/3 + h^tgfl P., =0(1-
a + b -)(l-
c + d 0 a-hjga + higa
P.: = - - = - 7 7 ( 1 "" ' ' ^ )(C - h^lgP + h^tgp) (c + d) a + b ' '^
Topng tL/, ta xac djnh dope P,.|,
O c-h IgB + h tgP
?„ = -^(a-h^iga + h^tga)(\ ' ^'^ ''^'^ ) (a + b) c + d
(11) (12)
(13)
P,. = O -(a- h^tga + h tga)(c - h tgfi + h tgp) (14)
'• (a + b){c + d)
Ky hieu dp dbc doe dodng la l^ (%), dp dbc ngang mat dodng la i^ (%)• Rut gpn cac phoang trinh tren ta dope:
Q
p,, P..
P.^ =
Hinh 2. Anh hudng cua do doc ngang mat dudng den suphan phdi tai trgng banh xe ien mat dudng Oe tien trong tinh toan, khi xet anh hdpng cua dbc dbc ngang mat dobng, coi dp dbc dpc \^ = 0. Khi db, ta cb hai phoong trinh xae djnh
"si."si cung nho Pn.^a '•
(a + b).(c + d) O (a + b).(c + d)
O {a + b).(c + d)'
0 (a + b).(c + d)'
.(b + h^.ij-h^ij).{d + h^.i„-l,^i„) .(b + h^ij-h^i,).(c-h^i„ + ti^i„) {a-\ij+h^ij).(d + \i„-h^ij {a-hij + h ij).(c-lii„ + h i„)
(15)
(Ifi)
(17)
(IS)
P,.(c-hM + hMp).zo^P = P„.(d + h.tg, •h lgP)miP (5)
(6)
De danh gia anh hodng ci/a dp dbc dpc va ngang mat dobng xe chay tbi viec thiet ke chieu day va tuoi thp k i t eau ao dobng, xem vi du sau:
Bang 1. Su phan phd'i lai tai trgng tren cac banh xe cua trtic truac va sau ctia xe ISUZU NQR75L khi do dd'e doc, dd'e ngang mat dudng thay doi.
TiK'mc ILT
P„.{c-h^.igP + h^igP).zosl] = P„.{d + h^jgfi-h^jgil)ms/} (8) Trong 66:
P,1, Pt2 : tai trpng tren eae banh xe eija true trobe Pgi , Ps2 : tai trpng tren eae banh xe cua true sau; (3 gbc nghieng cua mat dobng so vdi mat phSng n i m c,d: khoang each tO true banh sau va banh trobe d i n trpng tam eua b tb theo phoong ngang, khi khbng xet tdi so djch ehuyen theo hodng ngang cQa trpng tam btb thi c=d.
Giai hai phddng trinh (5), (6) ta tim d d p e P , , , P^.2 :
Tai irong Wn cac bSnh « ciia true iraiic, trac sau, kN
P„
P,, P„
P„
ThOng s6 ciia nhi san xuai xe (ung \(fi Irmmg h(f i,=i.=())
12.65 12,65 31.6 31.6
i,=fl, i =6'J 13,77 12,03 33,46 29.24
i,=65t, '\,=m 11.76 11,76 32,49 32,49
i,=6», 1=69^
12,81 11.20 34.41 311.08
P.,= —^{c-h^igj3 + hlg/]) c + d
c-htgp + h tgP
P, = P - P , = P ( 1 - )
c + d
m
(10)
Thilt k l ao dobng cap III m i l n nui 2 lan xe, quy luat tang trobng xe trung binh nam q=6%, vbi lou lopng xe : ISUZU NQR75L 300 xe/ngay dem, trpng tai 5T, tai trpng tren true trobe va sau lan loot la Gi=25,3kN, G2=63,2kN, a=1,194m, b=2,981m, c=d=0,82m, hq:=1,591m, hp=0,38m; xe MAZ-5352 600 xe/ngay.dem, trpng tai 8,4T, cb G-|=60kN, Gg^lOOkN, a= 1,87m, b=m, c=d=0,90m, hq=1,45m, hp=0,39m.
To cae k i t qua a bang 1, bang 2 cho thay:
- Tai trpng true phan bb tren cac banh xe trong
TAP CHi CAU DJONG VIET NAM
KHOA HOC VA CONG NGHE
trodng hop tuye'n dobng khbng dbc (nho gia thilt trong cae tieu chuan thie't ke ao ddbng hien hanh) va trong trodng hpp cb dbc (i^j, 1^, ^ 0) la khae nhau dang ke;
Bang 2. He so qui doi ve tai trgng trijc tfnh toan (100 kN) ciJa xe ISUZU NQR75L a cac do ddc ngang, ddc doc khac nhau.
Tai Irong Iren cac banh Thong so cua nha xe cua truc Wac. truc! san xuai xe (cmg \id\
sau, kN Iruiinq hop i,=i,=0) P„
P, P^,
12,65 12,65 31,6 P„ ! 31,6
i,=0, i.=6%
13,77 12,03 33,46 29,24
i,=6%, i.=0%
11.76 11,76 32,49 32,49
i,=6%, i.=6%
12,81 11,20 34,41 30,08
- Khi dp dbc dpc, dbc ngang mat dobng thay doi thl tai trpng true tren cac banh xe eija true trodc va true sau dupe phan phbi lai va eho trj sb Ibn nha't a cac banh xe eija true sau ve phia bijng dodng eong.
- Anh hodng eija dp dbc ngang mat dobng Ibn hPn nhieu so vbi anh huang cua dp dbc dpc xet ve tae dbng pha hoai ao dobng theo phoPng thSng dOng.
Anh hddng eija dp dbc ngang chu y l u tac dbng tdi k i t eau ao ddbng qua eae luc dOng, cdn anh hudng eua dp dbc dpc ehu y l u tac ddng tdi cae loc ngang - gay b i l n dang Idp tren eung cua mat dobng, dac biet dbi vbi trddng hop xe xubng dbc, ehinh vi vay k i t eau ao ddbng tai cae tram thu phi, dobng d i n dau eau, tram db xe phai ddpe gia cddng dac biet.
TO cac k i t qua a bang 1,2 va cac sb lieu ban dau, xae djnh dope true xe tieu chuan tieh luy va mb dun dan hbi yeu eau cua k i t ca'u ao dobng trong hai trdbng hpp: khbng dbc (coi dbc dpc va dbc ngang mat dobng i(j=in=0) va trodng hap cd dbc (i^ =6%, in=6%) (bang 3).
Bang 3. f\/ld dun dan hoi yeu cau cua ao dudng trong trudng hap dudng cd doc va khdng doc.
Tnn'rngh(ipiuy^niJu('ing:
KhmeJ(V(i,=(K,i.=WI aitfci\ft,'k.\^m
True \i ijui dOi ve tnjc lieu ctiuan lOOkNluvc/lin.nEavdeml
574,2
Tnjt xe lieu chuan lich ISylKl')
2,15 773 1 :.9ii
MA Jun dan li;)i yeu cauiMPal
180
m
ke. Tren ca sa cac k i t qua p bang 1, 2, 3 va tieu ehuan 22TCN 211 -06, tinh toan va chpn dope k i t eau ao dobng 2 phdong an (cd dbc va khbng dbc).
Eyc>=1S6MPa
;1_
BTNC OAV 6CM B T N C O A Y B C M
CPDD GIA C 6 XI M A N G DAY 14 CM CPDD LOAI I DAY 25CM
CPDD LOAI II D A Y 30CM _ _ N^N O A T EO = 42 MPa
T R J O N G HOP: 1(1^, in=0)
Eyc>=180MPa
•1 i ! -
1
4--'A
'I . ^Y
7^,4
- - - - • ^ H
/!, i .-
BTNC D A Y 6CM _ BTNC DAY8CM
X P D D QIA CO XI M A N G DAY 14 CM CPDD LOAI I DAY 17CM
CPDD LOAI 11 D A Y 18CM NEN DAT Eo = 42 MPa
TR J d N G HOP: 2 (id=6%, in=6%)
Ket luan: Tren ca sa tinh toan, phan tich cae anh hodng eua dp dbc dpc, dbc ngang mat dobng xe chay tbi cbng tac thiet k l ao dobng, cho thay:
- Trj sb eua dbc dpc va dbc ngang mat dobng (chu y l u la dp dbc ngang mat dobng) anh hobng Idn tbi so phan phbi tai trpng banh xe truyen len mat dobng, chieu day va tubi thp eua k i t cau ao dobng.
- K i l n nghj: can nghien eOu, bo sung anh hoang eua dp doe dpc (xet tbi tac dung pha hoai cCia mat dobng do eae IL/C ngang gay ra) va anh hodng cCia tbe dp xe chay vao tieu chuan thie't ke ao dobng hien hanh •
N l u trong trobng hop tuyln dobng eb dbc (id=6%, TAI LIEU THAM KHAO:
in=6%) nhong van thilt k l ao dobng theo tieu chuan
thie't ke ao dobng hien hanh vbi Ey(;>180 MPa (khbng 1. Ao dodng mem-cac yeu cau va chi dan thilt k l xet tbi anh hodng cua dp dbc dpc, dbc ngang) thl theo 22 TCN 211 -06;
tinh toan neu tren, ao dobng chi khai thac vbi thbi 2. Thbng sb ky thuat mpt sb loai xe b tb. Cue dang gian la gan 10 nam thay vi 15 nam nhd thai han thilt kiem Viet Nam, 2001;
TAP CHI CAU DJONG VIET NAM
