- •Раздел 1. Конструирование и расчет дорожных одежд при новом строительстве
- •Раздел 2. Конструирование и расчет
- •Раздел 1. Конструирование и расчет дорожных одежд при новом строительстве
- •1.1. Определение категории дороги и назначение типа дорожной одежды.
- •1.2. Выбор расчетной нагрузки.
- •1.3. Учет надежности при проектировании дорожных одежд.
- •1.4. Назначение сроков службы материала покрытия и дорожной одежды
- •1.5. Определение интенсивности движения расчетных автомобилей.
- •1.6. Назначение расчетных характеристик материалов конструктивных слоев.
- •1.7. Назначение расчетных прочностных и деформационных характеристик материалов конструктивных слоев
- •1.8. Выбор материалов для конструктивных слоев дорожной одежды.
- •1.9. Проектирование осушения дорожных одежд.
- •1.10. Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба и оптимизация толщины слоев.
- •1.11. Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания.
- •1.12. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
- •1.13. Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость в курсовом проекте.
- •Раздел 2. Конструирование и расчет дорожных одежд при реконструкции и капитальном ремонте
- •2.1. Оценка состояния покрытия в курсовом проекте.
- •2.2. Предварительное назначение конструкции дорожной одежды.
- •2.3. Разработка мероприятий по борьбе с отраженными.
- •2.4. Расчет усиления дорожной одежды в курсовом проекте.
- •2.5. Расчет толщины слоев усиления.
- •2.6. Оценка сдвигоустойчивости слоев покрытия.
- •Расчет устойчивости материала монолитных слоев на совместное действие транспортной нагрузки и погодно-климатических.
1.12. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
Рассматриваем пакет слоев покрытия.
Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной .
Суммарная толщина асфальтобетонных слоев составит:
Н = 5+7 = 12 см
Средневзвешенный модуль упругости пакета асфальтобетонных слоев определим по формуле 1.11.10:
Еср= (5*3600+7*2200)/12=2784 МПа
Эквивалентный модуль упругости, подстилающего асфальтобетонные слои полупространства равен E’’общ и составит 168 Мпа.
Проверяем условие прочности(1.12.2):
kпртрRдоп/σr,
Допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона Rдоп определяют по формуле (1.12.3):
Rдоп = Ru·(1 – 0,1·t)·kM·kкн·kT,
где Ru – прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе. Значение Ru для нижнего слоя покрытия составит 7,8. МПа.
t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый по таблице 1.12.1. В нашем случае t=1.32.
kM – коэффициент учета снижения прочности во времени от действия природно-климатических факторов, принимаемый по таблице 1.12.2. Для пористого асфальтобетона kM = 0.8.
kT – коэффициент учета снижения прочности материала в конструкции в результате температурных воздействий, принимаемый по таблице 1.12.2. Для пористого асфальтобетона kT = 0.8.
Ккн – коэффициент учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу, определяемый по формуле 1.12.4:
Ккн = α·∑Nр ,
где α – коэффициент, учитывающий повторность нагружения в нерасчетный период года по табл. 7.4.2, α = 8,6.
m – показатель усталости материала по табл. 7.2, m= 4,8
∑Nр – суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы, осей. ∑Nр = 791330 осей.
Тогда
Ккн = 8,6·(791330) =0.51
Определяем допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона по формуле (1.12.3):
Rдоп = Ru·(1 – 0,1·t)·kM·kкн·kT = 7.8(1-0.1*1,32)0,8*0,8*0,51=2,21 МПа
Полное растягивающее напряжение σr (МПа) определяют по формуле 1.12.6:
σr = ·р·Кб,
где - растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа;
Кб - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными баллонами (Кб = 0,85) и однобаллонными колесами (Кб = 1,0). Принимаем Кб = 0.85.
- определим по номограмме 1.12.1.
Определяем отношение Еср/ E’’общ =2784/168 =16,6
Н/Д =12/37 =0,32
По номограмме 1.12.1 найдем =2,2 МПа
Тогда σr = 2,2*0,6*0,85 = 1,122
Коэффициент прочности по таблице 1.4.2. составит 0,94.
Проверяем условие 1.12.2.
kпртр =0,942,21/1,122 = 1,97
Условие выполняется.
1.13. Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость в курсовом проекте.
Проверим критерий морозостойкости дорожной одежды (1.13.1), т.к. грунт земляного полотна автомобильной дороги – суглинок пылеватый, относящийся по степени пучинистости к пучинистым грунтам
Определим фактическую толщину дорожной одежды:
Hфакт = ∑ hi = h1+h2+h3+h4 = 5+7+28+38= 78 см.
Требуемую толщину дорожной одежды определим по рисунку. Для Брестской области требуемая толщина составит 70 см.
Проверяем критерий морозостойкости дорожной одежды:
78 см ≥ 70 см – условие выполняется.
Корректировка дорожной одежды не требуется.