Расчет конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу

Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:

Е_об > Е_тiп , ()

где Е_об - общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;

Е_тiп - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности

[1, п. 3.6 и табл. 3.1]. (1,30)

Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:

Е_тiп = 98,65 [lg(S N_р) - c ], (МПа), ()

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

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

Предварительное назначение конструкции дорожной одежды и значений расчётных параметров.

Асфальтобетон плотный

Асфальтобетон пористый

Укрепленный грунт

Грунт землянного полотна

Таблица – Характеристики материалов в конструктивных слоя дорожной одежды

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно по

монограмме 3.1 [1]

5. 5 Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости.

Условие прочности:

, ()

где К_р - требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности [1,см. табл. 3.1]; (1,00)

Т - расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки;

Т_пр - предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке), превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг.

()

где - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм [1, рис. 3.2 и рис. 3.3];

р - расчетное давление от колеса на покрытие (0,6 МПа).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют как средневзвешенный по формуле:

, (3.12)

где п - число слоев дорожной одежды;

E_i - модуль упругости i -го слоя;

h_i - толщина i -го слоя.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле:

T_np = с_Nk_д + 0,1 g_срz_опtgj_СТ, (3.14)

где с_N - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки [1, Приложение 2, табл. П.2.6 или табл. П.2.8];

k_д - коэффициент, учитывающий особенности работы 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 k_д равным:

- 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.

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

g_ср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³; (0,002)

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

что больше К_пр=1,00 – условие выполняется.