- •И.А. Гладышева, т.В. Самодурова, о.В. Гладышева, о.А. Волокитина
- •1. Основные сведениея о жестких дорожных одеждах
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Конструктивные слои жесткой дорожной одежды
- •Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
- •1.3. Продольные и поперечные швы
- •1.4. Штыревые соединения и армирование покрытий
- •1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •1.6. Основные принципы и задачи конструирования
- •1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
- •2. Расчетные нагрузки, характеристики материалов
- •2.1. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •Параметры расчетной нагрузки
- •Перспективную интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды определяют по формуле
- •Суммарный коэффициент приведения Sm.Сум
- •Значение коэффициента kп в зависимости от категории дороги
- •2.2. Нормативные и расчетные характеристики цементобетона
- •Рекомендуемые минимальные классы прочности цементобетона
- •Значения начального модуля упругости цементобетона
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия
- •Марка бетона по морозостойкости
- •2.3. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов
- •Механические характеристики теплоизоляционных слоев
- •2.4. Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя
- •Среднее многолетнее значение относительной влажности грунта
- •Поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин
- •Коэффициент нормированного отклонения
- •3. Расчет жеской дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •3.1. Напряжения, возникающие в плите под действием внешней
- •По классификации профессора м.И. Горбунова-Посадова в зависимости от величины показателя s плиты, лежащие на упругом основании, могут быть разделены по жесткости на три категории:
- •3.2. Температурные напряжения
- •3.3. Расчет основания
- •3.4. Расчет толщины плиты
- •3.5. Проверочный расчет продольной устойчивости покрытия
- •4. Проверка конструкции дорожной одежды
- •Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании
- •Группы грунтов по степени пучинистости
- •Допускаемая величина морозного пучения
- •Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя
- •Значение коэффициента Кгр
- •Значение коэффициента Квл
- •Значение коэффициента Кувл при 1-ой схеме увлажнения
- •Значение коэффициента Спуч
- •Значение коэффициента Ср
- •Значения показателя Спуч при расчете толщины теплоизолирующего слоя
- •5. Жесткая дорожная одежда с цементобетонным
- •5.1. Конструктивные особенности жесткой дорожной одежды
- •5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
- •Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
- •Расчетные значения модуля упругости асфальтобетона при расчете на длительную нагрузку
- •Конструктивные слои из черного щебня
- •5.4. Расчет толщины цементобетонного основания
- •5.5. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •6. Жесткая дорожная одежда со сборным покрытием
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Конструирование дорожной одежды со сборным покрытием
- •6.3. Требования к дорожной одежде со сборным покрытием
- •7. Непрерывно армированные цементобетонные покрытия и основания
- •7.1. Конструкции непрерывно армированных цементобетонных
- •7.2. Требования к материалам
- •7.3. Общие положения расчета непрерывно армированных покрытий
- •7.4. Расчет покрытий на воздействие объемных изменений материала
- •7.5. Расчет покрытий на воздействие автомобильных нагрузок
- •7.6. Конструктивные особенности непрерывно армированных оснований
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пример расчета жесткой дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения
- •3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости основания
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Расчет толщины плиты
- •8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
- •9. Определение расстояния между швами расширения
- •Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
- •3. Конструирование дорожной одежды
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости грунта и дополнительного слоя
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Проверка расчетом толщины цементобетонного основания
- •8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •Дорожно-климатическое районирование
- •Теплофизические характеристики дорожно-строительных материалов
- •Для студентов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»
8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
Производим расчет по второй расчетной схеме при опирании на основание в ее центральной части по длине, полудлина плиты A в этом случае определяется по формуле (3.25):
.
Для дорог III категории B = 3,5 / 2 = 1,75 м = 175 см.
Длина плиты - расстояние между швами сжатия, равна 272·2 = 544 см ≈ 5,5м.
9. Определение расстояния между швами расширения
Проверяем необходимость устройства швов расширения. Швы расширения устраивают, если выполняется условие (3.27):
tдоп <tф.
Допустимые температурные напряжения сжатия tдоп определяем по формуле (3.26):
.
Фактические напряжения сжатия tф определяем по формуле (3.28), принимая для Воронежской области Tmax = 49,7 ˚С, при укладке бетона в апреле Tисх =21˚С (см. табл. 3.2).
.
Так как 3,99 < 9,47, то необходимо устройство швов расширения.
Расстояние между швами расширения Lрасш определяем по формуле (3.29):
δ/пр определяем по формуле (3.30),приняв Bпр =0,03 м; Епр = 8 МПа; σ/пр = 2 МПа:
;
;
.
Следовательно, швы расширения необходимо устраивать через
Lрасш / lсж = 31,4 / 5,6 = 5,61 ≈ 6 плит.
Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
1. Задание для проектирования
Запроектировать дорожную одежду с асфальтобетонным покрытием и монолитным цементобетонным основанием в Воронежской области на дороге III категории.
Интенсивность движения на последний год эксплуатации перед капитальным ремонтом – 2800 авт./сут., ежегодный рост интенсивности движения p= 4 %.
Состав движения: легковых и легких грузовых - 40 %, грузовых с нагрузкой на ось 2-5 т – 14 %, 5-8 т – 7 %, 10 т – 30 %, автобусов – 9 %.
Расчет конструкции на морозоустойчивость не требуется.
Исходные данные для расчета дорожной одежды:
- расчетный срок службы асфальтобетонного покрытия – 15 лет;
- интенсивность движения расчетной нагрузки на полосу в конце срока эксплуатации дорожной одежды – 793 ед./сут.;
- дорожно-климатическая зона – III;
- схема увлажнения рабочего слоя – I;
- грунт земляного полотна – песок мелкий;
- материал покрытия – асфальтобетон на основе БНД 60/90;
- материал основания – бетон класса Btb 2,4 (Ptb30).
2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
2.1. За расчетную нагрузку принимаем нагрузку группы А1 (табл. 2.1), имеющую следующие характеристики:
нормативная статическая нагрузка на ось – 100 кН;
нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля Q =50 кН;
среднее удельное давление колеса на покрытие p=0,6 МПа;
расчетный диаметр отпечатка колеса: движущегося Dд=37 см; неподвижного Dн=33 см, диаметр площадки силового контакта верхнего слоя с нижележащим D = 50 см.
2.2. Определяем число приложений расчетной нагрузки к расчетному сечению за срок службы дорожной одежды при заданном значении интенсивности движения расчетной нагрузки в конце срока эксплуатации дорожной одежды Np=793 ед./сут., по формуле (2.10):
Кс =(qТсл-1) /(q-1) = (1,0415 – 1) / (1,04 – 1) = 20, Трдг = 135, kп = 1,49.