Расчет жестких дорожных одежд на действие транспортной нагрузки ведут по трем критериям прочности:
1.Напряжения в цементобетонной плите, возникающие от расчетной транспортной нагрузки, не должны превышать прочности бетона на изгиб с учетом явлений усталости, неоднородности, условий работы и т.д.
2.Активные напряжения сдвига в слабосвязных слоях основания и грунте земляного полотна не должны превышать допустимых напряжений сдвига для данных материалов.
3.Упругий прогиб, возникающий под колесом автомобиля в расчетный период, не должен превышать допустимый.
Расчет жесткой дорожной одежды ведут в следующей последовательности:
1. Назначают расчетные характеристики грунта и материалов конструктивных слоев.
2. Определяют требуемую толщину дорожной одежды из условия морозозащиты.
3. Назначают толщину подстилающего слоя из условия дренирования и морозозащиты, а также слоя основания (конструктивно).
4. Расчетом определяют эквивалентный модуль упругости на поверхности основания. При этом расчетный диаметр отпечатка следа колеса увеличивают на предполагаемую толщину бетонной плиты.
|
|
5. С помощью коэффициентов приведения реальные автомобили приводят к расчетному и вычисляют суточную интенсивность расчетных автомобилей на одну полосу движения (Np).
6. Вычисляют суммарное количество воздействий расчетного автомобиля на покрытие за весь срок службы дорожной одежды:
где tp -расчетный срок службы покрытия до капитального ремонта;
q -ежегодный прирост интенсивности движения в долях единицы.
7. Вычисляют расчетное значение коэффициента усталости:
где D - диаметр отпечатка следа колеса расчетного автомобиля; L - упругая характеристика плиты, |
8. Задают три толщины цементобетонной плиты (h1, h2,h3) и для данных толщин вычисляют значения коэффициентов (α1, α2, α3):
где Еб- модуль упругости цементобетона;
Еосн- эквивалентный модуль на поверхности основания;
μ0 и μб- коэффициенты Пуассона основания и цементобетона соответственно.
9. Определяют величины коэффициентов усталости, полагая, что напряжения в бетонной плите равны допустимым:
где kбi -коэффициент условий работы бетона, учитывающий влияние температурных напряжений, возникающих вследствие перепада температуры по толщине плиты и зависящий от района строительства и толщины плиты (чем больше толщина плиты, тем меньше коэффициент);
kв -коэффициент, учитывающий рост прочности бетона во времени;
Rp -прочность бетона на изгиб;
Р -нагрузка на колесо расчетного автомобиля.
10. Строят график зависимости коэффициента усталости от толщины плиты.
|
|
Используя данный график, находят толщину плиты, соответствующую фактическому коэффициенту усталости, вычисленному по (2).
Второе условие прочности проверяют путем сопоставления среднего критического давления (Ркр), при котором в грунте или слоях основания отсутствуют зоны сдвигов, со средним реактивным давлением, возникающим под плитой от расчетного автомобиля.