Авто зам төсөллөлт I - Хөшүүн хучилтын тооцоо

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛЛТ I

ШУТИС, БАС

АВТО ЗАМЫН ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ТООЦОО

БИЕ ДААЛТ II

Улаанбаатар хот 2022 он

Т. 1 Ус шүүрүүлэх давхаргын тооцоо Т. 2 Хүйтэн тэсвэрлэлтийн тооцоо Т. 3 Гулсалтын эсрэг тооцоо

БАГШ

Т. 4

……………………………….М.ЦАС-ОРГИЛМАА

Хөшүүн хучилтын бат бэхийн тооцоо Т. 5 Суурийн тооцоо Т. 6 Хучилтын заадсын тооцоо

ОЮУТАН …………………….Д.НИНЖБАДАМ (B201350904)

БИЕ ДААЛТ 2 – ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ТООЦОО ТӨСЛИЙН ӨГӨГДӨЛ - ВАРИАНТ 32

ЗАМ, ЦАГ УУРЫН Б ҮСЧЛЭЛ Зам, цаг уурын бүсчлэл – Үндсэн Зам, цаг уурын бүсчлэл – Дэд

I (Өндөр уулын бүс) Б (Алтайн дэд бүс)

АВТО ЗАМЫН ТӨРӨЛ Авто замын ангилал Хөдөлгөөний зурвасын тоо Хучилтын төрөл Замын хучилтын ашиглалтын хугацаа

II (Хуримтлуулагч зам) 2 (Замын ангиллаас хамааруулан сонгов) Капитал 25 жил

АВТО ЗАМЫН АЧАА Ачааны тэрэгний хөдөлгөөний эрчим Хөдөлгөөний эрчмийн жил бүрийн өсөлт Ачааны тэрэгний бүрэлдэхүүн: Бага даац, 1-2тн Дунд даац, 2-5тн Хүнд даац, 5-8тн Маш хүнд даац, 8тн-с их Автобус Чиргүүлтэй зүтгүүр

1100 маш/хон 1.06 (6%) 13% (130 маш/хон) 12% (120 маш/хон) 25% (250 маш/хон) 20% (200 маш/хон) 15% (150 маш/хон) 15% (150 маш/хон)

ЗАМЫН ХУЧИЛТЫН Б ҮТЭЭЦ (СОНГОЛТ) Хучлага Суурь үе Ус шүүрүүлэх үе

Бетон (жижиг ширхэгтэй бетон) Органик бус барьцалдуулагчаар бэхжүүлсэн элс Том ширхэгтэй элс

ДАЛАН, ХӨРСНИЙ ҮЗҮҮЛЭЛТ Далангийн өндөр Замын далангийн ажлын үе Замын далангийн үеийн нягтралын коэф Замын далангийн чийгшилтийн схем Хөрсний ус байрлах гүн Хөлдөлтийн гүн

1.5м (гэж үзэв. Бодит огтлолоос тодорхойлох) Хүнд тоосорхог элсэнцэр 1 2 (Тайлбарыг дороос харах) 1.5м (гэж үзэв. ИГД-г харах) 3.0м (гэж үзэв. ИГД-г харах)

Замын далангийн чийгшилтийн схем 2-г Гадаргуугийн усны урсалт хангагдаагүй, гүний ус хөрсний дээд үеийн чийгшилтэд нөлөөлдөггүй, намагшилтын шинж тэмдэг бүхий тундрын хөрстэй, 0.8We-с их чийглэгтэй шаварлаг суудаг хөрсөнд улирлын гэсэлт 1-1.25м байна гэж Хавсралт 2, Хүснэт 8-д тодорхойлжээ.

Д.Нинжбадам B201350904

-1–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ТООЦОО УЯН ХУЧИЛТЫН ТООЦООНЫ АГУУЛГА 0.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

Зам цаг уурын бүсчлэл дүйцүүлэлт Хөдөлгөөнт ачааллын тооцооны үзүүлэлтүүд Хөшүүн хучилтын төсөллөлт ба материалын тооцооны үзүүлэлтүүд Шүүрүүлах давхаргын шаардлагатай зузаан тодорхойлох Шороон далан ба хучилтын хүйтэн тэсвэрлэлтийн шалгах Замын хучилтыг гулсалтын эсэргүүцлээр тооцох Хөшүүн хучилтын бат бэхийг тооцох Суурийн тооцоо хийх Хучилтын заадсыг тооцох Дүгнэлт

0. ЗАМ, ЦАГ УУРЫН БҮСЧЛЭЛ ДҮЙЦҮҮЛЭЛТ IБ буюу Өндөр уулын үндсэн бүс, тэр дундаа Алтайн дэд бүс нь Монгол Алтайн өндөр уулын авто замын уур амьсгалын нэн хүйтэн-чийглэг, сэрүүн, хахир дэд бүс юм. Уур амьсгал ба хөрсний нөхцөл нь Олон жилийн цэвдэг чулуулаг үргэлжилсэн хэлбэрээр тархдаг, цэвдгийн зузаан гол төлөв 120-150м хүрнэ. Цэвдэг чулуулаг нь 30С хүртэл температуртай тул нилээд тогтвортойд тооцогдоно. Ийм хурдас чулуулаг гео уур амьсгалын улирлын гэсэлттэй. Тогтвортой цасан бүрхүүл эрт тогтож, хожуу ханзардаг. Хур бороо, аянга аадар, цахилгааны эрчимтэй. Газар хөдлөл 6-9 балл. Дээрх уур амьсгал ба хөрсний нөхцөлтэй ижил төстэй ОХУ-ын уур амьсгалын бүсээр I. Тундрийн ба ойт тундрын бүс, тэр дундаа I2. Бүсийн зүүн хэсэг ба бага температуртай олон жилийн цэвдэг хөрс нилдээ тархсан бүсийг дүйцүүлж авлаа.

1. ХӨДӨЛГӨӨНТ АЧААЛЛЫН ТООЦООНЫ ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД УРЬДЧИЛСАН СОНГОЛТ, ШИЙДЛ ҮҮД Замын хөдөлгөөний зурвасын тоог 2 байхаар төлөвлөв. −

Зурвасын коэф fпол=0.55

Тус замыг тусгай ачаа тээвэрлэх зорилгоор төлөвлөөгүй, дурын автомашины дугуйнаас хучлагын гадаргуу дээр үйлчлэх статик ачаалал 50кН-с хэтрэхгүй зэргийг харгалзан тооцоот ачааг А1 группээр сонгов. − − − −

Нормын статик ачаалал: Тэнхлэг дээр 100кН Нормын статик ачаалал: Дугуйн хучлага дээрх тооцоот ачаалал Qрасч=50кН Дугуйн дундаж хувийн даралт: P=0.6мПа Дугуйн мөрийн диаметр: 37см/33см (хөдөлж байгаа/зогсож байгаа)

ЗАМЫН ХУЧИЛТЫН АШИГЛАЛТЫН ХУГАЦААН ДАХЬ Х ӨДӨЛГӨӨНИЙ ЭРЧИМ хон хон 𝑁𝑚 = 𝑁𝑚 ∙ 𝑞 5 = 1100 ∙ 1.065 = 1472 маш/хон

ТӨРӨЛ БҮРИЙН АВТОМАШИНААС ЗОРЧИХ ХЭСГИЙН ЗУРВАСТ ҮЙЛЧЛЭХ ТООЦООТ АЧААЛЛЫН ШИЛЖҮҮЛСЭН ЭРЧИМ хон 𝑁𝑝 = 𝑓пол 𝑁𝑚 ∑ 𝑁𝑛 𝑆𝑛 = 0.55 ∗ 1472 ∗ 0.77965 = 631 маш/хон

Хөдөлгөөний эрчмээс, Найдваржилтын коэф: Кпр = 0.90 Бат бэхийн коэф: Кпр = 0.94 гэж тодорхойлов.

Д.Нинжбадам B201350904

-2–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Төрөл бүрийн автомашинаас зорчих хэсгийн зурваст үйлчлэх эрчмийг шилжүүлбэл: Эзлэх хувь Ni 13% 12% 25% 20% 15% 15% 100%

Ачааны тэрэгний төрөл 1 2 3 4 5 6

Бага даацын ачааны тэрэг, 1-2тн Дунд даацын ачааны тэрэг, 2-5тн Хүнд даацын ачааны тэрэг, 5-8тн Маш хүнд даацын ачааны тэрэг, 8тн-с дээш Автобус Чиргүүлтэй зүтгүүр Σ

Шилжүүлэх коэф Si 0.005 0.2 0.7 1.25 0.7 1.5 -

Шилжүүлсэн эрчим % 0.065 2.4 17.5 25 10.5 22.5 77.965

АШИГЛАЛТЫН ЯВЦАД ХУЧИЛТЫН БҮТЭЭЦЭД ҮЙЛЧЛЭХ НИЙТ ТООЦООТ АЧААЛАЛ (Замын ашиглалтын хугацаанд) К

∑ 𝑁𝑝 = 0.7𝑁𝑝 (Тслс−1) 𝑇рдг 𝑘𝑛 = 0.7 ∙ 631 ∙ 𝑞

54.86 1.0624

∙ 125 ∙ 1.49 = 1,114,651 = 1.1 ∗ 10^6 удаа

Кс – нийлбэрийн коэф-г олъё. Кс =

𝑞 𝑇сл − 1 1.0625 − 1 = = 54.86 𝑞−1 1.06 − 1

𝑇рдг – Бүтээцийн хэв гажилтын тодорхойлогдсон төлөв байдалд ажиллах жилийн ажлын хоногийн тоог Хавсралт 6, Хүснэгт 1, Зураг 1.1-с тодорхойлбол: 𝑇рдг = 125хон 𝑘н - Хөдөлгөөний эрчмийн дундаж хүлээлтээс нийт хөдөлгөөний хазайх магадлал тооцсон коэф-г хүснэгт 1.3-с авбал: 𝑘н = 1.49 𝑇сл – Хучилтын тооцоот ашиглалтын хугацааг хөшүүн хучилтын нийтлэг жишгээр 25 жилээр сонгов: 𝑇сл = 25

2. ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ТӨСӨЛЛЛӨЛТ БА МАТЕРИАЛЫН ТООЦООНЫ ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ТӨСӨЛЛӨЛТ Замын хучилтын төрөл II, mооцоот ачааллын шилжүүлсэн эрчим 𝑁𝑝 = 631 маш/хон зэргээс хамааруулан хөшүүн хучилтын бетоны ангийг 𝐵𝑡𝑏 = 4.0 мПа (М400) байхаар сонгов.

No

Үеийн материал

Хучилтын өндөр (урьд)

1

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

20см

Нягт ρ, кг/м3

Гулзайх үеийн суналтын эсэргүүцэл 𝐵𝑡𝑏 (𝑃𝑡𝑏 ), мПа

Шахалтын бат бэх B(М), мПа

Уян харимхайн модуль, мПа Шилжисхийлт, E 𝐸расч

2500

4.0 (50)

30 (400)

26500

1300

Орон нутгийн материалын олдоц, тооцоот ачааллын шилжүүлсэн эрчмээс хамааруулан капитал хучилтын доод үеүүдийн материал ба өндөр (зузаан)-г дараах байдлаар сонгов. Мөн далангийн материалын үзүүлэлтүүдийг харуулав. Нягт ρ, кг/м3

Уян харимхайн модуль, Е, мПа

Шилжисхийлтийн үеийн үзүүлэлтүүд Барьцалдалт ϕдин C, мПа

No

Зориулалт

Үеийн материал

Хучилтын өндөр (урьд)

2

Суурь үе

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

2400

550

-

-

3

Элсэн шүүрүүлэх үе

Том ширхэгтэй элс

20см

1800

120

0.003

220

4

Замын далан

Хүнд тоосорхог элсэнцэр

1.5м

1850

29

0.003

100

Д.Нинжбадам B201350904

-3–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Суурийн материалын доргилтын үеийн аажим хэв гажилтад орох коэф-г тодорхойлъё. Холбоостой үеийн Кд -н утга

No

Суурь үе

Суурийн зузаан, h0, м

Ажиллахгүй

Ажилладаг

2

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

0.16

1.5

1.1

3

Том ширхэгтэй элс

-

5.7

1.6

ХӨРСНИЙ ТООЦООТ ЧИЙГШИЛТИЙН УТГА Замын хучилтын зузаанын нийлбэр Z1≥0.75м байхад дисперсэн хөрсний тооцоот чийгшил 𝑊𝑝 -г дараах томъёогоор бодно. ̅𝑡𝑎𝑏 + ∆1 𝑊 ̅ − ∆2 𝑊 ̅ )(1 + 0.1𝑡) − ∆3 = (0.70 + 0.05 − 0.02)(1 + 0.1 ∗ 1.32) − 0 = 0.83 𝑊𝑝 = (𝑊 𝑊𝑝 – Хөрсний тооцоот чийгшилтийн утга 𝑊𝑡 – Хөрсний урсалтын хязгаар 𝑊𝑡𝑎𝑏 – Жилийн хамгийн тохиромжгүй үед (хаврын улиралд) замын далангийн ажлын үеийн хөрсний олон жилийн харьцангуй чийгшил. Зам цаг уурын бүс, Чийгшилтийн схем, Хөрсний төрлөөс хамаарч, хөрсний урсалтын хязгаар 𝑊𝑡 −с хувилан авна. Хавсралт 2, Хүснэгт 1-н ашиглаж, 1-р бүс, чийгшилийн 2-р схем, хүнд тоосорхог элсэцэр тул 0.70-р хувилж авахаар тодорхойлогдов. ̅ – Газрын гадаргын онцлогоос хамаарсан засварлалт. IB буюу Өндөр уулсын бүс тул ∆1 𝑊 ̅ = 0.05 гэж авав. ∆1 𝑊 ̅ – Зорчих хэсэг ба хөвөөний бүтээцийн онцлогоос хамаарсан засварлалт. Хөвөөг хайрга дайргаар бэхэлсэн, ∆2 𝑊 ̅ = 0.02 гэж авав. мөн ЗЦУ-н I бүсийн үзүүлэлт байхгүй тул II бүсийн үзүүлэлтээр ∆2 𝑊 ∆3 – Замын хучилтын тогтвортой үеүүдийн нийлбэр зузааны нөлөөллийг тооцсон засварлалт. Тогтвортой үеүүдийн нийлбэр зузаан 0.6м-с бага тул ∆3 = 0 гэж үзэв. 𝑡 – Нормын хазайлтын коэф. Хучилтын бүтээцийн шаардагдах найдваржилтын коэф Кпр = 0.90 тул t= 1.32 гэж тогтоов.

3. ШҮҮРҮҮЛАХ ДАВХАРГЫН ШААРДЛАГАТАЙ ЗУЗААН ТОДОРХОЙЛОХ Шүүрүүлэх давхаргын зузааныг дараах томъёогоор тодорхойлъё. 𝐿

5.5

ℎф = 0.1(1 + Кф ) = 0.1(1 + 5 ) = 0.21м ф

хамгийн багадаа шаардлагатай тул 25см-р авав. 𝐿ф – Далангийн өргөний хагас. 2 эгнээ зам тул 𝐿ф = 3.5 + 2 = 5.5м гэж төсөллөв. м

Кф – Шүүрэлтийн коэф. Кф = 5 хон Ингээд хучилтын зузаан дараах байдлаар өөрчлөгдөв.

No

Зориулалт

Үеийн материал

Хучилтын өндөр

1

Капитал хучилт

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

20см

2

Суурь үе

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

3

Элсэн шүүрүүлэх үе

Том ширхэгтэй элс

25см

Нийт

65см

(Уях хучилтын тооцоонд элсэн шүүрүүлэх бүтээцийн ажлыг 1, 2-р үе шат болгож, 2-р үе шатны ус зайлуулалт хожимдсон үед хатаах зарчмаар тооцож байсан билээ. Гэвч хөшүүн хучилтын үед арай схем, аргачлалаар тооцож байна) Д.Нинжбадам B201350904

-4–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

4. ШОРООН ДАЛАН БА ХУЧИЛТЫН ХҮЙТЭН ТЭСВЭРЛЭЛТИЙГ ШАЛГАХ Хучилтын бүтээцийн хүйтэн тэсвэрлэлтийг түүний зөвшөөрөгдөх овойлтын нөхцлөөр шалгана. 𝑙пуч ≤ 𝑙доп 𝑙доп – Хучилтын бүтээцийн зөвшөөрөгдөх овойлтын хэмжээ. Энэ нь замын хучилтын төрлөөс хамаарах бөгөөд Цементбетон Капитал хучилтын хувьд 𝑙доп = 3см байна. Гэхдээ хучилтын бүтээцийн ашиглалтын хугацаа 25 жил (10 жилээс их) тул овойлтын хэмжээ зөвшөөрөгдөх овойлтын хэмжээний 80%-с хэтрэх ёсгүй. Иймд 𝑙доп = 2.4см -с овойлт хэтрэх ёсгүй. 𝑙пуч – Замын далангийн хөрсний тооцоот овойлтын хэмжээ. Үүнийг дараах томъёогоор тодорхойлно. 𝑙пуч = 𝑙пуч.ср ∙ 𝐾УГВ ∙ 𝐾пл ∙ 𝐾гр ∙ 𝐾нагр ∙ 𝐾вл 𝑙пуч.ср – Дундажласан нөхцөлтэй үед хүйтний овойлтын хэмжээ. Хөрсний хөлдөлтийн гүн 3м ба 2м-с их тохиолдолд дараах томъёогоор тооцоолно. 𝑙пуч.ср = 𝑙пуч.ср2.0 ∙ [𝑎 + 𝑏 ∙ (𝑧пр − с)] = 14.5 ∙ [1.08 + 0.08 ∙ (3 − 2.5)] = 14.5 ∙ 1.12 = 16.24см Зураг 1.6-с тодорхойлбол 𝑙пуч.ср2.0 = 14.5см гэж тодорхойлов. Хучилтын холбоосгүй үеийн зузаан 45см, Замын далангийн материал Хүнд тоосорхог элсэнцэр тул Овойлтын V зэрэг буюу Хэт их овойдог хөрсөд хамаарна. Хөлдөлтийн гүн 𝑧пр = 3м тул 𝑎 = 1.08; 𝑏 = 0.08; с = 2.5 байна. 𝐾УГВ – Хөрсний усны тооцоот гүн (суурийн нэмэлт үеийг оруулна) Хүнд тоосорхог элсэнцэр тул 𝐾УГВ = 0.53 гэж авав. 𝐾пл – Замын далангийн ажлын үеийн нягтралын зэргээс хамаарсан коэф. Хүснэгт 1.10-с тодорхойлов. Зам цаг уурын I бүсд 1.5м хүртэл өндөртэй далантай боловсронгуй хучилтын хувьд Нягтралын хамгийн бага коэф 0.96-0.98 байх ёстой ба Нягтралын коэф-г 0.98 гэж үзвэл 𝐾пл = 1.0 байна. 𝐾гр – Далан ба ухмалын хөрсний ширхэглэлийн бүрэлдэхүүнийг тооцсон коэф. Хүснэгт 1.11-с тодорхойлов. Хөнгөн шавранцар тул 𝐾гр = 1.1 байна. 𝐾нагр – Хөлдүү давхаргаас дээш орших хучилттай давхаргуудын жингийн нөлөөг тооцсон коэф. Зураг 1.8-с тодорхойлов. 𝐾нагр = 0.7 𝐾вл – Хөрсний тооцоот чийгээс хамаарсан коэф. Хүснэгт 1.12-с авав. Wp=0.83 тул 𝐾вл = 1.2 Ингээд овойлтын нөхцлийг шалгая. 𝑙пуч = 16.24 ∙ 0.53 ∙ 1.0 ∙ 1.1 ∙ 0.7 ∙ 1.2 = 16.24 ∙ 0.49 = 7.96см > 2.4см тул овойлтын нөхцөл хангахгүй байна. Иймд эсрэгээс бодох арга буюу 𝑙пуч.ср -г тодорхойлж, түүнээс хучилтын бүтээцийн шаардлагатай зузааныг олох замаар бодъё.

ХҮЙТНИЙ ОВОЙЛТЫН ЗӨВШӨӨРӨГДӨХ ХЭМЖЭЭНД ҮНДЭСЛЭН ШААРДЛАГАТАЙ ЗУЗААНЫГ ОЛОХ 𝑙пуч.ср = 𝑙пуч.ср2.0 ∙ [𝑎 + 𝑏 ∙ (𝑧пр − с)] = 𝑙пуч.ср2.0 ∙ 1.12 𝑙пуч.ср =

𝑙пуч 2.40 = = 4.90см 𝐾УГВ ∙ 𝐾пл ∙ 𝐾гр ∙ 𝐾нагр ∙ 𝐾вл 0.49

Эндээс 𝑙пуч.ср2.0 ∙ 1.12 = 4.90 болох ба 𝑙пуч.ср2.0 =4.40 см ба Зураг 1.6-с шаардлагатай зузааныг тодорхойлбол 𝒉 = 𝟏𝟑𝟓см болж байна. Иймд тус хучилтын зузааныг багасгах боломж байгаа эсэхийг эрэлхийлье.

Д.Нинжбадам B201350904

-5–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

ХУЧИЛТЫН БҮТЭЭЦИЙН ДУЛААНЫ ЭСЭРГҮҮЦЛЭЭР ХҮЙТНЭЭС ХАМГААЛАХ ДАВХАРГЫН ШААРДЛАГАТАЙ ЗУЗААН ТОДОРХОЙЛОХ Хучилтын бүтээцийн дулааны эсэргүүцлээр хүйтнээс хамгаалах давхаргын шаардлагатай зузааныг дараах томъёогоор тодорхойлно. ℎмз = (𝑅од(тр) − 𝑅од(𝑜) ) ∙ 𝜆мз = (0.3 − 0.24) ∙ 1.45 = 0.09м 𝑅од(тр) – Өгөгдсөн нөхцөл дэх хучилтын бүтээцийн дулааны эсэргүүцэл буюу шаардлагатай дулааны эсэргүүцэл 𝑅од(𝑜)

– Авч үзэж буй хучилтын бүтээцийн дулааны эсэргүүцэл

𝜆мз – Хүйтнээс хамгаалах давхаргын дулаан дамжуулалтын коэф. Хүйтнээс хамгаалах шаардлагатай цемент хучилтын дулаан дамжуулалтын коэф 𝜆мз =1.45Вт/мК. 𝑅од(𝑜) =

∑𝑛 𝑖=1 ℎод(𝑖) 0.20+0.25 𝜆мз(𝑖)

=

1.74

=0.24

ℎмз(𝑖) – 𝑖-р үеийн зузаан 𝜆мз(𝑖) – Хөлдүү төлөв байдалд буй 𝑖-р үеийн дулаан дамжуулалтын коэф. Том ширхэгтэй хөлдүү элсний дулаан дамжуулалтын коэф 𝜆мз = 1.74Вт/мК. 𝑅од(тр) = 𝑅пр ∙ 𝐾од ∙ 𝐾увл ∙ 𝛿 = 0.3 ∙ 1.0 ∙ 1.0 ∙ 1.0 = 0.3 𝑙

3

𝑅пр – Дулааны шилжүүлсэн эрчим. С доп∙С = 2.8∙0.65 = 1.65 харьцаагаар номограммаас авахад 𝑅пр = 0.3 гэж олдов. пуч

р

Өмнө олсончлон 𝑙доп = 3см; Хүснэгт 1.15 ёсоор Спуч = 2.80; Хүснэгт 1.16 ёсоор Ср = 0.65; 𝐾од – Капитал засварын хооронд хучилтын ашиглалтын хугацааг тооцсон коэф. Капитал засвар хийхгүй ашиглах хугацаа 25 жил тул 𝐾од = 1.0 𝐾увл – Замын далангийн ажлын үеийн чийгшилтийн схемийг тооцсон коэф. Чийгшилтийн схем 2 тул 𝐾увл = 1.0 𝛿 – Бууралтын коэф. Зам цаг уурын I бүсийн утга байхгүй тул бусад бүсийн онцлогийг харгалзан 𝛿 = 1.0 гэж авав. Шаардлагатай зузаан ℎмз = 0.09м гэж олдсоноос харахад бид хучилтын зузааныг нэмэх шаардлагагүй байна. Иймд хучилт төлөвлөлт хэвээр буюу дараах байдалтай байна.

No

Зориулалт

Үеийн материал

Хучилтын өндөр

1

Капитал хучилт

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

20см

2

Суурь үе

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

3

Элсэн шүүрүүлэх үе

Том ширхэгтэй элс

25см

Нийт

65см

5. ЗАМЫН ХУЧИЛТЫГ ГУЛСАЛТЫН ЭСЭРГҮҮЦЛЭЭР ТООЦОХ Авто зам ашиглалтын хугацаанд хучилтын бүтээцийг түүний дунд орших холбоосгүй давхарга дээрх босоо хүчдэл ба шүргэх хүчдэлийн үйлчлэлээр шилжилтэд орохгүй байх нөхцөлийг хангаж байхаар төлөвлөдөг. Хучилтын холбоосгүй давхаргуудад гулсалтын эсрэг тогтворын тооцоог 2 үет систем шилжүүлэн тооцоолно. Манай тохиолдолд Замын далангийн дээр шалгахад хангалттай билээ. Замын хучилтын бат бэхийг тооцохдоо органик барьцалдуулагч материал агуулсан давхаргын уян харимхайн модулийг зам цаг уурын бүсчлэлээс хамаарсан температурт шалгана. Зам цаг уурын I бүсчлэл тул Хүснэгт 1.5-с t=200C-т шалгахаар тодорхойлов.

Д.Нинжбадам B201350904

-6–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

МАТЕРИАЛЫН ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД No

Материал

Үеийн зузаан

УХМ, Ei

Нягт, ρ, кг/м3

с

ϕстат

1

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

20см

1300

2500

-

-

2

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

550

2400

-

-

3

Том ширхэгтэй элс

45см

120

1800

0.003

-

220

4

Хүнд тоосорхог элсэнцэр (далан)

1.50м

29

1850кг/м3

0.003

340

100

ϕдин

Далангаас дээших хучилтын үеийг 20+20+25=65см-ээр авсан хэдий ч доорх шалгалтыг хийх явцад хангалтгүй байсан тул хучилтын үеийн зузааныг бага багаар нэмэх замаар хангуулсан болно. Цементээр бэхжүүлсэн үе, ус шүүрүүлэх үе тус бүр дээр 10см-г нэмсэн буюу 20+35+35=85см болж хангагдсан болно. ДАЛАНГИЙН ДЭЭР ШАЛГАХ Далангаас дээш орших хучилтын бүтээцийг t=200C-н тооцоот температурт ажиллах органик барьцалдуулагч материалаар боловсруулсан 1 үе гэж үзэн ерөнхий уян харимхайн модулийг тодорхойлъё. ∑𝐸 ℎ

1300∙20+550∙30+120∙35

ℎ𝑖

20+30+35

𝐸𝑏 = ∑ 𝑖 𝑖 =

=576.25мПа

Далангаас дээш орших хучилтын үеүүдийн дундаж хувийн жинг тодорхойлъё. ∑𝛾 ℎ

𝛾𝑐𝑏 = ∑ ℎ𝑖 𝑖 =

2500∙20+2400∙30+1800∙35 20+30+35

𝑖

=2176.47кг/м3 = 0.002176кг/см3

Хучилтын бүтээц дээр тооцооны ачаалал үйлчлэхэд үүсэх Шүргэх хүчдэлийг тодорхойлъё. Т = 𝜏̅н ∙ 𝑝 = 0.011 ∙ 0.6 = 0.0066мПа 𝑍

85

𝐸

576.25

𝑛

29

𝜏̅н – Нэгж ачааллаас үүсэх шүргэх хүчдэл. ; 𝐷 = 37 = 2.29 (хэвтээ тэнхлэг); 𝐸𝑏 =

= 19.87 (муруй шугам):

𝜑 = 100 с (жишүү шугам) зэргийг харгалзан Зураг 1.3-т үзүүлсэн номограм-с тодорхойлоход 𝜏н = 0.0102 гэж тодорхойлогдов. 𝑍 – Гулсалтад шалгаж буй давхаргаас дээш орших хучилтын бүтээцийн зудаан. 𝑍 = 85см 𝑝 – Дугуйн мөрийн даралт 𝑝 = 0.6мПа Замын далангийн хөрсний гулсалтын эсэргүүцлийн хязгаарын утгыг тодорхойлъё. Тпр = 𝑘д ∙ с + 0.1 ∙ 𝛾 ∙ 𝑍 ∙ tanφ = 1.0 ∙ 0.003 + 0.1 ∙ 0.002176 ∙ 85 ∙ 𝑡𝑎𝑛100 = 0.00626мПа 𝑘д – Далан ба элсэн үеийн зааг дээр хучилтын бүтээцийн ажлын онцлогийг тооцсон коэф. Даланг хүнд тоосорхог элсэнцэрээр барьсан тул шавар, шавранцар хөрстэй дүйцүүлж хөрс 𝑘д = 1 гэж авъя. 𝛾сп – Гулсалтад шалгаж буй давхаргаас дээш орших хучилтын үеүүдийн дундаж хувийн жин дээр тодорхойлсон ёсоор 𝛾сп =0.002176кг/см3 юм. Хучилтын бүтээцийн гулсалтын эсрэг тогтворыг дараах нөхцлөөр шалгана. тр

Т

0.00626

Кпс ≤ Тпр = 0.00612 = 𝟏. 𝟎𝟏 > 𝟏. 𝟎𝟎 тул Гулсалтын эсрэг тогтворын нөхцөлийг хангаж байна.

Д.Нинжбадам B201350904

-7–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

6. ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН БАТ БЭХИЙГ ТООЦОХ Хөшүүн хучилтын бат бэхийн тооцоог хийхдээ хавтангийн бат бэхийг дараах томъёогоор шалгана. 𝐾пр ≤

𝑅ри 𝜎𝑝𝑡

𝐾пр – Бат бэхийн коэф. Хөдөлгөөний эрчмээс Бат бэхийн коэф Кпр = 0.94 гэж өмнө тодорхойлсон билээ. 𝑅ри – Бетон гулзайх үеийн суналтын тооцооны эсэргүүцэл. 𝜎𝑝𝑡 – Гулзайх үеийн сунгах хүчдэл 𝑅ри = 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾нп ∙ 𝐾𝑦 ∙ 𝐾𝐹 𝐵𝑡𝑏 – Бетоны анги. Өмнө тодорхойлсончлон 𝐵𝑡𝑏 = 4.0мПа 𝐾нп – Бетон бэхжих явцад бат бэх хуримтлагдах коэф. Монгол орны уур амьсгал эрс тэс, угсралтын ажлын хугацаа богино тул Халуун хуурай нөхцөл эсвэл хүйтэн нөхцөлд гэж үзээд 𝐾нп = 1.0 гэж авъя. 𝐾𝑦 – Давтагдах ачааллын үйлчлэл доорх бетоны цуцалтын коэф. 𝐾𝑦 = 1.08(∑ 𝑁𝑝 )−0.063 =1.08(1,114,651)−0.063 = 𝟎. 𝟒𝟓 хангасан хучилт төлөвлөх юм. 𝐾𝐹 – Хөлдөлт гэсэлтийн нөлөөллийг тооцсон коэф. 𝐾𝐹 = 0.95 ∑ 𝑁𝑝 = 0.7𝑁𝑝

Кс 54.86 𝑇 𝑘 = 0.7 ∙ 631 ∙ ∙ 125 ∙ 1.49 = 1,114,651 𝑞 (Тсл−1) рдг 𝑛 1.0624

МАТЕРИАЛЫН ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД No

Материал

Үеийн зузаан

УХМ, Ei, мПА

Нягт, ρ, кг/м3

1

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

20см

26500

2500

2

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

550

2400

3

Том ширхэгтэй элс

45см

120

1800

4

Хүнд тоосорхог элсэнцэр (далан)

1.50м

29

1850кг/м3

СУУРИЙН ЭКВИВАЛЕНТ УЯН ХАРИМХАЙН МОДУЛЬ ТОДОРХОЙЛОХ А. Элсэн шүүрүүлэх үеийн дээрх УХМ. Элсэн шүүрүүлэх үеээс доош орших давхаргуудын эквивалент зузааныг олъё.

3

ℎэ = 2 ∙ ℎэ ∙ √

3 120 𝐸э = 2 ∙ 45 ∙ √ = 84.50см 6 ∙ 𝐸гр 6 ∙ 29

Элсэн шүүрүүлэх үеийн гадаргуу дээрх эквивалент уян харимхайн модулийг тодорхойлъё. 𝐸э

𝐸э𝐼 =

=

𝐸гр 1.35 ∙ ℎ 𝐸 2 𝐷 0.71 ∙ √ 𝐸 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ( 𝐷 э ) + 𝐸 э ∙ 𝜋 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (ℎ ) э гр э 3

=

120 3 29 1.35 ∙ 84.5 120 2 50 0.71 ∙ √120 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ( ) + 29 ∙ 3.14 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(84.5) 50

= 62.52мПа

𝐷 – Дугуйн мөрийг хөшүүн хучилтад илүү өргөн диаметрээр үйлчилнэ гэж үзнэ. 𝐷 = 50см Д.Нинжбадам B201350904

-8–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Б. М40 маркийн цементээр бэхжүүлсэн элсэн үеийн дээрх УХМ. М40 маркийн цементээр бэхжүүлсэн элсэн үеээс доош орших давхаргуудын эквивалент зузааныг олъё.

3

ℎэ = 2 ∙ ℎцэ ∙ √

3 Е𝐼э 550 = 2 ∙ 20 ∙ √ = 38.86см 6 ∙ 𝐸э 6 ∙ 120

М40 маркийн цементээр бэхжүүлсэн үеийн гадаргуу дээрх эквивалент уян харимхайн модулийг тодорхойлъё. 𝐸э

𝐸э𝐼𝐼 =

=

𝐸гр 1.35 ∙ ℎ 𝐸 2 𝐷 0.71 ∙ √ 𝐸 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ( 𝐷 э ) + 𝐸 э ∙ 𝜋 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (ℎ ) э гр э 3

=

550 120 1.35 ∙ 38.86 550 2 50 0.71 ∙ √550 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 ( ) + 120 ∙ 3.14 ∙ 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(38.86) 50

= 183.24мПа

3

𝐷 – Дугуйн мөрийг хөшүүн хучилтад илүү өргөн диаметрээр үйлчилнэ гэж үзнэ. 𝐷 = 50см

БЕТОН ХАВТАНГИЙН ЗУЗААНЫ ТООЦОО Өмнөх тооцоонуудаас бид цементэн хучилт ба түүнээс дооших үеийг дараах байдлаар тогтоосон билээ.

No

Материал

Үеийн зузаан

УХМ, Ei, мПА

Нягт, ρ, кг/м3

Пуассоны коэф

1

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

?

26500

2500

0.2

2

Хөрсөн үе (бетоны доорх эквивалент үе)

65см

183.24

2176

0.3

Хучилтан дээрх тооцоот ачааллын хэмжээг тодорхойлъё. Ачааны динамик үйлчлэлийг тооцвол А1 ачааллаас үүсэх динамик үйлчлэл нь 𝑄 = 𝑄𝑘 ∙ 𝑚𝑔 = 50 ∙ 1.3 = 65кН Дугуйн үйлчлэлийн мөрийн радиус тодорхойлъё. 𝑄 65 𝑅=√ = √ = 18.57см 0.1 ∙ 𝑝 ∙ 𝜋 0.1 ∙ 0.6 ∙ 3.14

Хавтангийн харимхайн үзүүлэлтийг тодорхойлъё. ℎ = 18см үед: 3

𝑙𝑦 = 18 ∙ √

3 𝐸б ∙ (1 − 𝜇х2 ) 26500 ∙ (1 − 0.32 ) = 18 ∙ √ = 18 ∙ 2.84 = 51.12см 2 𝐼𝐼 6 ∙ 183.24 ∙ (1 − 0.22 ) 6 ∙ 𝐸э ∙ (1 − 𝜇б )

ℎ = 20см үед: 3

𝑙𝑦 = 20 ∙ √

Д.Нинжбадам B201350904

3 𝐸б ∙ (1 − 𝜇х2 ) 26500 ∙ (1 − 0.32 ) = 20 ∙ √ = 20 ∙ 2.84 = 56.80см 2 𝐼𝐼 6 ∙ 183.24 ∙ (1 − 0.22 ) 6 ∙ 𝐸э ∙ (1 − 𝜇б )

-9–

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

ℎ = 22см үед: 3

𝑙𝑦 = 22 ∙ √

3 𝐸б ∙ (1 − 𝜇х2 ) 26500 ∙ (1 − 0.32 ) √ = 22 ∙ = 22 ∙ 2.84 = 62.48см 6 ∙ 183.24 ∙ (1 − 0.22 ) 6 ∙ 𝐸э𝐼𝐼 ∙ (1 − 𝜇б2 )

ℎ = 24см үед: 3

𝑙𝑦 = 24 ∙ √

3 𝐸б ∙ (1 − 𝜇х2 ) 26500 ∙ (1 − 0.32 ) √ = 24 ∙ = 24 ∙ 2.84 = 68.16см 6 ∙ 183.24 ∙ (1 − 0.22 ) 6 ∙ 𝐸э𝐼𝐼 ∙ (1 − 𝜇б2 )

Гулзайлтад орох үеийн сунгах хүчдлийг олъё. Ачаалал үйлчлэхэд хавтанд үүсэх сунгах хүчдэлийг уян налархайн онолд үндэслэн дараах томъёогоор тодорхойлно.

𝜎𝑝𝑡 =

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) 2 ℎ ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

𝑄 – Тооцоот ачаалал. Хучилтан дээрх тооцоот ачааллын хэмжээг тодорхойлъё. 𝑄 = 65кН 𝐾м – Ачааллын байршлыг тооцсон коэф. Арматурлаагүй хавтан тул 𝐾м = 1.5 𝐾усл – Ажлын нөхцлийн коэф. 𝐾усл = 0.66 𝐾шт – Хавтан суурь үетэй шүргэлцэх хэсэг дээрх шилбэн холбоосын нөлөөллийг тооцсон коэф. Хөндлөн чиглэлд шилбэн холбоос хийнэ гэж үзвэл 𝐾шт = 1 ℎ – Хавтангийн зузаан. 𝐾𝑡 – Температурын өөрчлөлтөөс үүсэх нөлөөллийг бодолцсон коэф. Зам цаг уурын бүс, Хавтангийн зузаанаас хамааруулан Хүснэгт 2.5-с авав. Тус хүснэгтэд I бүсийн үзүүлэлт байхгүй тул II бүстэй адилтган авав. 𝑅 – Дугуйн мөрийн радиус. Өмнө тодорхойлсончлон 𝑅 = 18.57см

Хавтангийн зузааны өндөр тус бүрд сунгах хүчдэлийг тодорхойлъё. ℎ = 18см үед: 𝜎𝑝𝑡 = =

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = ℎ2 ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

60 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.66 ∙ 1 18.57 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 2.03мПа 2 18 ∙ 0.90 51.12

ℎ = 20см үед: 𝜎𝑝𝑡 = =

Д.Нинжбадам B201350904

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = ℎ2 ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

60 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.66 ∙ 1 18.57 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 1.85мПа 202 ∙ 0.85 56.80

- 10 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

ℎ = 22см үед: 𝜎𝑝𝑡 = =

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = ℎ2 ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

60 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.66 ∙ 1 18.57 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 1.71мПа 2 22 ∙ 0.80 62.48

ℎ = 24см үед: 𝜎𝑝𝑡 = =

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = ℎ2 ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

60 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.66 ∙ 1 18.57 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 1.65мПа 2 24 ∙ 0.73 68.16

Бетон хавтангийн цуцалтын коэф тодорхойлъё. Цементбетон хавтангийн сунгах хүчдлээс хамаарсан цуцалтын коэф-н утгыг дараах томъёогоор тодорхойлно. 𝐾𝑦 =

𝜎𝑝𝑡 ∙ 𝐾пр 𝐾нп ∙ 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾𝐹

Хавтангийн зузааны авч үзсэн хувилбар тус бүрд Бетон хавтангийн цуцалтын коэф-г тодорхойлъё. ℎ = 18см үед: 𝐾𝑦 =

𝜎𝑝𝑡 ∙ 𝐾пр 2.03 ∙ 0.94 = = 0.50 𝐾нп ∙ 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾𝐹 1.0 ∙ 4.0 ∙ 0.95

𝐾𝑦 =

𝜎𝑝𝑡 ∙ 𝐾пр 1.85 ∙ 0.94 = = 0.46 𝐾нп ∙ 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾𝐹 1.0 ∙ 4.0 ∙ 0.95

𝐾𝑦 =

𝜎𝑝𝑡 ∙ 𝐾пр 1.71 ∙ 0.94 = = 0.42 𝐾нп ∙ 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾𝐹 1.0 ∙ 4.0 ∙ 0.95

𝐾𝑦 =

𝜎𝑝𝑡 ∙ 𝐾пр 1.65 ∙ 0.94 = = 0.41 𝐾нп ∙ 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾𝐹 1.0 ∙ 4.0 ∙ 0.95

ℎ = 20см үед:

ℎ = 22см үед:

ℎ = 24см үед:

Дээрх үзүүлэлтүүдийг нэгтгэн хүснэгтээр харуулбал: ℎ, см

𝑙𝑦 , см

𝐾𝑡

𝜎𝑝𝑡 , мПа

𝐾𝑦

18

51.12

0.90

2.03

0.50

20

56.80

0.85

1.85

0.46

22

62.48

0.80

1.71

0.42

24

68.16

0.73

1.65

0.41

Д.Нинжбадам B201350904

- 11 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Цуцалтын коэф 𝐾𝑦 = 𝑓(ℎ) графикийг байгуулан өмнө 𝐾𝑦 = 0.45-д харгалзах хавтангийн зузааныг тодорхойлоход ℎ = 21 см гэж олдлоо. Урьдчилан авсан хучилтын зузаан дээр 1см нэмж таарах нь.

0.55

0.50

Хавтангийн харимхайн үзүүлэлтийг тодорхойлбол

0.45 0.40

3

𝑙𝑦 = 21 ∙ √

3 𝐸б ∙ (1 − 𝜇х2 ) 26500 ∙ (1 − 0.32 ) √ = 21 ∙ = 6 ∙ 183.24 ∙ (1 − 0.22 ) 6 ∙ 𝐸э𝐼𝐼 ∙ (1 − 𝜇б2 )

0.35

= 21 ∙ 2.84 = 59.64см 0.30 18

20

22

24

Тус хавтангийн зузаанд харгалзах сунгах хүчдэлийг тодорхойлбол: 𝜎𝑝𝑡 = =

60 ∙ 𝑄 ∙ 𝐾м ∙ 𝐾усл ∙ 𝐾шт 𝑅 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 2 ℎ ∙ 𝐾𝑡 𝑙𝑦

60 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.66 ∙ 1 18.57 (0.0592 − 0.2137 ∙ 𝑙𝑔 ) = 1.77мПа 212 ∙ 0.83 59.64

Ингээд тус хавтан нь бат бэхийн шаардлага хангаж буй эсэхийг шалгая. 𝐾пр = 0.94 𝐾пр ≤

𝑅ри 𝐵𝑡𝑏 ∙ 𝐾нп ∙ 𝐾𝑦 ∙ 𝐾𝐹 4.0 ∙ 1.0 ∙ 0.45 ∙ 0.95 = = = 0.97 𝜎𝑝𝑡 𝜎𝑝𝑡 1.77

Тул бат бэхийн нөхцөл хангаж байна. Дээрх шаардлагыг хангасан хавтангийн уртын хагасыг тодорхойлъё. А = 4 (𝑅 +

𝑅ри ∙ 𝐵 ∙ ℎ2 4.0 ∙ 1.0 ∙ 0.45 ∙ 0.95 ∙ 175 ∙ 212 ) = 4 (18.57 + ) = 209.6см → 2.0м 60 ∙ 𝐾𝑐 ∙ 𝑄 60 ∙ 1 ∙ 65

𝐾𝑐 – Суурийн тэгш байдал алдагдах хурдны коэф. 𝐾𝑐 = 1 350

𝐵 – Хавтангийн өргөний хагас. Замын ангиллын шаардлагаар 𝐵 = 2 = 175см гэж сонгов.

Ингээд цементбетон хавтан маань 4x3.5м хэмжээтэй, хучилтын зузаан дараах байдалтай болж өөрчлөгдөв.

No

Зориулалт

Үеийн материал

Хучилтын өндөр

1

Капитал хучилт

Бетон М400 (жижиг ширхэгтэй бетон)

21см

2

Суурь үе

М40 маркийн цемент-р бэхжүүлсэн элс

20см

3

Элсэн шүүрүүлэх үе

Том ширхэгтэй элс

44см

Нийт

Д.Нинжбадам B201350904

85см

- 12 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

7. СУУРИЙН ТООЦОО Суурь үеийн тогтвортой байдлын шалгуур үзүүлэлт нь хучилтын тооцоот ашиглалтын хугацаа дуусахад хавтангийн үзүүр хэсгүүд шилжилт хийхгүй, үл зөвшөөрөх хэв гажилтад орохгүй байх явдал юм. I-III (манай тохиолдолд II) ангийн замын хувьд хэв гажилтын зөвшөөрөгдөх утга буюу хөндлөн чиглэлд зэрэгцэн байрлах хавтангуудын өндрийн зөрүү 0.3см байна. Суурь үеийн тогтвортой байдлыг дараах 2 шалгуураар үнэлнэ.

1.

2.

Замын хучилтын ашиглалтын хугацаа дуусахад суурь үед хуримтлагдах үлдэгдэл хэв гажилтаас үүсэх хавтангуудын өндрийн зөрүү 0.3см-ээс хэтрэхгүй байх. Суурь дээрх ачаалал 𝑞расч ≤ 𝑞доп нөхцөлийг хангаж байх.

ХАВТАНГУУДЫН ГЕОМЕТР ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД ТОДОРХОЙЛОХ Хавтангийн нейтраль тэнхлэгтэй харьцангуй дугуйн мөрийн өргөн ба уртын хагасыг тодорхойлъё.

а = 0.87𝑅 + 0.5ℎ = 0.87 ∙ 18.57 + 0.5 ∙ 21 = 26.66 𝑏 = 1.15𝑅 + 0.5ℎ + 0.5𝑏𝐼 = 37.97 𝑏𝐼 – Давхар дугуйтай үед дугуйн мөрүүдийн хоорондох зай 𝑏𝐼 = 12.22см Ачааллын үйлчлэлд үзүүлэх суурийн эсэргүүцлийн эпюрийн тооцооны урт, өргөнийг тодорхойлъё. Хавтангийн төвд: 𝑦

𝐿Цх = 2.5𝐿х + 𝑎 = 2.5𝐿𝑦 + 𝑎 = 2.5 ∙ 59.64 + 26.66 = 175.76см 𝑦

𝐿Ц𝑦 = 2.5𝐿𝑦 + 𝑏 = 2.5𝐿𝑦 + 𝑏 = 2.5 ∙ 59.64 + 37.97 = 187.07см Эсрэг гүдийлттэй хавтангийн үзүүр хэсэг болон буланд: 𝐿𝑇х = 0.7𝐿Цх = 123.03см Ц

𝐿𝑇х = 0.7𝐿𝑦 = 130.95см Хавтангийн доорх суурь үеийг ℎ0 зузаанд цементээр бэхжүүлсэн учир гулсалтыг ℎ0 гүнд шалгах ёстой бөгөөд эпюрийн утгыг 3ℎ0 хэмжээгээр ихэсгэн авна. Тэгвэл хавтангийн хөндлөн заадасны дэргэдэх булан дээр ачаалал байрлах үед суурин дээрх даралтын хэмжээг тодорхойлъё. 𝐿𝑇х = 𝐿𝑇х + 3ℎ0 = 123.03 + 3 ∗ 20 = 183.03см 𝐿𝑇𝑦 = 𝐿𝑇𝑦 + 3ℎ0 = 130.95 + 3 ∗ 20 = 190.95см СУУРЬ ҮЕ ДЭЭРХ ТООЦООТ ДАРАЛТЫГ ТОДОРХОЙЛОХ Хавтангийн урт 2x2=4м нь 15h-с их үед хөндлөн заадсын дэргэдэх хоёр булан дээр ачаалал үйлчилж байхад суурь үе дээр ирэх тооцоот даралтыг дараах томъёогоор бодно. Заадас ажиллаж байх үед (Заадсын нөлөөллийг тооцсон коэф 𝑚ст = 0.7): 𝑞расч =

27.4 ∙ 𝑄 ∙ 𝑚ст 27.4 ∙ 65 ∙ 0.7 = = 0.036мПа 𝐿𝑇х ∙ 𝐿𝑇𝑦 183.03 ∙ 190.95

Заадас ажиллахгүй үед (Заадсын нөлөөллийг тооцсон коэф 𝑚ст = 1.0): 𝑞расч = Д.Нинжбадам B201350904

27.4 ∙ 𝑄 ∙ 𝑚ст 27.4 ∙ 65 ∙ 1.0 = = 0.051мПа 𝑇 𝑇 𝐿х ∙ 𝐿𝑦 183.03 ∙ 190.95 - 13 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

СУУРИН ДЭЭРХ ЗӨВШӨӨРӨГДӨХ ДАРАЛТЫГ ТОДОРХОЙЛОХ Ачаалал үйлчлэх талбайн хэмжээг тооцсон коэф-уудыг тодорхойлъё. 𝑛𝑗 = 1 −

0.25 ∙ 𝐿𝑇𝑦 0.25 ∙ 190.95 =1− = 0.74 𝑇 𝐿х 183.03

𝑛𝑞 = 1 +

1.5 ∙ 𝐿𝑇𝑦 1.5 ∙ 190.95 = 1+ = 2.56 𝐿𝑇х 183.03

𝑛𝑐 = 1 +

0.3 ∙ 𝐿𝑇𝑦 0.3 ∙ 190.95 =1+ = 1.31 𝑇 𝐿х 183.03

Суурин дээрх зөвшөөрөгдөх даралтын хэмжээг тодорхойлъё. ϕстат = 340 үед Хүснэгт 2.6-с хэмжээсгүй коэф-уудыг тодорхойлбол: А1 = 1.55; А2 = 7.21; А3 = 9.21 Суурин дээрх зөвшөөрөгдөх даралтыг олъё. 𝑞доп =

=

𝑇 (𝑛 ∙ 𝐴 ∙ 𝐿𝑇 ∙ 𝛾 + 𝑛𝑞 ∙ 𝐴2 ∙ (ℎ + ℎ0 + ℎ𝑏с ) ∙ 𝛾гр + 𝑛с ∙ 𝐴3 ∙ 𝐶) = 100𝐾𝑛 𝑗 1 𝑦 гр

1.3 (0.74 ∙ 1.55 ∙ 1.91 ∙ 1.85 + 2.56 ∙ 7.21 ∙ (0.21 + 0.20) ∙ 1.85 + 1.31 ∙ 9.21 ∙ 0.3) = 0.31мПа 100 ∙ 0.90

𝑇 – Ажиллах нөхцлийг тооцсон коэф 𝑇 = 1.3 𝐾𝑛 – Найдваржилтын коэф. Тооцоот ачааллын хөдөлгөөний эрчмээс хамааруулан 𝐾𝑛 = 0.90 гэж сонгосон.

СУУРЬ ҮЕИЙН ТОГТВОРЫН ШАЛГАЛТ ХИЙХ 𝑞расч = 0.051мПа ≤ 𝑞доп = 0.31мПа Нөхцөл биелж буй тул суурь үе шилжилтэд тогтвортой болохыг харуулж байна.

ХАВТАНГУУДЫН ХООРОНДОХ ӨНДРИЙН ЗӨРҮҮГ ТОДОРХОЙЛ ОХ Заадас ажиллаж байх үед: 𝜔уст =

8.5 ∙ 𝑄 ∙ Кд ∙ 𝑚ст 8.5 ∙ 65 ∙ 1.1 ∙ 0.7 (1 + 0.015 ∙ lg(1114651)) = (1 + К𝑞 ∙ lg (∑ 𝑁𝑝 )) = 𝐼𝐼 𝑇 𝐸э ∙ 𝐿𝑦 183.24 ∙ 190.95 =

8.5 ∙ 65 ∙ 1.1 ∙ 0.7 (1 + 0.015 ∙ lg(1114651)) = 0.013см < 0.3см 183.24 ∙ 190.95

𝐾д – Явж буй дугуйн динамик ачааллын доргилтоор алгуур хэв гажилтад орохыг тооцсон коэф. 𝐾д = 1.1 𝐾𝑞 - Суурь үе гулсалтад ажиллахыг тооцсон коэф. 𝐾𝑞 =

Д.Нинжбадам B201350904

𝑞расч − 0.15𝑞доп 0.051 − 0.15 ∙ 0.31 = = 0.015 𝑞доп 0.31

- 14 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Заадас ажиллахгүй байх үед: 𝜔уст =

8.5 ∙ 𝑄 ∙ Кд ∙ 𝑚ст 8.5 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.1 (1 + 0.015 ∙ lg(1114651)) = (1 + К𝑞 ∙ lg (∑ 𝑁𝑝 )) = 𝐼𝐼 𝑇 𝐸э ∙ 𝐿𝑦 183.24 ∙ 190.95 =

8.5 ∙ 65 ∙ 1.5 ∙ 0.1 (1 + 0.015 ∙ lg(1114651)) = 0.026см < 0.3см 183.24 ∙ 190.95

𝐾д – Явж буй дугуйн динамик ачааллын доргилтоор алгуур хэв гажилтад орохыг тооцсон коэф. 𝐾д = 1.5 𝐾𝑞 - Суурь үе гулсалтад ажиллахыг тооцсон коэф. Дээр олсончлон 𝐾𝑞 = 0.015 Хавтангуудын өндрийн зөрүү Заадас ажиллаж байх үед 𝜔уст = 0.013см, Заадас ажиллахгүй үед 𝜔уст = 0.026см буюу хоёул 0.3см-ээс бага буюу зөвшөөрөгдөх хязгаарын утгаас хэтрэхгүй байна.

8. ХӨШҮҮН ХУЧИЛТЫН ЗААДСЫГ ТООЦОХ ХӨНДЛӨН ЗААДАС - ШАХАЛТЫН ЗААДАС Бетон хавтангийн өргөнийu 3.5м гэвэл өргөний хагас B=175см болно. Шахалтын заадас хоорондын зайг олъё. 𝐿сж = 2 ∙ 𝐴 = 2 ∙ 200 = 400см = 4м тутам шахалтын заадас гаргана. ХӨНДЛӨН ЗААДАС - ТЭЛЭЛТИЙН ЗААДАС Тэлэлтийн заадас хийх шаардлагатай эсэхийг шалгая. Бетон хучлагад зөвшөөрөгдөх шахалтын хүчдэлийг тодорхойлъё. 𝜎𝑡доп = 0.031√𝐸 ∙ 𝛾 ∙ ℎ = 0.031√26500 ∙ 2.4 ∙ 0.21 = 3.58мПа 𝛾 – Хавтангийн материалын нягт. 𝛾 = 2500кг/м3 = 2.5т/м3 Нөгөө талаас бетоны бат бэхийг хадгалах нөхцөлөөс шахалтын хүчдэл 𝜎𝑡доп = 3.58мПа нь 2𝐵𝑡𝑏 = 2 ∙ 4.0 = 8.0мПа хэмжээнээс хэтрэх ёсгүй. Шаардлага хангаж байна. Бодит шахалтын хүчдэлийг тодорхойлъё. ф

𝑚𝑎𝑥 ) 𝜎𝑡 = 𝛼 ∙ 𝐸 (𝑇исх = 1 ∙ 10−5 ∙ 26500 ∙ 30 = 7.95мПа

𝛼 – Бетоны шугаман хэв гажилтын коэф. 𝛼 = 1 ∙ 10−5 𝑚𝑎𝑥 𝑚𝑎𝑥 𝑇исх – Хавтангийн зузааны дунд хэсгийн эхний ба хамгийн их температур. Хүснэгт 2.8-с тодорхойлбол 𝑇исх = 0 48 − 18 = 30 С Монгол Улсын үзүүлэлт байхгүй тул хамгийн хүйтэн хотын нэг болох Москва-г дүйцүүлж авав. ф

𝜎𝑡 = 7.95мПа > 𝜎𝑡доп = 3.58мПа тул тэлэлтийн заадас тавих шаардлагатай. Тэлэлтийн заадсуудын хоорондын зайг тодорхойлъё. 𝐿расш =

𝐼 𝐸 ∙ 𝛿пр

ℎ ф 𝐼 ∙ пр 𝜎𝑡 − 𝜎пр ℎ

=

26500 ∙ 0.0075 = 31.39м 0.17 7.95 − 2 ∙ 0.21

Тэлэлтийн заадсын чигжээсийн шахагдалт: 𝐼 𝛿пр =

Д.Нинжбадам B201350904

𝐼 Впр ∙ 𝜎пр 0.03 ∙ 2 = = 0.0075м 𝐸пр 8

- 15 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

Впр – Чигжээсийн өргөн. Впр = 3см = 0.03м 𝐼 𝐼 𝜎пр – Тэлэлтийн заадас дээрх шахалтын хүчдэл, модон чигжээстэй үед 𝜎пр = 2мПа

𝐸пр – Чигжээсийн уян харимхайн модуль. Модон чигжээстэй тул 𝐸пр = 8мПа ℎпр – Чигжээсийн өндөр. ℎпр = ℎ − 0.04 = 0.17м Шахалтын заадсыг 4м тутам авсан тул тэлэлтийн заадсыг 28м тутам буюу 7 хавтан бүрд 1 тэлэлтийн заадас байхаар тооцоологдов. ХӨНДЛӨН ЗААДАС – ШАХАЛТЫН ЗААДСЫН АРМАТУРЧЛАЛ Заадас дахь шилбэний диаметрийг тодорхойлъё.

𝑑шт = √

10 ∙ Ршт 10 ∙ 29.25 =√ = 0.71см 𝐴𝑑 ∙ Р𝑢 ∙ 𝑛 ∙ 𝐾𝑑 3.0 ∙ 8 ∙ 4.0 ∙ 8 ∙ 0.75

тул 𝑑шт = 8мм-н шилбэн арматур ашиглая. Ршт – Шилбэн холболт дээрх автомашины дугуйнаас ирэх ачаалал Ршт = 0.9 ∙ 𝑄 (1 −

𝜔шт 1.5 ) = 0.9 ∙ 65 (1 − ) = 29.25кН 𝜔пл 3.0

𝜔шт − Ачаалал үүсэх үед шилбэний ажиллах байдал. Шахалтын заадаст 𝜔шт = 1.5мм 𝜔пл − Ачааллын үйлчлэлээр хавтангийн захад үүсэх тооцоот хотойлт. Цементээр бэхжүүлсэн хөрсөн суурьтай тул 𝜔пл = 3.0мм 𝐴𝑑 − Бетонд шилбэ байрлуулах үед шахалтын бүсийн уртыг тооцсон коэф. Шахалтын заадаст 𝐴𝑑 = 3.0 𝑅𝑢 − Бетоны шахалтын бат бэхийн дундаж утга. 𝑅𝑢 = 8𝐵𝑡𝑏 гэж авахыг зөвшөөрнө. 𝑛 − Хавтангийн зурваст байрлах шилбэний тоо. Захаас 30см зай аваад 50см тутамд 1 шилбэ байх тул 𝑛 = 8ш 𝐾𝑑 − Нөөцийн коэф. 𝐾𝑑 = 0.75 Шилбэний уртыг тодорхойлъё. 𝐿 = 20𝑑 + 5 + 5 + 1 = 20 ∙ 0.8 + 5 + 5 + 1 = 27см Иймд хөндлөн заадсын шахалтын заадаст 27см-н урттай, 8-н голчтой, 8 ширхэг (L=27см 8∅8) арматур тавих нь. ХӨНДЛӨН ЗААДАС – ТЭЛЭЛТИЙН ЗААДСЫН АРМАТУРЧЛАЛ Заадас дахь шилбэний диаметрийг тодорхойлъё.

𝑑шт = √

10 ∙ Ршт 10 ∙ 19.50 =√ = 0.82см 𝐴𝑑 ∙ Р𝑢 ∙ 𝑛 ∙ 𝐾𝑑 1.5 ∙ 8 ∙ 4.0 ∙ 8 ∙ 0.75

тул 𝑑шт = 10мм-н шилбэн арматур ашиглая. Ршт – Шилбэн холболт дээрх автомашины дугуйнаас ирэх ачаалал Ршт = 0.9 ∙ 𝑄 (1 − Д.Нинжбадам B201350904

𝜔шт 2.0 ) = 0.9 ∙ 65 (1 − ) = 19.50кН 𝜔пл 3.0 - 16 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

𝜔шт − Ачаалал үүсэх үед шилбэний ажиллах байдал. Тэлэлтийн заадаст 𝜔шт = 2.0мм 𝜔пл − Ачааллын үйлчлэлээр хавтангийн захад үүсэх тооцоот хотойлт. Цементээр бэхжүүлсэн хөрсөн суурьтай тул 𝜔пл = 3.0мм 𝐴𝑑 − Бетонд шилбэ байрлуулах үед шахалтын бүсийн уртыг тооцсон коэф. Тэлэлтийн заадаст 𝐴𝑑 = 1.5 𝑅𝑢 − Бетоны шахалтын бат бэхийн дундаж утга. 𝑅𝑢 = 8𝐵𝑡𝑏 гэж авахыг зөвшөөрнө. 𝑛 − Хавтангийн зурваст байрлах шилбэний тоо. Захаас 30см зай аваад 50см тутамд 1 шилбэ байх тул 𝑛 = 8ш 𝐾𝑑 − Нөөцийн коэф. 𝐾𝑑 = 0.75 Шилбэний уртыг тодорхойлъё. 𝐿 = 20𝑑 + 5 + 5 + 3 = 20 ∙ 1.0 + 5 + 5 + 3 = 33см Иймд хөндлөн заадсын тэлэлтийн заадаст 33см урттай, 10-н голчтой, 8ш (L=33см 8∅10) арматур тавих нь. ДАГУУ ЗААДАС Дагуу заадаст орох шилбэний арматурын шаардлагатай хөндлөн огтлолын талбайг тодорхойлъё. 𝐹𝑎 =

0.2 ∙ 𝐵 ∙ ℎ ∙ 𝛾(𝑓 + 𝑖) 0.2 ∙ 4 ∙ 0.21 ∙ 2.5(1.5 + 0.05) = = 2.7см2 (6Ф8) 𝑅𝑠 240

𝑓 – Хавтан ба суурь үеийн хоорондох үрэлтийн коэф. 𝑓 = 1.5 𝑖 – Хөндлөн хэвгий. 𝑖 = 0.05 𝑅𝑠 – Арматурын тооцооны эсэргүүцэл. 𝑅𝑠 = 240мПа Дагуу заадаст орох шилбэний уртыг тодорхойлъё. Гөлгөр шилбэтэй тул: 𝐿 = 40𝑑 + 5 = 40 ∙ 0.8 + 5 = 37см Иймд дагуу заадаст 37см урт, 8-н голчтой, 6ш (L=37см 6∅8) арматур төлөвлөх нь.

Д.Нинжбадам B201350904

- 17 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа

МАТЕРИАЛЫН ТҮҮВЭР Заадсын төрөл

Давталт

Тоо

∅, мм

Урт, см

Нэгж масс, кг

Нийт масс, кг

Хөндлөн - Шахалт

4м буюу 1 хавтан тутам

8

8

27

0.11

0.88

Хөндлөн – Тэлэлт

28м буюу 7 хавтан тутам

8

8

33

0.20

1.60

Дагуу заадас

4м тууш тутам

6

8

37

0.15

1.20

9. ДҮГНЭЛТ Тус курсын төслөөр Уур амьсгалын I бүсд, Хүнд тоосорхог элсэнцэр далан бүхий, 2-р ангиллын Хөшүүн (Цементбетон) капитал хучилттай байх даалгаврын хүрээнд өгөгдсан ачааллын дор Цементбетон үе, Цементээр бэхжүүлсэн ширхэгтэй элсэн үе (даац авах суурь үе), Том ширхэгтэй элсэн үе (элсэн шүүрүүлэх үе)-тэй байхаар төсөллөж, холбогдох тооцоог хийлээ. Үүний тулд: Авто замд ирэх хөдөлгөөнт ачааллын тооцооны үзүүлэлтүүд, Авто замын үе давхаргуудад ашиглаж буй материалуудын шинж чанарыг эхлээд тодорхойлсон. Авто зам нь бат бэх байхаас гадна Зам цаг уурын I бүсд буй тул хавар намрын хөлдөлт/гэсэлтийн үед цугларсан усыг зайлуулах, хөлдсөн үед овойлт үүсэхээс сэргийлэх ус шүүрүүлэх давхаргыг тооцох шаардлагатай бөгөөд энэхүү давхаргын зузааныг тодорхойлохоос шалгалтууд эхэлсэн болно. Үүний дараа Хүйтэн тэсвэрлэлтийн тооцоог хийхдээ овойлтын хэмжээг хязгаарын утгаас давсан эсэхээр шалгахад замын хучилтын зузаан хангалтгүй байсан тул Хучилтын бүтээцийн дулааны эсэргүүцлээр хүйтнээс хамгаалах давхаргын шаардлагатай зузаан тодорхойлоход хангалттай байсан. Үүний дараа замын холбоосгүй үеүүдийг Гулсалтын эсрэг тогтворыг шалгасан ба шаардлага хангуулахын тулд холбоосгүй үеүүдэд нийт 20см нэмсэн. Хөшүүн хучилтын бат бэхийн тооцоог бетоны хүлээж авах суналтын тооцооны эсэргүүцэл, бодит сунгах хүчдлээс хэтрэхгүй байх ёстой ба тооцоог хийхдээ үе шаттайгаар хучилтын үеүд дээрх эквивалент Уян харимхайн модулийг тодорхойлж, шаардлагатай зузааныг бетон хавтангийн сунгах хүчдэлээс хамаарсан цуцалтад үндэслэн тодорхойлж шалгасан. Дараа нь суурь үеийн тогтвортой байдлыг Суурь үед хуримтлагдах үлдэгдэл хэв гажилтаас үүсэх хавтангуудын өндрийн зөрүү 0.3см-ээс хэтрэхгүй байх, суурийн материал өөр дээр ирэх ачааллыг хүлээж авч чадах эсэхийг шалгасан. Энэ үед хавтангийн геометр үзүүлэлтүүдийг мөн тодорхойлсон. Төгсгөлд нь хучилтын хавтангуудын хооронд хийх хөндлөн ба дагуу заадас, хөндлөн заадас дундаа шахалт ба тэлэлтийн заадсуудын хэмжээг тодорхойлж, тэдгээрийг холбох шилбэн арматурын хэмжээ, байрлалыг тодорхойлсон болно. Уян хучилтын тооцоотой харьцуулахад Хөшүүн хучилт нь насжилт илүү, өртөг ялимгүй өндөр (харьцуулж яг үзээгүй) хэдий ч Монгол Улсад олборлодог, үйлдвэрлэдэг материалаар хийгддэг зэрэг онцлогтой байна. Эцэст нь дүгнэн хэлэхэд энэхүү бие даалтын ажлыг хийснээр миний бие Авто замын Хөшүүн хучилтыг насжилтынхаа турш бат бэх, цаг уурын нөхцөл шаардлагыг хангахуйц байхаар төсөллөж сурах эхний алхамаа хийлээ гэж үзэж байна. Энэхүү тооцоог тус хичээлийн Лекц, Семинарын материал голлож <<М.Цас-Оргилмаа, “Авто замын хучилтын тооцоо” гарын авлага, Улаанбаатар хот, 2021 он>>, мөн <<Орчуулсан Ж.Даваасүрэн “Авто замын төсөллөлт”, Улаанбаатар хот, 2014>> номыг ашиглаж гүйцэтгэсэн.

Д.Нинжбадам B201350904

- 18 –

АВТО ЗАМ ТӨСӨЛЛӨЛТ I Багш М.Цас-Оргилмаа