Επίλυση άσκησης υπολογισμού Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επίλυση άσκησης υπολογισμού Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη"

Πανδώρα Αγγελίδης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Επίλυση άσκησης υπολογισμού Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO Να γίνει υπολογισμός των Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO σε οδό διπλής κατεύθυνσης λαμβάνοντας υπόψη τα ακόλουθα δεδομένα: Μέση Ημερήσια Κυκλοφορία (Μ.Η.Κ.) ανά κατεύθυνση ίση με οχήματα. Ποσοστό κατανομής οχημάτων κυκλοφορίας 75% Ι.Χ., 10% Ελαφρά Φορτηγά (Ε/Φ), 10% Λεωφορεία/Πούλμαν (Λ/Π) και 5% Βαριά Φορτηγά (Β/Φ) Βάρος Ι.Χ., 1,0 tn ισοκατανεμημένο στους δύο άξονες (μπροστά και πίσω) Βάρος Ελαφρού Φορτηγού (Ε/Φ) 12,0 tn κατανεμημένο 40% στον εμπρόσθιο άξονα και 60% στον οπίσθιο άξονα (μονοί τροχοί). Λεωφορείο/Πούλμαν (Λ/ Π) 18,0 tn κατανεμημένο 30% στον εμπρόσθιο άξονα και 70% στους δύο οπίσθιους άξονες (μονοί τροχοί). Βαρύ Φορτηγό (Β/Φ) 36,0 tn κατανεμημένο 25% στον εμπρόσθιο άξονα και 75% στους δύο οπίσθιους άξονες (διπλοί τροχοί). Διάρκεια υπολογισμού 10 έτη Ποσοστό αύξησης της κυκλοφορίας κατ' έτος 2% Επίλυση Η καθημερινή κυκλοφορία είναι ανά κατεύθυνση. Για τη διαστασιολόγηση του οδοστρώματος λαμβάνουμε υπόψη μόνο την κυκλοφορία της μίας κατεύθυνσης γιατί κάθε κατεύθυνση καταπονεί διαφορετικό τμήμα του οδοστρώματος. Από τα οχήματα, το 75% είναι Ι.Χ. (δηλαδή τα οχήματα), το 10% είναι Ελαφρά Φορτηγά (δηλαδή τα 300 οχήματα), το 10% είναι Λεωφορεία/Πούλμαν (δηλαδή τα 300 οχήματα) και το 5% είναι Βαριά Φορτηγά (δηλαδή τα 150 οχήματα). Με βάση τους παραπάνω υπολογισμούς και λαμβάνοντας υπόψη την ετήσια αύξηση της κυκλοφορίας κατά 2% και τις 365 μέρες του χρόνου, συντάσσεται ο Πίνακας 1 που δείχνει τη συνολική κυκλοφορία που θα διέλθει από την κάθε κατεύθυνση της οδού.

2 ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΟΣ ΦΟΡΤΟΣ ΕΤΟΣ ΣΥΝΟΛΟ Ι.Χ. Ε/Φ Λ/Π Β/Φ ΣΥΝΟΛΟ ΗΜΕΡΕΣ / ΕΤΟΣ 365 ΑΘΡΟΙΣΜΑ ΔΙΕΛΕΥΣΕΩΝ Πίνακας 1. Διελεύσεις οχημάτων για χρονικό διάστημα 10 ετών. Από τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στον πίνακα 1 φαίνεται ότι τα επόμενα 10 χρόνια θα διέλθουν από την οδό οχήματα εκ των οποίων: είναι Ι.Χ είναι Ελαφρά Φορτηγά είναι Λεωφορεία/Πούλμαν και είναι Βαριά Φορτηγά Για κάθε έναν από τους παραπάνω τύπους οχημάτων πρέπει να προσδιορίσουμε τους ισοδύναμους τυπικούς άξονες, ανάλογα με το βάρος και την κατανομή του βάρους του καθενός. Σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO πρέπει κάθε διέλευση οχήματος να μεταφραστεί σε πολλαπλάσιο του τυπικού άξονα των 8,16tn (80kN ή lbs) προκειμένου να μπορέσουμε αθροίσουμε το σύνολο των διελεύσεων διαφορετικών οχημάτων και να προσδιορίσουμε τον συνολικό αριθμό Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) για την περίοδο σχεδιασμού του οδοστρώματος (που στην παρούσα άσκηση είναι 10 χρόνια). Για την μετατροπή του βάρους κάθε άξονα σε Ισοδύναμους Τυπικούς Άξονες χρησιμοποιούμε τον Πίνακα 2:

3 Πίνακας 2.Συντελεστές Ισοδυναμίας ανά άξονα και τύπο τροχού. Οχήματα Ι.Χ. Το συνολικό βάρος του οχήματος είναι 1,0tn ισοκατανεμημένο στους δύο άξονες. Συνεπώς: Μπροστά άξονας 0,5tn * 9,81 = 4,90kN και Πίσω άξονας 0,5tn * 9,81 = 4,90kN Μπροστά άξονας: Για 4,9kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,00002 Πίσω άξονας: Για 4,9kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,00002 Συνεπώς ο Αθροιστικός Συντελεστής Ισοδυναμίας είναι Σ.Ι. ΙΧ = 0,00004.

4 Ελαφρά Φορτηγά Το συνολικό βάρος ενός ελαφρού φορτηγού είναι 12,0tn κατανεμημένο 40% στον μπροστά άξονα (μονοί τροχοί) και 60% στο πίσω άξονα (μονοί τροχοί). Συνεπώς: Μπροστά άξονας 12,0tn * 40% = 4,80tn * 9,81 = 47,10kN και Πίσω άξονας 12,0tn * 60% = 7,20tn * 9,81 = 70,60kN Μπροστά άξονας: Για 47,1kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,1173 Πίσω άξονας: Για 70,6kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,6053 Συνεπώς ο Αθροιστικός Συντελεστής Ισοδυναμίας είναι Σ.Ι. Ε/Φ = 0,1173+0,6053=0,7226. Λεωφορεία/Πούλμαν Το συνολικό βάρος ενός λεωφορείου/πούλμαν είναι 18,0tn κατανεμημένο 30% στον μπροστά άξονα (μονοί τροχοί) και 70% στους δύο πίσω άξονες (μονοί τροχοί). Συνεπώς: Μπροστά άξονας 18,0tn * 30% = 5,40tn * 9,81 = 53,00kN και 1ος Πίσω άξονας 18,0tn * 70% / 2 = 6,30tn * 9,81 = 61,80kN 2ος Πίσω άξονας 18,0tn * 70% / 2 = 6,30tn * 9,81 = 61,80kN Μπροστά άξονας: Για 53,0kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,1845 1ος Πίσω άξονας: Για 61,8kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,3504 2ος Πίσω άξονας: Για 61,8kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,3504 Συνεπώς ο Αθροιστικός Συντελεστής Ισοδυναμίας είναι Σ.Ι. Λ/Π = 0,1845+0,3504+0,3504=0,8853. Βαρέα Φορτηγά Το συνολικό βάρος ενός βαριού φορτηγού είναι 35,0tn κατανεμημένο 25% στον μπροστά άξονα (μονοί τροχοί) και 75% στους δύο πίσω άξονες (διπλοί τροχοί). Συνεπώς: Μπροστά άξονας 35,0tn * 25% = 8,75tn * 9,81 = 85,85kN και 1ος Πίσω άξονας 35,0tn * 75% / 2 = 13,125tn * 9,81 = 128,75kN 2ος Πίσω άξονας 35,0tn * 75% / 2 = 13,125tn * 9,81 = 128,75kN Μπροστά άξονας: Για 85,85kN και μονούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 1,3315 1ος Πίσω άξονας: Για 128,75kN και διπλούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,5720 2ος Πίσω άξονας: Για 128,75kN και διπλούς τροχούς ο Σ.Ι. είναι 0,5720 Συνεπώς ο Αθροιστικός Συντελεστής Ισοδυναμίας είναι Σ.Ι. Β/Φ = 1,3315+0,5720+0,5720=2,4755.

5 Από τα στοιχεία που προέκυψαν από τους παραπάνω υπολογισμούς συντάσσεται ο ακόλουθος πίνακας και υπολογίζεται ο συνολικός αριθμός των Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.). ΑΡΙΘΜΟΣ ΔΙΕΡΧΟΜΕΝΩΝ ΟΧΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΙΣΟΔΥΝΑΜΙΑΣ ΙΣΟΔΥΝΑΜΟΙ ΑΞΟΝΕΣ Ι.Χ , Ε/Φ , Λ/Π , Β/Φ , ΣΥΝΟΛΟ ΙΣΟΔΥΝΑΜΩΝ ΤΥΠΙΚΩΝ ΑΞΟΝΩΝ Παρατηρούμε ότι τα Ι.Χ. οχήματα φθείρουν σε πάρα πολύ μικρό βαθμό το οδόστρωμα παρόλο που αποτελούν το μεγαλύτερο ποσοστό της κυκλοφορίας. Για το λόγο αυτό σε μεγάλα έργα η επιρροή των Ι.Χ. οχημάτων αγνοείται. Σημείωση: Ο υπολογισμός του συντελεστή Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων γίνεται με γραμμική παρεμβολή με τη βοήθεια του πίνακα 2. Στη συνέχεια παρουσιάζεται ενδεικτικά η μεθοδολογία της γραμμικής παρεμβολής για τον μπροστινό άξονα των βαρέων φορτηγών. Το βάρος του μπροστινού άξονα των βαρέων φορτηγών έχει υπολογιστεί ίσο με 85,85kN. Στον πίνακα 2 που παρουσιάζονται οι συντελεστές ισοδυναμίας υπάρχει πληροφορία μόνο για τα 80kN όπου ο συντελεστής είναι 1,0 και για τα 89kN όπου ο συντελεστής είναι 1,51. Για να προσδιορίσω το συντελεστή ισοδυναμίας για τα 85,85kN εφαρμόζω τη μέθοδο της γραμμικής παρεμβολής ως ακολούθως: Στα 89,0-80,0=9,0kN η μεταβολή του Σ.Ι. είναι 1,51-1,0=0,51 Στα 85,85-80,0=5,85kN η μεταβολή του Σ.Ι. είναι Χ: Με τη μέθοδο των τριών υπολογίζεται ότι το Χ είναι ίσο με: Χ =,,, = 0,3315 και επομένως ο Συντελεστής Ισοδυναμίας είναι: 1,0+0,3315=1,3315

Σχετικά έγγραφα

Επίλυση άσκησης διαστασιολόγησης οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO

Επίλυση άσκησης διαστασιολόγησης οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO Να γίνει υπολογισμός διαστασιολόγηση του ευκάμπτου οδοστρώματος σε αυτοκινητόδρομο σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO. Δίνονται: Ισοδύναμοι Τυπικοί