Материал: 2493

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Σhi

 

Есрвзв

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Егр

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Расчетная схема по условию сдвигоустойчивости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

подстилающего грунта

 

 

 

 

 

 

Действующие в грунте или в песчаном слое активные напряжения

сдвига Т вычисляют по формуле

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

(2.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

н − активное удельное

напряжение сдвига от единичной нагрузки,

 

 

= н

 

,

 

 

 

 

 

определяемое по номограмме (см. рисД. 1.10, 1.11).

 

 

оси х.

 

 

взв

 

 

 

 

= = 0,97

 

 

 

 

 

Для этого находим отношение

 

 

 

 

− откладываем по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Далее провод м перпендикуляр от этого значения на оси х до ли-

 

 

 

 

 

 

 

ср

=

 

= 3,47

 

 

 

 

 

 

 

 

ляр к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д

 

 

нии

 

 

 

срвзв:

гр

 

,

б. Затем снова восстанавливаем перпендику-

 

 

 

 

 

значению угла трен я динамического φ = 22º. Определяем значе-

ние н = 0,060 МПа, р = 0,6 МПа − расчетное давление колеса на покрытие.

СТ = 0,6 ∙ 0,06 = 0,036 МПа.

Активное предельное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле

Тпр = Кд (cw + 0,1 ∙ γср zоп ∙ tg φст,

(2.14)

где Кд − коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания.

При устройстве нижнего слоя несущего основания из укрепленных материалов или при укладке на границе «несущее основание − песчаный слой (или песчаный грунт)» разделяющей геотекстильной прослойки kд в данном случае следует принимать равным 4,0 для песка средней крупности; сw − сцепление в грунте земляного полотна (или в

61

промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторности нагрузки (см. табл. 2.3), МПа; zon − глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, 69 см (сумма всех слоёв); γcp − средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, принимаем γcp = 0,002 кг/см3; φст − расчетный угол внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки, град (см. табл. 2.3).

Тпр = 2 (0,003 + 0,1 ∙ 0,002 ∙ 38 ∙ 0,60) =0,015 МПа.

Проверяем условие

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ≥

 

,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, неверно,

.

 

слоя до 40 см.

Условие не выполнено,

 

увеличиваем толщинуh

 

1 ≥ 0,42

 

 

 

 

5

 

Производим перерасчет конструкции с учетом увеличения допол-

нительного слоя основания до 40 см (рис. 2.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

срвзв =

 

 

 

 

 

 

=

 

 

= 1,77И. = 347,25МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

срвзв

 

 

347,25Д

 

 

 

 

По номограмме

 

гр

 

=

 

100

 

= 3,47.

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определяем значение активного удельного напря-

и

 

 

 

 

 

 

н = 0,030 МПа. Затем определяем

жения сдвига от единичной нагрузки

значение активного напряжения сдвига Т = 0,6 ∙ 0,030 = 0,018 МПа.

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.2. Расчетная схема по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта при изменении толщины дополнительного слоя

62

Активное предельное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего

слоя:

Тпр = 2 (0,003 + 0,1 ∙ 0,002 ∙ 0,60) = 0,023 МПа.

 

 

Тпр

Кпотрсдвгу ,

Т

..

,

условие выполнено.

1 ≤ ,

 

 

1 ≤ 1,28

 

 

 

Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе. В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими, и др.) напряжения, возникающие при прогибе под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы вызывать образование трещин от усталостного разрушения. Это возможно при условии

 

 

 

 

 

 

 

изг

 

 

(2.15)

где σ

 

 

 

 

 

 

тр

 

 

 

наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом

r

 

 

 

 

 

,

И

 

слое, устанавливаемое расчетом;

 

тризг требуемый коэффициент проч-

ности с учетом заданного уровня надежности (см. табл. 1.3).

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

Расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле

 

 

 

 

 

̄

 

 

в

 

(2.16)

где К

 

А

 

 

 

 

в

коэфф ц ент, уч тывающий особенности напряженного со-

 

=

 

 

 

 

,

 

стояния покрыт я конструкцби под спаренным баллоном, Кв = 0,85 (при

расчете подСоднобаллонноеиколесо Кв = 1,00); р расчетное давление (см. табл. 1.4); ̄растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, значение находим по номограмме (см. рис. 1.12).

Для этого в соответствии с рис. 2.3 записываем отношение

 

взв

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

ср

 

= = 0,46 .

 

 

=

 

 

 

 

= 16,05

По номограмме рис. 1.12

,

 

общ

 

 

определим значение растягивающего на-

пряжения при изгибе.

63

 

 

 

 

 

ср

 

 

 

взв

 

 

общ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.3. Расчетная схема конструкции на сопротивлениеИ монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Значение средневзвешенного значения модуля упругости монолитного покрытия, состоящего из трех слоев покрытия, рассчитывается

по формуле

 

 

Д

 

 

 

 

 

.

 

 

 

ЕгрвзвА=

 

 

 

 

 

взв

 

 

 

.

Определяем по номограмме растягивающее напряжение от еди-

 

Егр

= б

 

 

= 3466,67МПа

 

ничной нагрузки . Для этого необходимо рассчитать следующие от-

ношения:

ӣ

 

 

 

 

 

 

1) откладываем по оси х значения (Σh1+2+3)D;

 

2) от этого значения восстанавливаем перпендикуляр до пересече-

ния с линиейСвзв ∙

 

 

 

 

 

 

Затем

определяем значение наибольшего растягивающего напря-

Егр /

общ.

 

 

 

 

 

 

жения:

= 1,59∙0,6∙1 = 0,95МПа.

Далее определяем прочность материала монолитного слоя на многократное растяжение при изгибе

= ∙ ∙ 1− ∙ , (2.17)

где Rо нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе для расчетной низкой весенней температуры при однократном приложении нагрузки, принимаем по табл. 1.22; k1 коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталост-

64

ных явлений при многократном приложении нагрузки; k2 то же, под воздействием погодно-климатических факторов; коэффициент вариации прочности на растяжение (табл. 1.31); t коэффициент нормативного отклонения (см. табл. 1.16).

= = (2.16)

где ΣNp расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое по формуле (1.5) с учетом числа расчетных суток за срок службы (см. табл. 1.10); m показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (см. табл. 1.22); α коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной на-

грузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по

влажности (см. табл. 1.22).

 

 

 

 

 

 

Д

 

k1

 

7,6

 

36,87

 

4

 

 

 

 

 

 

 

1848064,7

 

 

А

 

 

RN = 7,8 ∙ 0,21 −0,8 (1,0-0,1 ∙ 1,32) = 1,14 МПа.

Проверяем условие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кн

 

Кизгтр .

 

 

 

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,90

0,94.

С

б0,95

 

 

 

и0,95 ≥ 0,94 => условие выполнено.

Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость. Конст-

рукцию считают морозоустойчивой при условиях (1.17) и (1.18). Производим проверку назначенной конструкции дорожной одежды капитального типа. Общая толщина слоев конструкции 69 см.

lпуч = 6,2 ∙ 0,43 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙ 1,1 = 3,13 см. 3,13 ≤ 4,0 => условие выполнено.

65

Источник: https://studfile.net/preview/16408550/