Определение суммарного расчетного числа

Введение

1. Определение расчетной интенсивности
2. Выбор исходных данных
3. Расчет параметров для проектирования дороги

3.1. Расчетные формулы для дороги №1

3.2. Расчетные формулы для дороги №2

1. Проектирование сокращенного продольного профиля дороги по каждому варианту ее плана.
2. Выбор оптимального варианта по критерию минимума затрат энергии на перемещение транспортных средств

5.1. Выбор для дороги №1

5.2. Выбор для дороги №2

1. Проектирование полного продольного профиля оптимального варианта дороги.

1. Проектирование виража

1. Проектирование двух типов поперечного профиля дороги.

1. Расчет дорожных одежд на прочность

Проектирование автомобильных дорог представляет собой область транспортной науки, изучающую теоретические основы науки и практические методы инженерных изысканий, составление новых комплексных проектов и реконструкции эксплуатируемых автомобильных дорог.

Основные задачи транспорта – своевременное, качественное и полное удовлетворение народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экологической эффективности его работы.

Для закрепления и углубления знаний по элементам конструкции автомобильной дороги выполняется курсовая работа «Проект участка автомобильной дороги». Такая постановка курсового проекта позволяет студентам, при проведении расчетов и проектировании дороги, максимально проявить и закрепить, полученные в процессе обучения, знания.

Проектируемая автомобильная дорога по СНИП 2.05.02–85 отнесена к III категории, для которой расчетная скорость принята 100км/ч.

По величине расчетной скорости назначены технические нормативы на проектирование элементов плана трассы, продольного и поперечного уклонов, которые приведены в таблице №2.

№	Наименование норматива	Значение норматива
	Категория дороги
	Расчетная скорость, км/ч
	Число полос движения, шт.
	Ширина полосы движения, м	3, 5
	Ширина проезжей части, м
	Ширина обочины, м	2, 5
	Укрепление полосы обочины, м	0, 5
	Ширина земляного полотна, м
	Поперечный уклон проезжей части
	Материал укрепления обочин	гравий
	Наименьший радиус кривой в плане, м
	Наибольший продольный уклон
	Наименьший радиус выпуклой вертикальной кривой, м
	Наименьший радиус вогнутой вертикальной кривой, м

Таблица №2

3. Расчет параметров для проектирования дороги

Таблица №3

3.2 Расчетные формулы для дороги №2

Таблица №4

5. Выбор оптимального варианта по критерию минимума затрат энергии на перемещение транспортных средств

Для выбора оптимального варианта используется программа «DOROGA».

Дорога №1

Прямое направление

Обратное направление

Графики для дороги №1

Работа

Видимость

Скорость

5.2 Дорога №2

 

Прямое направление

 

пикеты	работа	видимость	скорость
154, 92
154, 52	494, 7888		26, 255
154, 12	494, 7873		26, 252
153, 72	494, 7888		26, 265
153, 32	494, 789		26, 215
152, 97	499, 7351		25, 771
152, 72	510, 8273		25, 305
152, 52	513, 9039		25, 248
152, 32	514, 9359		25, 259
152, 12	518, 0706		24, 721
152, 35	552, 9865	738, 2721	22, 510
153, 22	621, 215	626, 5012	20, 051
154, 52	670, 6331	515, 1805	19, 204
155, 82	670, 6131	413, 1021	19, 455
157, 12	670, 6154	323, 9743	19, 225
157, 96	670, 6675	240, 784	19, 903
157, 88	581, 9415	168, 682	24, 907
156, 96	409, 5154		27, 778
155, 12	285, 4793		27, 778
сумма	9670, 29

Обратное направление

пикеты	работа	видимость	скорость
155, 12
156, 96	754, 9465	287, 7795	17, 724
157, 88	657, 1277	169, 1086	22, 016
157, 96	494, 7296	128, 3441	27, 778
157, 12	393, 4831		27, 778
155, 82	393, 4804		27, 778
154, 52	393, 4804		27, 778
153, 22	393, 4831		27, 778
152, 35	457, 1698		26, 732
152, 12	520, 3979		24, 063
152, 32	555, 0116		23, 211
152, 52	558, 391		23, 269
152, 72	559, 53		23, 200
152, 97	562, 9719		22, 902
153, 32	575, 7616		22, 408
153, 72	581, 6631		22, 319
154, 12	581, 6628		22, 340
154, 52	581, 6647		22, 334
154, 92	581, 6628		22, 336
сумма	9596, 618

 

Сравним работу, затраченную на прохождение дороги №1 и дороги №2:

для дорги №1 суммарная работа = 20190, 56

для дороги №2 суммарная работа = 19266, 908

так как на второй дороге затраты на работу меньше следовательно мы выбираем дорогу №2

Графики для дороги №2

Работа

Видимость

Скорость

 

Проектирование виража

Для повышения устойчивости автомобиля на кривых устраивают односкатный поперечный профиль – вираж – с уклоном проезжей части и обочин к центру кривой.

Вираж устраивают в пределах основной круговой кривой.

Постепенный переход от двухскатного к односкатному поперечному профилю дороги осуществляется в пределах переходных кривых. Этот участок называется отгоном виража.

Проектирование виража производим в следующей последовательности:

– определяем поперечный уклон виража согласно СНиП 2.05.02-85 или по формуле:

;

i_в = 30‰

– длину отгона виража вычисляем по формуле:

где L_отг – длина отгона виража, м;

b – ширина проезжей части, м;

i_в – поперечный уклон виража, ‰;

i_доп – дополнительный поперечный уклон наружной кромки проезжей части на участке отгона виража (принимается для дорог Ш – IV технических категорий не более 10 ‰).

Как правило, отгон виража устраивают на всей длине переходной кривой, тогда:

где i_отг – продольный уклон наружной кромки проезжей части в пределах отгона виража;

L_ПК – длина переходной кривой;

– вычисляем высоту кромок и оси проезжей части относительно бровок земляного полотна (рисунок 7):

,

где а – проектируемая ширина обочин, м;

i₁ – поперечный уклон проезжей части, ‰;

i₂ – поперечный уклон обочины, ‰;

b – ширина проезжей части, м.

Рис. 1 Схема изменения поперечного профиля на вираже

Проектирование отгона виража:

1. За 10 м до начала отгона виража внешняя обочина разворачивается вокруг кромки проезжей части до тех пор, пока уклон не будет равен уклону проезжей части (рисунок 7). При этом бровка внешней обочины поднимается на высоту:

2. Внешняя полоса проезжей части и обочина вращением вокруг оси

дороги поднимаются до тех пор, пока будет достигнут уклон внутренней полосы проезжей части. Внешняя кромка проезжей части поднимается на высоту:

=

Расстояние, на котором внешняя полоса проезжей части принимает уклон внутренней полосы, равно:

внешняя бровка земляного полотна поднимается на высоту:

3. Увеличивается уклон односкатного поперечного профиля дороги за счет вращения вокруг внутренней кромки проезжей части до тех пор, пока не будет достигнут требуемый уклон виража. При этом внешняя кромка проезжей части поднимается на высоту:

внешняя бровка ( ) и ось проезжей части (h₀) – на высоту:

.

Полные превышения характерных точек поперечного профиля в конце отгона виража вычисляем:

– для оси: Н₀ = h₀=0, 035

– для внешней кромки: =0, 035+0, 07=0, 105

– для внешней бровки земляного полотна: =0, 055+0, 3+0, 095=0, 45

Продольные уклоны, с которыми поднимается в пределах отгона вираж:

– внешняя кромка проезжей части:

– внешняя бровка земляного полотна:

– ось проезжей части:

4. Вся длина отгона виража L_отг делится на несколько равных участков по 10 – 20 м, для каждого сечения определяются превышения характерных точек поперечного профиля (бровок земляного полотна, кромок проезжей части и оси дороги) относительно нулевого сечения.

5. Расчеты оформляются в табличном виде. Результаты подсчета абсолютных характерных точек отгона виража – в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет абсолютных отметок отгона виража

Таблица №5

Таблица №5 была составлена на основе данных ОДН 218.046-01:

9.3. Расчет конструкции по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис.3.1:

по Приложению 1 табл.П.1.1 = 0, 6 МПа, = 37 см

 

1)

=0, 56* 120 = 67, 2 МПа

2)

= 0, 15∙ 1000 = 150 МПа

3)

= 0, 13·2000 = 260 МПа

4)

= 0, 1·3200 = 320 МПа

Требуемый модуль упругости определяем по формуле (3.9):

МПа

где - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды,

- эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 3, 55; 110 кН - 3, 25; 130 кН - 3, 05.

Определяют коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу при уровне надежности 0, 95 - 1, 17 (табл.3.1).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

 

9.4. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3.13):

где - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм (рис.3.2 и 3.3);

р- расчетное давление от колеса на покрытие.

Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь легкая) со следующими характеристиками: (при W-Wm=0.7 и = авт.) = 150 МПа (табл.П.2.5);

= 13° и = 0, 0045 МПа (табл.П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл.П.3.2 при расчетной температуре +20 °С (табл.3.5).

МПа

По отношениям и и при = 13° с помощью номограммы (рис.3.3) находим удельное активное напряжение: = 0, 015 МПа.

Таким образом: = 0, 015·0, 6 = 0, 009 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя определяем по формуле (3.14),

,

где - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки (Приложение 2, табл.П.2.6 или П.2.8);

- коэффициент, учитывающий особенности рабочей конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания.

При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе «основание - песчаный слой» разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения равными:

- 4, 5 - при использовании в песчаном слое крупного песка;

- 4, 0 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;

- 3, 0 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;

- 1, 0 - во всех остальных случаях.

0, 1 - коэффициент для перевода в МПа;

- глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

- средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см ;

- величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

По исходным данным = 0, 004 МПа, 1, 0. 5+10+15+20 = 50 см 35° (табл.2.4)

= 0, 002 кг/см

= 0, 004+0, 1·0, 002·50·tg35° = 1, 22 что больше 1, 00

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Автомобильные дороги»

«Проект участка автомобильной дороги»

Руководитель:

Архангельский А.Н

Студент гр.10-ОБД

Кудрявцев Д.В

БРЯНСК 2013

Содержание

Определение суммарного расчетного числа