Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 61
Расчетно-графическая работа Проверка нежесткой дорожной одежды по критериям прочности Исходные данные:
-район расположения проектируемой дороги – Курская область - заданный срок службы дорожной одежды - - состав потока автотранспортных средств: легковые 600 грузовые 3,5т 55 грузовые 5т 45 грузовые 8т 30 грузовые 10 т 40 грузовые 12 т 10 автопоезда 12 т 40 автопоезда 20 т 10 автобусы 3,5 т 40 автобусы 8 т 10 - приращение интенсивности Тип АТС Кп Ni Nприв легковые 1 600 600 грузовые 3,5т 1,69 55 92,95 грузовые 5т 1,875 45 84,375 грузовые 8т 2,5 30 75 грузовые 10 т 2,67 40 106,8 грузовые 12 т 2,83 10 28,3 автопоезда 12 т 3,5 40 140 автопоезда 20 т 4 10 40 автопоезда 30 т 5 0 0 автобусы 3,5 т 1,69 40 67,6 автобусы 8 т 2,5 10 25 автобусы 12 2,83 0 0 N1= 1260,025 Автомобильная дорога 4 категории 1. Приведение заданного потока к потоку АТС с нагрузкой типа А (Приложение 1 табл.П.1.1)/ОДН/. Величину
Значения Категория дороги III Заданная надежность 0,98 0,95
0,90 Требуемый коэффициент прочности упругого прогиба 1,29 1,17
1,10 сдвига и растяжения при изгибе 1,10 1,00
0,94 Примем показатели для надежности 0,95 Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формуле:
где: Таблица 3.3 Тип дорожной одежды
Значение коэффициента I II III IV
V Капитальный 1,49 1,49 1,38 1,31
- Типы автомобилей Коэф. приведения к расчетной нагрузке кол.автомобилей привед авто Легкие грузовые автомобили q=от 1 до 2 т 0,005 0 0 Средние грузовые автомобили q=от 2 до 5 т 0,200 100 20 Тяжелые грузовые автомобили q=от 5 до 8 т 0,700 30 21 Очень тяжелые грузовые автомобили q=более 8 т 1,250 50 62,5 Автобусы 0,700 50 35 Тягачи с прицепами 1,500 50 75 сумма 1 года = 213,5 1. Вычисляем суммарное расчетное количество приложений за срок службы:
Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости по формуле (3.6) С учетом поправки в примечании табл.П.6.1 f пол= 0,550 коэф.отклонения Кп= 1,310 Число дней работы в году= 135,000 Сум. число воздействий= 732 932 мин. Модуль= 228,4 2. Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:
- для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2 табл.П.2.5, Приложение 3 табл.П.3.2 и Приложение 3 табл.П.3.8); - для расчета по условию сдвигоустойчивости (Приложение 2 табл.П.2.4, Приложение 3 табл.П.3.2, Приложение 3 табл.П.3.8); - для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (Приложение 3 табл.П.3.1 и Приложение 3 табл.П.3.8). конструкция дорожной одежды N Материал слоя
Расчет по допустимому упругому прогибу, Расчет по усл. сдвигоустойчи-вости, Расчет на растяжение при изгибе
МПа
МПа
1. Асфальтобетон высокоплотный на БНД марки 90/130 5 2400 2400 4600 9,50 6,3 5,0 2. Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 40/60 10 1400 1400 1700 5,5 7,9 3,8 Щебеночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные цементом:- соответствующие марке: 40 20 550 550 4. Щебеночно-гравийно-песчаные смеси, крупнообломочные грунты (оптимальные/неоптимальные), обработанные зольным или шлаковым вяжущим соответствующие марке: 20 20 350 350 - - - 5. Супесь - легкая - 54 54 54 - φ=12 С= 0,004 Расчетная относи- тельная влажность
Сцепление, МПа при суммарном числе приложений нагрузки (
Угол внутреннего трения, град. при суммарном числе приложений нагрузки (
1
10
10
10
10
1
10
10
10
10 Супеси 0,60 0,004 36 12 3. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис.3.1: ОДН по Приложению 1 табл.П.1.1 По номограмме 1) Далее расчет ведем по формуле модуль верхний 350,00 550,00 1400,00 2400,00 модуль нижний 54,00 106,95 195,32 278,94 толщина слоя 20,00 20,00 10,00 5,00 экв. Диаметр 37,00 37,00 37,00 37,00 h/d 0,541 0,541 0,270 0,135 экв. Модуль 106,95 195,32 278,94 329,32 Требуемый модуль упругости определяем по формуле (3.9): где 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. 4. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3.13):
где Для определения В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при 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). По отношениям Таким образом: Предельное активное напряжение сдвига
где При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе «основание - песчаный слой» разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения - 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; По исходным данным Прочность не обеспечена 5. Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
Расчет выполняем в следующем порядке: а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.e. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя определяем по номограмме рис.3.1. Определено ранее о формуле К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои. Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле (3.12) Модули упругости асфальтобетонных слоев назначаем по табл.П.3.1. б) По отношениям Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (3.16):
где в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (3.17):
где Таблица 3.6 Материал расчетного слоя
Асфальтобетон 1 Высокоплотный 1,0 3 Пористый и высокопористый 0,80 3.42. Коэффициент
где при г) Следовательно, выбранная конструкция не удовлетворяет этому критерию прочности.
|