По критерию допустимого упругого прогиба




Оценка прочности дорожной одежды

 

Исходными данными для оценки работоспособности дорожной одежды являются интенсивность и состав движущегося по ней ТП, а также конструкция дорожной одежды (очередность и толщина отдельных слоев, характеристика их прочности) и вид грунта земляного полотна (рисунок 9.27).

2) определяется требуемый модуль упругости дорожной одежды , при котором обеспечивается пропуск заданной интенсивности ТП без ее повреждения. Проверяется полученное значение на соответствие минимальным требованиям с учетом типа дорожной одежды (таблица 9.6, последний столбец). Если , то в качестве принимается , определенное по таблице 9.6;

 


 

Рисунок 9.27 – Конструктивная схема

дорожной одежды

 

 

Оценка прочности дорожной одежды выполняется в следующей последовательности:

1) определяется эквивалентный модуль упругости существующей конструкции дорожной одежды путем расчета в соответствии с методикой, представленной ниже;


 


 

Таблица 9.6Нормативные показатели надежности дорожных одежд [82]

Тип дорожной одежды Категория дорог Коэффициент прочности Требуемый (минимально допустимый) модуль упругости дорожной одежды , МПа
Капитальный I-а, I-б, I-в 0,95  
  II 0,95  
  III 0,85  
Облегченный II 0,80  
  III 0,80  
  IV 0,80  
  V 0,80  
Переходный IV 0,60  
  V 0,60  

 

3) рассчитывается отношение . Полученное значение сравнивается с нормативным значением коэффициента прочности (см. таблицу 9.6).

Определение эквивалентного модуля упругости .

Расчет выполняют в два этапа (т.к. рассматривается двухслойная дорожная одежда), на каждом из которых определяют модуль упругости двухслойной системы, состоящей из разнородных материалов. Последовательность выполнения этапов – от нижних слоев дорожной одежды к верхним слоям.

На первом этапе определяют модуль упругости двухслойной системы, состоящей из грунта земляного полотна и основания дорожной одежды. Определяют значения следующих отношений:

 

; (9.34)

, (9.35)

где – модуль упругости грунта земляного полотна, МПа;

– модуль упругости основания дорожной одежды, МПа;

– толщина слоя основания, см.;

– диаметр круга, равновеликого по площади отпечатку колеса на дорогу, см.

Величина зависит от расчетной (эквивалентной) нагрузки на ось, к которой приводятся все типы транспортных средств, движущихся по дороге, а также от вида нагрузки, прикладываемой к дорожной одежде (движущейся или неподвижной). Вид нагрузки зависит от места устройства дорожной одежды. Для полос движения принимается движущаяся нагрузка, для стоянок, участков перед железнодорожными переездами, остановочных площадок МПТ – неподвижная. Расчетная нагрузка выбирается в зависимости от категории дороги по данным таблицы 9.7, величина – по таблице 9.8.

 

Таблица 9.7Нормативные значения расчетных нагрузок

на ось транспортных средств [15]

Категория дороги I-а I-б I-в II III IV V
Расчетная нагрузка на одиночную ось двухосного автомобиля, кН              

После определения значений отношений (9.34) и (9.35) полученные значения откладывают на осях номограммы (см. рисунок 9.28). В искомой точке пересечения линий по наклонным линиям номограммы определяют значение отношения:

 

Таблица 9.8Характеристики нагрузок при расчете нежестких

дорожных одежд [15, 82]

Расчетная нагрузка на одиночную ось двухосного автомобиля, кН Расчетный диаметр следа колеса движущегося автомобиля, D, см
   
   

 

, (9.36)

где – общий модуль упругости двухслойной системы «грунт земляного полотна – основание дорожной одежды».

Затем по известному модулю упругости основания дорожной одежды определяют значение .

На втором этапе расчета определяют модуль упругости двухслойной системы, характеристикой нижнего слоя которой является полученное на предыдущем этапе значение , а верхним слоем является покрытие дорожной одежды с характеристиками и . Последовательность расчетов аналогична первому этапу:

– определяются значения отношений:

; (9.37)

; (9.38)

– по номограмме (см. рисунок 9.28) определяется отношение:

, (9.39)

где – эквивалентный (итоговый) модуль упругости двухслойной системы « – покрытие дорожной одежды»;

– по известному модулю упругости покрытия дорожной одежды определяют .

Определение требуемого модуля упругости

Заданную интенсивность движения на участке автомобильной дороги приводят к расчетной нагрузке, используя следующую формулу:

, (9.40)

где – приведенная интенсивность движения по наиболее загруженной полосе проезжей части, прив. ед./сут.;

– коэффициент многополосности, учитывающий распределение ТП обоих направлений по полосам проезжей части (для дорог c двумя полосами для движения в обоих направлениях = 0,55, для трехполосных дорог – 0,5, для четырехполосных – 0,35, для шестиполосных – 0,3);

– суточная фактическая интенсивность движения в обоих направлениях i -го вида транспортных средств, авт./сут.;

– коэффициент приведения i -го вида транспортных средств, применяемый при расчете дорожной одежды (см. таблица 9.9);

– количество градаций состава ТП (видов транспортных средств, на которые распределен ТП).

Рисунок 9.28 – Номограмма для определения общего модуля упругости двухслойной системы Еобщ [39, 45]

Таблица 9.9Коэффициент приведения транспортных средств [82]

Тип транспортного средства Категория дороги
I-а, I-б, I-в, II, III, IV V
Легковой 0,003 0,005
Мотоцикл    
Грузовой 1,08 2,0
Поезд 2,7 5,0
Автобус 0,76 1,4

 

Определяют требуемый модуль упругости на участке дороги, используя номограмму (см. рисунок 9.29). На оси абсцисс откладывают найденное значение и проводят из этой точки вертикальную линию до пересечения с линией, соответствующей необходимой расчетной нагрузке. Затем из точки пересечения проводят горизонтальную линию до оси ординат и получают значение (в МПа). Проверяют полученное значение на соответствие минимальному нормативному значению согласно таблице 9.6. Если , то в качестве принимается значение .

 

Рисунок 9.29 – Номограмма для определения требуемого

эквивалентного модуля упругости при расчетах по упругим деформациям [82]

 

Определение коэффициента прочности

Для исследуемого участка дороги определяется отношение . Полученное значение сравнивается с нормативным значением коэффициента прочности (см. таблицу 9.6). Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надежности и прочности по критерию упругого прогиба, если:

. (9.41)

При не выполнении условия (9.41) разрабатывается комплекс условий по повышению надежности и прочности дорожной одежды.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: