![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет на устойчивость усталостным деформациям дорожных одежд загородных дорог под нагрузки А1 и А2.
В монолитных слоях дорожной одежды напряжения, возникающие при прогибе дорожной одежды под действием кратковременных повторных нагружений, не должны вызывать нарушения структуры материала и приводить к образованию трещин. Для этого должно выполняться условие
k пртр где k пртр – требуемый коэффициент прочности с учетом заданного коэффициента надежности, принимаемый по таблицам 1.4.1 – 1.4.4; R доп – предельно допустимое напряжение изгиба материала слоя с учетом усталости, определяемое расчетом, МПа; σ r – наибольшее напряжение растяжения, определяемое расчетом, МПа. Наибольшее напряжение растяжения σ р при изгибе в монолитном слое вычисляют с помощью номограмм. В практике проектирования дорожных одежд встречаются два характерных случая: а) монолитный слой или некоторая сумма смежных слоев из однотипных монолитных материалов находится в верхней части дорожной одежды – это асфальтобетоны и подобные им покрытия, асфальтобетонные основания, расположенные непосредственно под асфальтобетонным покрытием; б) монолитный слой, расположенный в толщине дорожной одежды, – разного рода монолитные основания. Однослойные монолитные покрытия рассчитывать на напряжение при изгибе с помощью номограммы (рисунок 1.12.1).
Рисунок 1.12.1 – Номограмма для определения растягивающего напряжения
Номограмма связывает относительную толщину покрытия h 1/ D (горизонтальная ось) и отношение модуля упругости материала покрытия к общему модулю на поверхности основания Е i/ Е общ (кривые на номограмме) с максимальным напряжением на растяжение при изгибе При расчете на изгиб нижнего слоя двухслойного покрытия и слоев асфальтобетонного основания, подстилающего асфальтобетонное покрытие, необходимо весь пакет асфальтобетонных слоев принимать за один эквивалентный слой. В этом случае модуль упругости эквивалентного слоя толщиной, соответствующей общей толщине пакета, необходимо определять по формуле (1.11.10), а рассчитывать на выполнение неравенства (1.12.2) в нижнем слое асфальтобетонного основания, если он обладает наименьшей прочностью на растяжение при изгибе. Если минимальной прочностью среди асфальтобетонных слоев обладает один из вышележащих слоев, то в расчет принимаются средневзвешенные расчетные характеристики пакета слоев. Также средневзвешенные характеристики принимаются в расчет, если толщина плотных слоев асфальтобетона превышает более, чем в 1, 3 раза толщину слоев из пористого асфальтобетона и общая толщина слоев из плотного асфальтобетона более 0, 1 м. Промежуточные монолитные слои оснований дорожной одежды необходимо рассчитывать с использованием номограммы 1.12.2. Для этого многослойную конструкцию следует привести к трехслойной, где средним будет монолитный слой, который рассчитывается (см. слой 2 на рисунке 1.12.4). Номограмма связывает относительную толщину двух верхних слоев трехслойной системы (h 1+ h 2)/ D и растягивающие напряжения Допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона R доп определяют по формуле 1.12.3. Рисунок 1.12.2 – Номограмма для определения растягивающего напряжения в промежуточном монолитном слое дорожной одежды Rдоп = Ru·(1 – 0, 1·t)· kM · kкн · kT, (1.12.3) где Ru – прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе с учетом повторности действия напряжений (см. раздел 7). t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый по таблице 1.12.1; Таблица 1.12.1 - Коэффициент нормированного отклонения t
kM – коэффициент учета снижения прочности во времени от действия природно-климатических факторов, принимаемый по таблице 1.12.2; kT – коэффициент учета снижения прочности материала в конструкции в результате температурных воздействий, принимаемый по таблице 1.12.2;
Таблица 1.12.2 – Значения коэффициентов kM и kT
Ккн – коэффициент учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу, определяемый по формуле Ккн = α ·∑ Nр где α – коэффициент, учитывающий повторность нагружения в нерасчетный период года по приложению 4; m – показатель усталости материала по приложению 4; ∑ Nр – суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы, осей. Для прочих монолитных оснований R доп определяют по форму R доп = Ru (1.12.5) Полное растягивающее напряжение σ r (МПа) определяют по формуле σ r = где К б - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными баллонами (Кб = 0, 85) и однобаллонными колесами (К б = 1, 0). Расчет покрытия по 1.12.2 или его эквивалентного монолитного слоя на изгиб осуществляют в следующей последовательности: а) вычисляют h 1/ D при однослойном покрытии или ∑ h i/ D (асфальтобетонное покрытие на асфальтобетонном основании) и по формуле (1.11.10) находят средний модуль упругости асфальтобетонных слоев; б) общий модуль упругости Е общ на поверхности основания, подстилающего асфальтобетон, приводят к эквивалентному полупространству с модулем упругости Е общ, определяемому путем последовательного вычисления общих модулей упругости каждой пары смежных слоев по методике раздела 1.10. в) по отношениям Е i/ Е общ основания и h 1/ D с помощью номограммы (рисунок 1.12.2) определяют растягивающее напряжение г) вычисляют допустимые растягивающие напряжения по формуле (1.12.3). Далее вычисляют соотношение R доп/σ r, и если оно больше или равно К пр, то конструкцию считают соответствующей требованиям прочности на растяжение при изгибе. В противном случае необходимо откорректировать толщину слоев. Промежуточные монолитные слои рассчитывают в следующем порядке: а) по формуле (1.11.10) вычисляют средний модуль упругости конструктивных слоев, которые расположены выше рассчитываемого монолитного слоя (слой h 1, на рисунке 1.12.2). Расчетный модуль упругости слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее принимают при температуре 0 0С. Слои, подстилающие монолитный слой, приводят к эквивалентному жесткому полупространству с модулем упругости Е 3, определяемым путем последовательного вычисления общих модулей упругости каждой пары смежных слоев по методике раздела 1.10. б) по номограмме (рисунок 1.12.2) находят растягивающее напряжение В противном случае необходимо откорректировать толщину слоев основания и повторить расчет.
|