27. Расчет на устойчивость усталостным деформациям монолитных слоев дорожной одежды.

Недостаточная устойчивость материалов конструктивных слоев к усталостным деформациям проявляется в виде сетки трещин с шагом 10-50 см, или силовых трещин [3].

Усталостные деформации обусловлены повторными воздействиями транспортной нагрузки, накоплением повреждаемости в структуре материала и последующим разрушением. Данные деформации одни из наиболее опасных, поскольку практически не подлежат ремонту и ведут к быстрому выходу дорожной одежды из строя.

Усталостные свойства можно охарактеризовать способностью материала накапливать повреждаемость. То есть необходимо знать и уметь определить уровень повреждаемости ( ). Основные теоретические подходы определения ( ) изложены в [3].

Условие устойчивости материала покрытия к усталостным деформациям при совместном действии транспортной нагрузки и погодно-климатических факторов имеет вид:

, (1.12.1)

где - фактический уровень повреждаемости материала покрытия от совместного действия транспортной нагрузки и погодно-климатических факторов;

[]- предельно-допустимый уровень повреждаемости.

Для определения фактического уровня повреждаемости материала покрытия необходимо подготовить следующие исходные данные:

1. Суммарная интенсивность движения за весь срок службы, по методике;

2. Растягивающие напряжения в слое покрытия _р, МПа;

3. Прочность материала на изгиб R_u, МПа;

4. Предельная структурная прочность материала R_c, МПа;

5. Расчетный срок службы Т, лет.

Для вычисления растягивающих напряжений в монолитных слоях дорожной одежды пользуются номограммами, представленными в [1,2].

Методики оценки устойчивости материалов конструктивных слоев дорожных одежд усталостным деформациям различны в разных странах. Связано это с большой сложностью протекающих процессов. На практике часто идут на упрощение. В частности такой подход принят и в РБ. Для дорог низких категорий применяют упрощенные подходы [1]. Для городских улиц и дорог [2], а также загородных дорог под нагрузку А3 [1] применяют более сложные подходы. Ниже в разделе 12.2 мы рассмотрим упрощенный подход. В разделе капитальный ремонт и реконструкция дорожных одежд (см. раздел 2.7) будет приведен будет приведен расчет, основанный на оценке уровня повреждаемости структуры материала.

28. Расчет на устойчивость усталостным деформациям от нагрузки а1 и а2.

Напряжения, возникающие при прогибе ДО под действием кратковременных повторных нагружений, не должна вызывать нарушение структуры материала и приводить к образованию трещин. Для этого должно выполняться условие

K_пр^тр≤R_доп/σ_p

K_пр^тр – требуемый коэффициент прочности(по таблице)

R_доп – допустимое значение напряжения при изгибе с учетом усталости

σ_p – наибольшее напряжение растяжения

R_доп = R_u(1-0,1t)K_mK_кнК_т

t – коэффициент нормированного отклонения(по табл)

R_u – прочность а/б на растяжение при изгибе

Кm – коэфф. снижения прочности от погодно-климатических факторов

Кт – коэфф. учета снижения прочности от температурных воздействий

Ккн – учитывает кратковременность и повторность нагружения

Ккн=αΣNp^-(1/m)

m – показатель усталости материала

σ_p= σ_p^’pK_б

σ_p^’ – растягивающее напряжение в слое(с пом. номограммы )

K_б – коэфф. учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом.

P – расчетный параметр нагрузки, зависящий от ее типа (А1 А2 А3)

Если условие не выполняется, корректируем толщину слоев.