Проектирование дорожных одежд нежесткого типа

Рефераты / Строительство и архитектура / Проектирование дорожных одежд нежесткого типа

2. Расчет дорожных одежд на прочность.

2.1. Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу.

Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надежности и прочности по критериям упругого прогиба, если:

где - коэффициент прочности дорожной одежды.

- требуемый модуль упругости.

- общий модуль упругости конструкции.

Значение рассчитываем с помощью номограммы рис 3,3, последовательно приводя многослойную конструкцию с двухслойной.

Расчет по упругому прогибу можно вести в двух вариантах:

1.Определяя общий модуль упругости конструкции при известных толщинах слоев одежды.

2.Определяя толщину промежуточного слоя при известном модуле конструкции .

Расчет 1-го варианта:

D=0.37 м

Егр=100 МПа

Едоп.осн=1000 МПа hдоп.осн = 0,17 м

Еосн=1200 МПа hосн = 0,08 м

Епокр=1800 МПа hпокр = 0,04 м

Егр/Едоп.осн=100/1000=0,1

hдоп.осн/D = 0,17/0,37=0,46 à Е’общ= 0.23* Едоп.осн=230

Е’общ/Еосн=230/1200=0.19

hосн/D = 0,08/0,37=0,21 à Е’’общ=0.25*1200=400 МПа.

Е’’общ /Епокр=400/1800=0.22

hдоп.осн/D = 0,17/0,37=0,46 à Еобщ=0,37*1800=660 МПа.

Еобщ/Етр=660/220=3>0.95

Вывод: условие надежности и прочности по упругому прогибу выполняется.

3.2. Расчет дорожных одежд по сдвигу в подстилающем грунте и малосвязных материалах конструктивных слоев.

Прочность дорожной одежды по сдвигу обеспечена при условии:

где - допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте или материале;

Т – активное напряжение сдвига от действующей кратковременной (длительной) нагрузки.

В процессе расчета многослойную конструкцию приводят к двухслойной модели. Рассчитываемый слой условно служит полупространством из слабосвязного материала с присущими ему расчетными характеристиками. Толщину верхнего слоя модели принимают равной сумме толщин всех слоев, расположенных над рассчитываемым , а средний модуль упругости определяют по формуле:

406.4

Определяем напряжения от единичной нагрузки по по рис 3.6 [2]. Для этого вычисляют отношения

=406/120=3,39 , =0,69/0,37=1,86

где D – диаметр нагруженной площади с учетом характера действия нагрузки (подвижная или статическая);

Есл – модуль упругости грунта или материала малосвязного слоя.

Получается н = 0,0135

Определяем напряжения от собственного веса дорожной одежды по рис. 3.2:

= - 0,0062

Действующее в слое активное напряжение сдвига вычисляют по формуле:

где P =0,6 МПа – среднее расчетное давление на покрытие.

=0,0019 МПа.

Допускаемое активное напряжение сдвига вычисляют по формуле:

Тдоп = сгр*к1*к2*к3, МПа.

где сгр – сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период или в материале малосвязного слоя; сгр – 0,005;

к1 – коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунта или малосвязного материала сдвигу под агрессивным воздействием подвижных нагрузок; к1 = 0,6;

к2 – коэффициент запаса на неоднородность условий работы дорожной одежды, принимается по рис 3.3; к2=0,89

к3 - коэффициент, учитывающий особенности работы грунта и малосвязных слоев; к3=5

Тдоп = 0,005*0,6*0,89*5=0,0134 МПа

Проверяем условие

0,91<0.0134/0.0019=7

Условие выполняется.

3.3 Расчет асфальтобетонных слоев по сдвигу

Расчет сдвигоустойчивости асфальтобетона ведут на длительное действие нагрузки при расчетной температуре для всех ДКЗ +50 0С. Допустимое активное напряжение сдвига определяют по формуле:

МПа

где К – комплексный коэффициент, учитывающий зацепление зерен асфальтобетона и условия его работы (см. табл 3,2);

с – сцепление в слое асфальтобетона (см. табл 3.2).

МПа.

При расчете асфальтобетона на сдвиг определяют средний модуль упругости его слоев Еср.асф (см формулу), корректируют общий модуль упругости на поверхности нижележащих слоев Еобщ.осн и вычисляют отношения по формулам:

767 МПа