Страница 21: ВБН В.2.3-218-186-2004. БН В.2.3-218-186-2004. Сооружения транспорта. Дорожная одежда нежесткого типа (40602)

Л.4Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарово, починаючи із підстильного ґрунту, за допомогою номограми (рисунок 3.3).

1) см

МПа

2)см

МПа

3) см

МПа

4) см

МПа

5) см

МПа

Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами, приведеними на рисунку 3.2:

МПа.

Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином:

.

Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1,50 (таблиця 3.1).

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином.

Л.5Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою (3.12):

.

Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі.

В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт (суглинок легкий пилуватий) з наступними характеристиками при Wp = 0,6 WT і Σ Np = 6808539 одиниць: Ен = 77 МПа, φ = 24° та С = 0,03 (таблиця Д.7).

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою (3.11), де значення модулів пружності матеріалів, які містять органічне в'яжуче, призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С (таблиця 3.8).

МПа.

Для відношень і при φN = φ · kNφ = 24 · 0,37 = 9º (kNφ визначають за таблицею Д.8) за допомогою номограми (рисунок 3.5) знаходять активне напруження зсуву: τн = 0,0155 МПа.

Таким чином, Та = 0,0155 · 0,8 = 0,0124 МПа.

Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою (3.13),

де cn =c · kNC =0,03 · 0,41 = 0,0123 МПа, kд =1,0;

zon =6 + 8 + 10 + 22 + 26 = ;

φст = 24 ° (додаток Д, таблиці Д.7, Д.8);

γср = 0,002 кг/см2;

0,1 – коефіцієнт для переводу в МПа.

Тгр = 0,0123 · 1,0 + 0,1 · 0,002 · 72 · tg24° = 0,0187 МПа.

, що більше (таблиця 3.1).

Л.6Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині.

Розрахунок виконують у такій послідовності.

а)Приводять конструкцію до двошарової моделі, де нижній шар моделі – частина конструкції, розташована нижче за пакет асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою рисунка 3.3.

Ен = 239 МПа.

До верхнього шару відносять всі асфальтобетонні шари. Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою (3.11):

МПа.

Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають за таблицею Е.1.

б)Для відношень та за номограмою (рисунок 3.6) визначають = 0,98.

Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою (3.16).

=0,98 · 0,8 · 0,85 = 0,67 МПа.

в)Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою (3.17):

Rp = RлабkmkknkT,

де Rлаб =8,0 МПа для нижнього шару асфальтобетонного пакета (таблиця Е.1);

km = 0,75 (таблиця 3.10);kT = 0,8 (таблиця 3.11);

,

де knp = 8,2 та m = 4,3 (таблиця Е.1);

Rp = 8,0 · 0,75 · 0,2112 · 0,8 = 1,014 МПа.

Г) , що більше, ніж (таблиця 3.1).

Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності.

Приклад 2

Л.7Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними:

• дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-ІІ;
• категорія автомобільної дороги – II;
• строк експлуатації дорожнього одягу –Тсл = 12 років;
• за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А1 з розрахунковими параметрами (таблиця Ж.1):р = 0,8 МПа, D = ;

-приведена до навантаження типу а1 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 1600 один./д;

• показник зміни інтенсивності руху q = 1,04;
• ґрунт робочого шару земляного полотна – суглинок легкий пилуватий з розрахунковою вологістю 0,6 WT

-матеріал для основи – щебінь маломіцних порід і відходи каменедроблення, укріплені комплексними в'яжучими (III клас міцності) та пісок середньої крупності.

Л.8Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою (3.5):

, де Кс = 15,2 (таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень), Трдр =135 днів (таблиці 3.3), Кп – 1,49 (таблиця 3.4).

один.

Л.9Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів:

-для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д, таблиця Д.7, додаток Е, таблиці Е.2, Е.4 та Е.5;

-для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д, таблиці Д.7 та

Д.8, додаток Е, таблиці Е.2, Е.4 та Е.5;

• для розрахунку на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині – додаток Е, таблиця Е. 1.

Отримані дані зводяться у таблицю Л.2

Таблиця Л.2

Л.10Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарове, починаючи із підстильного ґрунту, за допомогою номограми (рисунок 3.3).

1) см

МПа

2) см

МПа

3) см

МПа

4) см

МПа

5) см

МПа

Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами, приведеними на рисунку 3.2:

МПа.

Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином:

.

Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1,43 (таблиця 3.1).

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином.

Л.11Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті.

Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою (3.12):

Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі.

В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт (суглинок легкий пилуватий) з наступними характеристиками при Wp = 0,6 Wt і Σ Nр = 2142025 одиниць: Ен = 77 МПа, φ = 24° та С = 0,03 (таблиця Д.7).

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою (3.11), де значення модулів пружності матеріалів, які містять органічне в'яжуче, призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С (таблиця 3.8).

МПа.

Для відношень і при φN = φ · kNφ = 24 · 0,37 = 9º (kNφ визначають за таблицею Д.8) за допомогою номограми (рисунок 3.5) знаходять активне напруження зсуву: =0,0154 МПа.

Таким чином, Та =0,0154 · 0,8 = 0,0123 МПа.

Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою (3.13),

де cn =c · kNC =0,03 · 0,41 = 0,0123 МПа, kд = 1,0;

zon = 6 + 8 + 10 + 22 + 26 = ;

φcm = 24° (додаток Д, таблиці Д.7, Д.8);

γср = 0,002 кг/см2;

0,1 – коефіцієнт для переводу в МПа.

Тгр =0,0123 · l,0 + 0,l · 0,002 · 72 · tg24° = 0,0187 МПа.

, що більше (таблиця 3.1)

Л.12Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в піщаному шарі основи.

Діючі в піщаному шарі основи активні напруження зсуву вираховують за формулою (3.12):

.

Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі.

В якості нижнього шару моделі приймають піщаний шар з наступними характеристиками: Ен= 120 МПа (таблиця Д.7), φ = 26 ° та С = 0,002 (таблиця 3.9).

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою (3.11), де значення модулів пружності матеріалів, які містять органічне в'яжуче, призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С (таблиця 3.8).

МПа.

Для відношень і при φN = 26° за допомогою номограми (рисунок 3.4) знаходять активне напруження зсуву: = 0,0125 МПа.

Таким чином, Та = 0,0125 · 0,8 = 0,010 МПа.при φN = 26º за допомогою номограми (рисунок 3.4) знаходять активне напруження зсуву =0,0125 МПа.

Таким чином Та = 0,0125·0,8 = 0,010 МПа.

Граничне активне напруження зсуву Тгр у піщаному шарі визначають за формулою (3.13),

де cn = 0,002 МПа, kд = 4,0;

zon =5 + 7 + 14 + 26 = ;

φcm = 33 ° (таблиця 3.9);

γcp = 0,002 кг/см2;

0,1 – коефіцієнт для переводу в МПа.

Тгр =0,002 · 4,0 + 0,1 · 0,002 · 52 · tg33° = 0,0148 МПа.

, що дорівнює (таблиця 3.1).

Л.13Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині.

Розрахунок виконують у такій послідовності.

а) Приводять конструкцію до двошарової моделі, де нижній шар моделі –частина конструкції, розташована нижче пакета асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою рисунка 3.3.

Ен = 197 МПа.

До верхнього шару відносять всі асфальтобетонні шари.

Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою (3.11):

МПа.

Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають за таблицею Е.1.

б)Для відношень та за номограмою (рисунок 3.6) визначають = 0,85.

Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою (3.16).

σr = 0,85 · 0,8 · 0,85 = 0,547 МПа.

в)Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою (3.17):

Rp = RлабkмkкпkТ,

де Rлаб = 5,8 МПа для нижнього шару асфальтобетонного пекету (таблиця Е. 1);

km = 0,7 (таблиця 3.10);kT = 0,75 (таблиця 3.11);

,

де knp = 9,3 та m = 4,0 (таблиця Е.1);

.

Rp = 5,8 · 0,7 · 0,2431 · 0,75 = 0,740 МПа.

г) , що дорівнює (таблиця 3.1).

Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності.

Приклад 3

Л.14Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними:

• дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-І;
• категорія автомобільної дороги – III;
• строк експлуатації дорожнього одягу – Тсл = 13 років;
• за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А2 з розрахунковими параметрами (таблиця Ж.1): р = 0,6 МПа, D = ;

-приведена до навантаження типу А2 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 1000 один./д;

• показник зміни інтенсивності руху q = 1,04;
• ґрунт робочого шару земляного полотна – суглинок легкий пилуватий з розрахунковою вологістю 0,6 WT;

-матеріал для основи – гравійно-піщана суміш оптимального складу укріплена цементом (III клас міцності).

Л.15Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою (3.5):

, де Кс = 16,8 (таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень), Трдр =145 днів (таблиці 3.3), Кп – 1,38 (таблиця 3.4).

один.

Л.16Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів:

-для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д, таблиця Д.7, додаток Е, таблиці Е.2 та Е.4;

-для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д, таблиці Д.7 та Д.8, додаток Е, таблиці Е.2 та Е.4;

• для розрахунку на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині – додаток Е, таблиця Е. 1.

Отримані дані зводяться у таблицю Л.3

Таблиця Л.3