Расчет на сопротивление монолитных слоев



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет на сопротивление монолитных слоев



Усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

В асфальтобетонных слоях не должны в течение заданного срока службы образовываться трещины от усталостного разрушения.

Для этого должно быть обеспечено условие (4.7):

,

где sr -наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом, (4.8) . - требуемый коэффициент прочности при расчете на растяжение при изгибе, с учетом заданного уровня надежности (табл. 4.1), =0,94; RN - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений (4.9);

Наибольшее растягивающее напряжение sr при изгибе возникает в нижних волокнах наиболее удаленного от поверхности покрытия монолитном (асфальтобетонном) слое, 2-й слой покрытия.

Расчет выполняем в следующем порядке:

1) Приводим конструкцию к двухслойной системе: верхний слой – два асфальтобетонных слоя; нижний слой - слои конструкции, расположенные ниже асфальтобетонных слоев покрытия (рис.10.15).

2) Модуль упругости нижнего слоя модели определен в разд.10.4.2.пункт 4.2.

Ен = 180 МПа

3) Модуль упругости верхнего слоя ЕВ определяем по формуле (4.4)

ЕВ =(∑ Еi hi)/∑hi= (4500∙6+2800∙8)/14=3528Мпа.

4) Растягивающее напряжение sr определяется в следующей последовательности:

-определяются соотношения h/D, Евн здесь h – толщина верхнего слоя двухслойной системы, h= hв = 14см; D- приведенный диаметр отпечатка колеса расчетного автомобиля (табл.10.1), D = 37см; Ен – модуль упругости нижнего слоя двухслойной системы Ен = Еобщ 3 = 180МПа; Ев - модуль упругости верхнего слоя двухслойной системы (средневзвешенный модуль асфальтобетонных слоев ) Ев = 3528МПа. Соотношения имеют следующие значения: h/D = 14/37 = 0,38, Евн = 3528/180 = 19,6;

 

 


- определяется растягивающее напряжение от единичной нагрузки , по рис. 4.8 при соотношениях h/D =0,38 и Евн = 19,6, = 2,1;

- определяется напряжение sr по (4.8)

sr = =2,1∙0,6∙0,85= 1,07МПа

5) Прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений - RN определяется по (4.9),в следующей последовательности:

- определяется k1 -коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки (4.10), при установленных при конструировании в соответствии с Прил. 1(табл. П.1.6) см. табл.10.4 α= 5,9, m= 4,3, ∑Np=1740040 (табл.10.3)

k1=α/(∑Np)1/m = 5,9/(1740040)1/4.3 =0,2087;

- определяется k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (табл. 4.3). Проверяются прочностные свойства нижнего слоя покрытия проектируемого из пористого асфальтобетона соответственно k2=0,8;

- определяются vR -коэффициент вариации прочности на растяжение и t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4), vR = 0,1, t = 1.32 при Кн = 0,9.

- определяется Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, установленное при конструировании в соответствии с Прил. 1(табл. П.1.6) см. табл.10.4, Ro = 8МПа

- определяется RN по (4.9)

RN = Rok1k2(1 - vR×t) = 8∙0,2087∙0,8∙(1-0,1∙1,32) = 1,16МПа

6) Проверяется условие (4.7):

,

RN/ = 1,16/0,94 = 1,2134 МПа >sr = 1,07МПа.

Условие выполняется – расчет закончен. Конструкция соответствует всем прочностным критериям.

 

Проверка дорожной конструкции с нежесткой дорожной одеждой

На морозоустойчивость

Проверка выполняется в следующей последовательности:

а) Определяется глубина промерзания дорожной конструкции по (5.3)

zпp = zпp(cp) × 1,38,

где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (Прил.5 рис.П. 5.1), для условий г.Москвы zпp(cp) = 1,4м по формуле (5,3) получаем

zпp = zпp(cp) × 1,38 = 1,4×1,38 = 1,93м ≈ 2м,.

б) Определяется lпуч ср. При глубине промерзания дорожной конструкции zпpдо 2м lпуч ср устанавливают по графикам рис. 5.1. По прил.5,табл.П. 5.2 супесь легкая относится к III грунтов и при zпp = 200см lпуч ср = 6см.

в) Схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна – III.

г) Определяется коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну)-КУГВ, для III-типа местности по рис. 5.2. Определяющим фактором при этом является величина Ну, которая определяется следующим образом:

- для случая влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых

Ну = Нг.в. + hн – hд.о. = 0,6 + 1,5 – 0,67 = 1,43м

- для случая влияние длительно стоящих поверхностных вод

Ну = hн – hд.о. = 1,5 – 0,67 = 0,83м

Большее значение КУГВ , а значит более неблагоприятное получаем при

Ну = 0,83м, КУГВ = 0,75.

д) Определяется коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя - Кпл (табл. 5.2), при Купл = 0,98 Кпл = 1.

е) Определяется коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки - Кгр (табл. 5.3), для супесей Кгр = 1,1

и) Определяется коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое - Кнагр и зависящий от глубины промерзания - Zпp (рис. 5.3), при Zпp ≈ 2м для суглинка легкого Кнагр = 0,85.

к) Определяется коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта - Квл (табл. 5.4), при Wp = 0.75 Квл = 1.15.

л) Определяется расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна - lпуч по (5.2)

lпуч = lпуч срКУГВ Кпл КгрКнагрКвл = 6∙0,75∙1∙1,1∙0,85∙1,15 = 4,84см ,

м) Производится проверка условия (5.1) при lдоп = 4см, условие не выполняется.

н) Рассчитывается допустимая средняя величину морозного пучения lпуч.ср.доп по формуле (5.5.):

lпуч.ср. доп = lдопУГВ Кпл Кгр Кнагр Квл = 4/0,75∙1∙1,1∙0,85∙1,15 =5,73см.

о) Определяется hoд по графику рис. 5.1.в соответствии с группой грунта по степени пучинистости, hoд = 72см, таким образом для обеспечения условия морозоустойчивости следует увеличить толщину дорожной одежды до 72см. Выполним это за счет песчаного слоя назначив его толщину h5 =25см.

Проектирование нежесткой дорожной одежды завершено.

 

 

Пример проектирования жесткой дорожной одежды

Исходные данные

Исходные данныеобщего назначения соответствуют принятым в примере для проектирования нежестких дорожных одежд (разд.10.1).

Дополнительные исходные данные:

1. Срок службы – 25лет.



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-26; просмотров: 98; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.234.191.202 (0.006 с.)