Розрахунок дорожнЬОГО одягУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ

На міцність

 

Загальні положення

 

3.1.1 Задача розрахунку – визначення товщини шарів дорожнього одягу у варіантах, намічених при конструюванні, чи вибір матеріалів з відповідними деформаційними характеристиками і характеристиками міцності при заданих товщинах шарів.

3.1.2 Розрахунок дорожнього одягу на міцність заснований на наступних передумовах:

а) напружено-деформований стан дорожнього одягу під дією навантаження описується рішеннями лінійної теорії пружності для шаруватого півпростору з урахуванням умов сполучення шарів на контактах; сили інерції через їх ма-лість у розрахунку не враховуються (задача квазистатична);

б) граничний стан дорожнього одягу характеризується показниками, що залежать від властивостей матеріалу кожного шару дорожнього одягу і ґрунту земляного полотна, а також від їхнього розміщення й умов роботи в конструкції.

3.1.3 Розрахунок дорожніх одягів засновано на трьох критеріях граничного стану – пружному прогині дорожнього одягу під навантаженням, опорі згину монолітних шарів і опорі зсуву ґрунтів і шарів з малозв’язних матеріалів.

3.1.4 Опір згину монолітних шарів і опір зсуву ґрунтів і шарів з мало-зв’язних матеріалів є міцностними характеристиками дорожнього одягу.

Граничний прогин дорожнього одягу є комплексною характеристикою деформативної здатності дорожнього одягу і визначає відповідність необхідної монолітності та рівності покриття.

3.1.5 Для спрощення розрахунків за допомогою таблиць і номограм реальні багатошарові дорожні конструкції приводять до двошарових і тришарових моделей за допомогою методів, викладених у цих Нормах.

При розрахунках можуть бути використані більш складні, якщо вони дають результати, близькі до рішень теорії пружності для багатошарових систем в оцінюванні напружено-деформованого стану (з урахуванням умов сполучення шарів).

3.1.6 Дорожні одяги на перегонах доріг потрібно розраховувати на короткочасну багаторазову дію рухомих навантажень. Тривалість дії навантажень при сучасних швидкостях руху вантажних автомобілів необхідно приймати рівною 0, 1 с, у цьому випадку в розрахунок приймаються значення модуля пружності і міцностні характеристики матеріалів і ґрунту, визначені теж при тривалості дії навантаження 0, 1 с.

3.1.7 Одяг на зупинках автобусів і тролейбусів, перехрестях доріг, на підходах до пересічень із залізничними і трамвайними шляхами і т. ін. потрібно розраховувати на багаторазову короткочасну дію навантаження, а також на тривале одноразове навантаження. При розрахунку одягу на тривалу дію навантаження використовуються значення модуля пружності матеріалів і ґрунтів і їх міцносні характеристики, визначені при тривалості навантаження не менше 600 секунд.

3.1.8 Одяг на стоянках автомобілів і узбіччях доріг слід розраховувати на тривале навантаження (600 секунд). Через малу повторність впливу наванта-жень тут можна вести розрахунок на одиничне навантаження.

3.1.9 При розрахунку на міцність дорожніх одягів з асфальтобетонним покриттям необхідно враховувати особливості поводження його під час експлу-атації в залежності від температури. У той час, як покриття найбільш напружено працює при низьких позитивних температурах, ґрунт земляного полотна і шари одягу із малозв’язних матеріалів сприймають великі напруження при підвищених весняних температурах, коли модуль пружності асфальтобетону істотно знижується. Тому при розрахунку власне асфальтобетонного покриття на розтяг при згині характеристики його повинні відповідати низьким весняним температурам (див. додаток Е). При розрахунку шарів із малозв’язних матеріалів, а також ґрунту на опір зсуву модуль пружності асфальтового бетону покриття повинний відповідати весняним підвищеним температурам (див. додатки Д і Е).

3.1.10 Дорожні одяги в місцях, перерахованих у 3.1.7 і 3.1.8, слід розраховувати на тривалий статичний вплив навантаження по зсуву в ґрунті, у шарах з малозв’язних матеріалів, а також у шарах, оброблених органічними в’яжучими. Крім того, необхідно розраховувати на розтяг при згині монолітні шари з матеріалів, що містять неорганічне в’яжуче.

3.1.11 Дорожній одяг потрібно розраховувати з урахуванням надійності, під якою мають на увазі імовірність безвідмовної роботи конструкції протягом усього періоду між капітальними ремонтами.

Примітка. Відмова – це такий стан дорожнього одягу і відповідний йому коефіцієнт міцності, при якому потрібно проведення капітального ремонту раніше терміну, встановленого даними Нормами. Кількісним показником служить рівень надійності, що являє собою відношення довжини міцних конструкцій, що не потребують капітального ремонту, до загальної довжини ділянки з даним значенням запасу міцності.

3.1.12 Для основних випадків проектування припустимий (необхідний) коефіцієнт надійності К_н, що визначає мінімальне значення коефіцієнта міцності К_мц, який дорожній одяг повинний мати до кінця терміну служби між капітальними ремонтами, нормований у залежності від категорії дороги, капітальності одягу і типу покриття (таблиця 3.1). Припустимий коефіцієнт надійності міських доріг і вулиць слід приймати теж за таблицею 3.1. При коефіцієнті надійності, відмінному від зазначених в таблиці його значень, мінімальний коефіцієнт міцності К_мц одягу слід приймати за графіком (рисунок 3.1).

3.1.13 З урахуванням рівня надійності конструкції визначають розрахункові значення опору розтягу при згині асфальтобетону і вологості ґрунту (див. додатки Д, Е).

Розрахункове значення характеристики  визначають за формулою:

 

при ; ,                (3.1)

 

де		–	середнє значення характеристики за результатами n випробувань;
	t	–	коефіцієнт нормованого відхилення від  при припустимому рів-ні надійності (див. 3.1.12) у залежності від числа років спосте-режень чи кількості досліджень;
		–	коефіцієнт варіації характеристики;
		–	середнє квадратичне відхилення характеристики.

 

Таблиця 3.1

 

Кате-горія дороги	Тип дорож-нього одягу	Коефі-цієнт надій-ності, Кн	Характе-ристика надійності, b	Коефіцієнт запасу, Кмц, за критерієм граничного стану
				згин моно-літних шарів	пружний прогин	зсув у нез-в'язних шарах
Iа	Капітальний	0, 97	1, 875	1, 39	1, 50	1, 51
Iб - II	Капітальний	0, 95	1, 645	1, 35	1, 43	1, 48
III	Капітальний	0, 90	1, 280	1, 29	1, 33	1, 40
IV	Полегшений	0, 85	1, 035	1, 27	1, 29	1, 38
V	Перехідний	0, 75	0, 68	1, 19	1, 23	1, 25

 

 

а)

б)

в)

 

Рисунок 3.1 – Залежність коефіцієнта міцності К_мц від коефіцієнта надійності К_н при критеріях граничного стану:

а) згин монолітних шарів; б) пружній прогин; в) зсув у незв’язних матеріалах та ґрунті земляного полотна для автомобільних доріг І – V категорій

3.1.14 Відмова дорожнього одягу, пов'язана з недостатньою його міцніс-тю може виникнути внаслідок:

- - накопичення до закінчення заданого терміну служби конструкції від транспортного навантаження дотичних напружень, що виникають у кон-структивних шарах і підстилаючих ґрунтах, неприпустимих залишкових дефор-мацій із втратою рівності поверхні покриття і відповідним зниженням швид-кості руху;

- - руйнувань через втому монолітних шарів конструкції під впливом розтягуючих напружень від багаторазового транспортного навантаження і ско-лювання, і лущення покриття під впливом стискаючих напружень при згині з наступною інтенсивною втратою дорожнім одягом транспортно-експлуатацій-них властивостей до закінчення заданого терміну служби.

Відповідно до цього розрахунок на міцність у шарах виконують по допус-тимих напруженнях, на зсув в шарах зі зниженим опором місцевому зсуву і на розтяг та стиск при згині в монолітних шарах.

Розрахунок за допустимим пружним прогином (або потрібним загальним модулем пружності) виконують для перевірки деформативної здатності кон-струкції в цілому і дотримання необхідних транспортно-експлуатаційних вла-стивостей покриття.

 

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: