![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Пример 2. Требуется запроектировать дорожную одежду с цементобетонным покрытием на дороге IV категории.
Требуется запроектировать дорожную одежду с цементобетонным покрытием на дороге IV категории. Исходные данные дорога имеет две полосы движения шириной по 3 м; ширина земляного полотна - 10 м; расчетный срок службы покрытия - 25 лет; расчетная нагрузка от колеса на дорожную одежду Qk = 50 кН; общая суточная интенсивность движения расчетной нагрузки по проектируемой дороге на конец срока ее службы - 500 ед./сут. на полосу; схема увлажнения рабочего слоя - 1; грунт земляного полотна - супесь легкая; расчетная влажность грунта Wp = 0, 62 WT; глубина промерзания - 0, 5 м; дорожно-климатическая зона - IV; материал покрытия - бетон класса Btb 3, 6; материал основания - песок среднезернистый, коэффициент фильтрации - 6 м/сут. Назначение расчетных характеристик грунта и материалов дорожной одежды Для проведения расчетов назначаем следующие показатели: 1) Требуемый уровень надежности и соответствующий ему коэффициент прочности по табл.3.1 Рекомендаций: для заданной интенсивности движения уровень надежности - 0, 80; коэффициент прочности - Кпр =0, 87. 2) Расчетную влажность грунта рабочего слоя по формуле (П.2.1) ОДН 218.046-01:
где
D3 = 0, 00, т.к. t = 0, 84 при Кн = 0, 80. Получаем Wp = 0, 57 (1 + 0, 1 · 0, 84) = 0, 62 WT. 3) Расчетный модуль упругости грунта по табл.П.2.5 ОДН 218.046-01 при Wp = 0, 62 WT; Егр =55 МПа. 4) Определение расчетной повторности нагружения. Находим интенсивность движения в первый год:
Расчетную повторность нагружения по формуле (3):
5) Расчетные характеристики сопротивления грунта сдвигу по табл.П.2.4 ОДН 218.046-01: для супеси легкой j гр = 12°; Сгр = 0, 005 МПа. 6) Плотность грунта 1, 9 т/м3. 7) Модуль упругости материала верхнего слоя основания (песок среднезернистый) по табл.П.2.5 ОДН 218.046-01: 8) Характеристики сопротивления сдвигу песчаного слоя по табл.П.2.6 ОДН 218.046-01 - j п =27°; Сгр = 0, 002 МПа. 9) Модуль упругости и сопротивление растяжению при изгибе бетона по табл.П.1.1 Рекомендаций: для бетона класса Btb 3, 6; Ptb = 45, E = 32000 МПа. Определение необходимости проведения расчета конструкции на морозоустойчивость Глубина промерзания конструкции 0, 5 м, что меньше 0, 6, поэтому расчет дорожной одежды на морозоустойчивость не требуется. Расчет необходимой толщины дренирующего слоя Значение удельного притока воды по табл.5.3 ОДН 218.046-01 для IV дорожно-климатической зоны и 1-й схемы увлажнения земляного полотна отсутствует. Принимаем полную толщину дренирующего слоя равной 0, 20 м. Назначение конструкции дорожной одежды Назначаем следующую конструкцию дорожной одежды: покрытие - цементобетон класса Btb 3, 6; E = 32000 МПа; основание - песок среднезернистый; Еп = 120 МПа; hп = 35 см. Определение эквивалентного модуля упругости По формуле (3.13) Рекомендаций: при hп = 20 см; Еп = 120 МПа; Егр = 55 МПа рассчитываем hэ:
По формуле (3.12) Рекомендаций, при D = 50 см, определяем Еэ:
Определение расчетной прочности бетона По формуле (3.8), при S Np = 887724, находим Ку = 1, 08 · 887724-0, 063 = 0, 46. По формуле (1) приложения 1, при Кнп = 1, 2 и Ку = 0, 46, определяем:
Определение толщины покрытия По формуле (П.2.3) Рекомендаций определяем расчетную нагрузку: Q = 50 · 1, 3 = 65 кН. По формуле (3.10) определяем радиус отпечатка колеса при qш = 0, 6 МПа:
Для нескольких значений h определяем: Iy - по формуле (3.11); Kt - по табл.3.4; s pt - по формуле (3.9); Ky - по формуле: Значения указанных величин приведены в табл.2.
Таблица 2
4) Строим график зависимости Ky = f (h), с помощью которого находим значение h = 20 см, соответствующее требуемому значению Btb = 0, 46. Расчет по сдвигу в грунте земляного полотна По табл.3.7 Рекомендаций находим Ep = 1600 МПа. Расчет производится в соответствии с пп.3.30-3.37 ОДН 218.046-01: 1) По формуле (3.12) ОДН 218.046-01
2) Еср / Егр = 860 / 55 = 15, 64. 3) 4) По номограмме (3.3) ОДН 218.046-01, при j = 12° По формуле (3.13) ОДН 218.046-01 Т = 0, 02 · 0, 6 = 0, 012 МПа. Предельное напряжение сдвига (Тпр) в грунте рабочего слоя определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где CN = 0, 005 МПа; Кд = 1, 0; Zоп = 20 + 20 = 40 см; j ст = 36° (табл.П.2.4 ОДН 218.046-01); g ср = 0, 002 кг/см3; 0, 1 - коэффициент для перевода в МПа; Тпр = 0, 005+0, 1·0, 002·40·tg 36°=0, 0108 МПа; Кпр = 0, 0108 / 0, 012 = 0, 9, что больше Кпр = 0, 87 (см. табл.3.1 ОДН 218.046-01). Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте. Расчет промежуточного слоя (песка) на устойчивость против сдвига (по ОДН 218.046-01) 1) Еср = Ер = 1600 MПa. 2) Еср / Есл = 1600 / 120 = 13, 33 МПа. 3) 4) По номограмме (3.2) ОДН 218.046-01:
По формуле (3.13) Т = 0, 029·0, 6=0, 0174 МПа. Предельное активное напряжение сдвига (Тпр) в песчаном слое определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где CN = 0, 002 МПа; Кд = 4, 0; Zоп = 20 см; j ст =34° (табл.П.2.6 ОДН 218.046-01); g ст = 0, 0024 кг/см3; 0, 1 - коэффициент для перевода в МПа; Тпр = 4 · (0, 002 + 0, 1 · 0, 0024 · 20 · tg34°) = 0, 021 МПа; Кпр = 0, 021 / 0, 0174 = 1, 20;
Следовательно, условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.
|