2.2.6.1. Расчет на прочность по критерию допускаемому упругому прогибу

Расчетом по критерию допускаемому упругому прогибу проверяется на прочность конструкция дорожной одежды в целом. Наихудшие условия работы дорожной одежды по этому критерию имеют место весной при температуре покрытия 10 ^оС, поэтому расчетные характеристики материалов, содержащих органические вяжущие, принимаются во всех дорожно-климатических зонах при этой температуре.

Критерий прочности имеет вид:

где – общий модуль упругости на поверхности дорожной конструкции;

– требуемый коэффициент прочности, зависящий от принятого уровня надежности (табл. 17);

– минимальный требуемый модуль упругости, определяемый по эмпирической формуле

где с – эмпирический параметр, принимаемый для расчетной нагрузки: А-10 – с = 3,55, А-11,5 – с = 3,20.

Расчет по критерию допускаемому упругому прогибу не производится на нагрузку 12 и более т на ось.

Независимо от результата расчета, полученного по данной формуле, требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в табл. 18.

Таблица 18

Категория дороги	Суммарное минимальное расчетное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу	Требуемый модуль упругости дорожной одежды типа, МПа
		капитального	облегченного	переходного
I	750000	230
II	500000	220
III	375000	200	200
IV	110000	150	150	100
V	40000		100	50

Для определения общего модуля упругости многослойная дорожная одежда представляется в виде нижеследующей расчетной схемы (рис. 12):

Рис. 12. Расчетная схема дорожной одежды

Общий модуль упругости на поверхности i -го слоя определяется на основе решения теории упругости для двухслойной модели (рис. 13): слой конечной толщины h с модулем упругости Е_в лежит на упругом полупространстве (неограниченном снизу) с модулем Е_н.

Рис. 13. Расчетная схема двухслойной системы

Формула для определения общего модуля двухслойной конструкции имеет вид:

,

где ;

_hi – толщина i-го слоя, см;

_D – диаметр нагруженной площади, см;

– общий модуль упругости полупространства, подстилающего i-й слой, МПа;

_{Ei – модуль упругости i-го слоя, МПа.}

На основе данной формулы построена номограмма (рис. 14).

Для многослойной дорожной одежды расчет по номограмме выполняют сверху – вниз или снизу – вверх, последовательно рассматривая каждые два слоя.

Номерацию слоев ведут сверху – вниз.

При расчете сверху – вниз, принимают, что общий модуль упругости на поверхности

В этом случае по отношению (цифра на кривой) и (абсцисса) определяют ординату, равную , где – общий модуль упругости конструкции дорожной одежды под верхним слоем дорожной одежды.

Далее расчет повторяют аналогично для второго и всех остальных слоев. В конце расчета определяют толщину нижнего слоя основания: по величинам (цифра на кривой) и (ордината) находят (абсцисса).

При заданных толщинах слоев дорожной одежды (при необходимости усиления дорожной одежды или перерасчете конструкции дорожной одежды) расчеты выполняют снизу – вверх.

В этом случае по номограмме по отношению (ордината) и (абсцисса) определяют отношение (цифра на кривой).

Р ис. 14. Номограмма для определения общего модуля упругости Е_общ двухслойной системы