Страница 19: ВБН В.2.3-218-186-2004. БН В.2.3-218-186-2004. Сооружения транспорта. Дорожная одежда нежесткого типа (40602)

Таблиця И.1

И.3Необхідну товщину асфальтобетонних шарів та ресурс конструкцій дорожніх одягів за кількістю циклів прикладання розрахункового навантаження протягом всього терміну служби для забезпечення заданого в таблиці И.1 рівня надійності приведено в таблиці И.2.

Таблиця И.2

И.4При розрахунку посилення дорожнього одягу необхідно використовувати експериментальні дані по визначенню середнього значення та варіації загального модуля пружності конструкції дорожнього одягу в розрахунковий період.

И.5При відсутності даних експериментальних досліджень для розрахунку надійності конструкцій дорожніх одягів різних категорій при підсиленні рекомендується приймати параметри неоднорідності у відповідності з таблицею И.З.

И.6Розрахунок неоднорідності конструкції. Для розрахунку надійності необхідно визначити неоднорідність конструкції для різних груп граничного стану. При цьому можливе експериментальне визначення неоднорідності міцності CR для різних технологічних операцій та експериментальне або теоретичне визначення варіації напружень cq шляхом інструментального обстеження або при розрахунку за приведеною нижче методикою.

И.7Визначення неоднорідності за різними критеріями граничного стану встановлюється розрахунком за методами математичної статистики.

Таблиця И.3

Примітка. Коефіцієнт варіації діаметра відбитку колеса приймається рівним cd = 0,05 для доріг усіх категорій.

И.7.1Однорідність за критерієм загального модуля пружності. Коефіцієнт варіації загального модуля пружності визначається за формулою:

,(И.4)

де Е1- середній модуль пружності пакета матеріалів шарів;

Е2- модуль пружності ґрунтового півпростору;

h- загальна товщина пакета шарів дорожнього одягу;

сh- коефіцієнт варіації товщини дорожнього одягу;

ce1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу;

сЕ2 – коефіцієнт варіації модуля пружності ґрунту земляного полотна,

Е — середнє значення загального модуля пружності;

D – діаметр відбитка колеса;

сd – коефіцієнт варіації діаметра відбитка колеса;

р – інтенсивність дії розрахункового навантаження.

Коефіцієнт варіації загального модуля пружності приймається за таблицею И.3 для доріг І – V категорії.

И.7.2Однорідність за критерієм розтягу при згині монолітних шарів покриття. Коефіцієнт варіації напруження розтягу при згині сσ:

, (И.5)

де

K = π·p·(l + μ1)·Kg

де h – загальна товщина пакета монолітних шарів дорожнього одягу;

сh1 – коефіцієнт варіації товщини монолітних шарів покриття;

с1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета монолітних шарів;

с2 – коефіцієнт варіації модуля пружності основи під покриттям;

Kg – коефіцієнт, який враховує кількість коліс;

μ1 – коефіцієнт Пуассона матеріалу покриття;

σr – середнє значення напруження розтягу при згині пакета монолітних шарів.

И.7.3Однорідність за критерієм зсуву. Коефіцієнт варіації активного напруження зсуву сτ:

,(И.6)

де Еср – середній модуль пружності пакета матеріалів;

Егр — модуль пружності ґрунтового півпростору;

сe1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу;

сЕ2 – коефіцієнт варіації модуля пружності ґрунтового півпростору;

φ – кут внутрішнього тертя ґрунту;

сφ – коефіцієнт варіації кута внутрішнього тертя;

hΣ – загальна товщина пакета шарів дорожнього одягу;

ch – коефіцієнт варіації товщини дорожнього одягу;

D – діаметр відбитка колеса.

И.8Загальна неоднорідність товщини конструкції:

,(И.7)

де hΣ – сумарна товщина дорожнього одягу;

hі – товщина і – го шару покриття;

n – кількість шарів у конструкції або кількість шарів покриття для критерію згину монолітних шарів;

Сhi – коефіцієнт варіації товщини шару дорожнього одягу, визначається експериментально, або, за відсутності даних, за формулою:

(И.8)

тут параметри Ah = 2,84 , Bh = 10,2 для асфальтобетону та Ah = 2,84 і Bh = 5,6 для інших матеріалів.

И.9 Неоднорідність модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу:

,(И.9)

де CEi-коефіцієнт варіації модуля пружності шару покриття , тут параметри АЕ = 0,9056, ВЕ = –0,285;

EI – модуль пружності i – го шару;

Еср – середній модуль пружності пакета шарів.

Для розрахунку надійності КДО встановлено відповідні формули та номограми для автомобільних доріг І – V категорій різної капітальності. У табличному вигляді (таблиця 3.1) приведено граничні значення коефіцієнта запасу для забезпечення надійності КДО в залежності від категорії дороги та типу дорожнього одягу.

И.10Розрахунок надійності. Розрахунок надійності для різних критеріїв граничного стану є однотипним і виконується в такій послідовності.

1. За формулами (И.1 – И.9) встановлюється неоднорідність напруженодеформованого стану для кожного критерію граничного стану.
2. За таблицями Е.1, Е.2, Е.5 та Е.6 додатку Е визначається фактична варіація фізико-механічних характеристик властивостей матеріалів дорожнього одягу, за таблицею Д.6 додатка Д – грунту земляного полотна.
3. Для кожного критерію міцності визначаються середні значення міцності, напруження й загальний модуль пружності та встановлюється коефіцієнт запасу Кмц для середніх значень.
4. Визначається характеристика надійності β за формулою (И.З).

При розрахунках приймається:

-для критерію загального модуля пружності опірність рівною значенню загального модуля пружності R = Езаг, жорсткість Q = Епотр потрібному модулю, який зв'язаний з інтенсивністю руху розрахункових навантажень;

-для критерію розтягу при згині при розрахунку монолітних шарів покриття R = Ru, де Ru – граничне допустиме напруження розтягу матеріалу шару з урахуванням явища витривалості (втоми) від розрахункового навантаження; Q = σr – найбільше напруження розтягу в шарі, що розглядається, від розрахункового навантаження;

-для критерію зсуву R = Тдоп – допустиме напруження зсуву, обумовлене зчепленням у ґрунті; Q = τ – активне напруження зсуву в ґрунті або малозв'язному матеріалі.

1. За формулою (И.2) або номограмою (рисунок И.1) чи таблицею И.4. визначається ймовірність безвідмовної роботи, яка є характеристикою надійності роботи конструкції в пружній стадії.
2. Отримане значення коефіцієнта надійності Кн порівнюється з нормативним рівнем надійності Ннорм (таблиця И.1) за формулою:

Кн Ннорм

Таблиця И.4