Расчет усиления дорожной одежды в курсовом проекте.

Для дороги 3-й категории с капитальным типом покрытия и нагрузки А3 примем уровень надежности 0.9.

По табл. 1.5..2 (раздел 1) определим срок службы дорожной одежды, который составит 11 лет.

Битум для устройства покрытия примем модифицированный марки БНД 60/90. Для устройства нижнего слоя примем битум марки БНД 60/90 (Табл. 1.5.3 раздел 1).

 

Таблица 2.1.

№ п/п	Вид и марка транспортного средства	Схема транспортного Средства По табл. 1 Прил. 2	Макси- мальная нагрузка на ось,т	%,авто-мобилей в долях едиицы	Строчка табл 1 П1	коэфприведения
1.	Л/а Audi A6		0.75	0.25		0,0012
2.	Г/а грузоподъемностью до 2.5т		1.7	0.1		0,05
3.	Г/а грузоподъемностью до 5т		3.2	0.27		0,05
4.	МАЗ-5549			0.08		0,65
5.	Г/а свыше 12т КАМАЗ - 53228			0.1		1,1
6.	Трехосные автопоезда МАЗ-5433А2-322			0. 15		0,9
7.	Автопоезда МАЗ-6303A5-321			0.03		0,95
8.	Автобус МАЗ-256			0.02		1,2

 

Получаем суммарный коэффициент приведения по формуле

=0.25*0.0012+0.1*0.05+0.27*0.05+0.08*0.65+0.1*1.1+0.15*0.9+0.03*0.95+0.02*1.2=0.3683

 

Величину приведенной интенсивности движения на последний год срока службы дорожной одежды N_p (ед/сут) определяют по формуле 1.6.11 (раздел 1):

,

где f_пол - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним (f_пол=0,55);

N_m - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств в физических единицах на конец срока службы (начальную интенсивность принимаем равной конечной по первому разделу).

N_m = 1929*(1+0,01*3)^11-1 = 2592 авт/сут

S_{m cум} - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства i-й марки к расчетной нагрузке Q_расч.

Выполненный расчет позволяет назначить уровень надежности материла покрытия, который необходимо обеспечить на стадии подбора состава (рис 1.5.1).

Определим суммарное число воздействий расчетного автомобиля за срок службы по формуле 1.6.12 (раздел 1).

Коэффициент суммирования Кс определим по формуле

q – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

q=1+0.01p=1+0.03=1.03

Значение Т_рдг южного дорожно-климатического района составит 135 дней.

Значения коэффициента, учитывающего вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого принимаем из таблицы 1.6.3 (раздел 1).

В нашем случае k_n=1,38.

Тогда:

Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии 1.10.4 (раздел 1):

Е_об > Е_тiп ,

где Е_об - общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;

Е_тiп - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

К^тр_пр - требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимается в зависимости от требуемого коэффициента надежности.

Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции дорожной одежды при SN_р > 4×10⁴ (авт) Е_тiп (МПа)вычисляют по формуле 1.10.5 (раздел1):

 

Е_min = 98,65 [ lg (SN_р) - c ] =98,65* (lg652600 – 3,05)=273МПа

где SN_р - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды;

с - коэффициент, зависящий от группы нагрузки (для группы нагрузки А₃ с=3,05)

Е_тр=Е_min=273 МПа.

Значение К^тр_пр примем по табл. 1.4.1 (раздел 1). В нашем случае оно составит 1.0.

Требуемый модуль упругости дорожной одежды составит Е_тр= К^тр_пр * Е _min =273*1.0=273 МПа

 

Расчет толщины слоев усиления.

Используя данные Приложения 4 определяем расчетные характеристики материалов слоев усиления.

 

Таблица 2.2 - Расчетные характеристики материалов

Материал	Модуль упругости при температуре, МПа	Проч-ность на изгиб при 0^оС, МПа	Угол внутр. трения φ, ^о	Внутр. сцепле- ние С, МПа	Коэф. m и а
0 ^0С	10 ^0С	50 ^0С
ЩМС на модифицированном битуме БНД 60/90				13.0	43*1.05=	0,28*1.2= 0.34
Горячий, плотный, к/з а/б на битуме БНД 60/90				9,8		0,29

Определим расчётный модуль упругости

Е_оп= К_н * Е _общ =221*0.8=177 МПа

Производим расчет усиления по критерию упругого прогиба в соответствии со схемой:

 

E_тр=273 МПа

E₁=4000 МПа h₁=4см

E₂=3200 МПа h₂=?

E_оп=177 МПа

1)

E_общ=273 МПа

E₁=4000 МПа h₁=4см

E’_общ=?

Е_общ /Е₁ = 273/4000=0,068

h₁/Д = 4/41=0,098

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем Е’_общ /Е₁=0,07

Е’_общ =280 Мпа

 

2)

E’_общ=280 МПа

E₂=3200 МПа h₂=?

E_оп=177 МПа

Е’_общ /Е₂ = 280/3200=0,088

Е_оп /Е₂ = 177/3200=0,055

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем h₂/Д = 0,24

h₃=9,84=10 см