Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжений при изгибе

В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими и др.), возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения. Для этого должно быть обеспечено условие:

(6.25)

где – требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (табл. 3.1 ОДН218.046–01);

Для автомобильной дороги IV категории =1,1, для К_н=0,9;

– прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений. Определяется по формуле 3.17 ОДН 218.046–01.

(6.26)

 

где R₀ - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным (Приложение 3, табл. П.3.1, ОДН 218.046–01); k₁– коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки; – коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4); k₂ - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (табл.3.6); t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4)

 

(6.27)

где – расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое по формулам 3.6 или 3.7 с учетом числа расчетных суток за срок службы;

m – показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (Приложение 3, табл. П.3.1);

- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, определяемый по табл. П.3.1;

 

– наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом. При использовании номограммы рис.3.4, ОДН 218.046–01 расчетное растягивающее напряжение определяется по формуле

Для определения приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели часть конструкции, расположенная ниже асфальтобетонных слоев, модуль упругости нижнего слоя берем из расчета на упругий прогиб. К верхнему слою относят все слои асфальтобетонного покрытия.

 

 

E_н= 182 МПа

 

 

По монограмме находим σ_r= 1,61 МПа

Условие прочности на изгиб выполняется. Данная конструкция дорожной одежды соответствует требованиям прочности по критерию сопротивления монолитных слоев усталостному напряжению от напряжения при изгибе.