6.2 Расчет дорожной одежды по упругому прогибу
Для определения фактического модуля упругости многослойной системы, выполняя расчет снизу вверх, находим эквивалентный модуль упругости на поверхностях слоев. Модули упругости слоев дорожной одежды взяты на 10% меньше начальных модулей соответствующих материалов из-за износа слоев дорожной одежды в процессе эксплуатации.
Участок №5
Рисунок 6.1 – Конструкция дорожной одежды участка №5 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h4/D= 25/39=0,64 ,
K3=Eгр /Е4=90/108=0,83.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,88
EэI11= Е4* К1=108*0,88=95,4 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя ПГС
K2= h3/D= 10/39=0,26 ,
K3= EэI11 /Е3=95,4/216=0,44.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,53
EэI1= Е3* К1=216*0,53=114,5 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя цементогрунта
K2= h2/D= 15/39=0,39 ,
K3= EэI1 /Е2=114,5/360=0,32.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,48
EэI= Е2* К1=360*0,48=172,8 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 8/39=0,2 ,
K3= EэI /Е1=172,8/2376=0,07.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,12
Eф= Е1* К1=2376*0,12=285,12 МПа
Фактический модуль упругости составляет 285,12 МПа.
Участок №8
Рисунок 6.2 – Конструкция дорожной одежды участка №8 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h4/D= 25/39=0,64 ,
K3=Eгр /Е4=47/108=0,44.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,65
EэI11= Е4* К1=108*0,65=70,2 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя ПГС
K2= h3/D= 10/39=0,26 ,
K3= EэI11 /Е3=70,2/216=0,325.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,47
EэI1= Е3* К1=216*0,47=101,5 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя цементогрунта
K2= h2/D= 15/39=0,39 ,
K3= EэI1 /Е2=101,5/360=0,28.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,43
EэI= Е2* К1=360*0,43=154,8 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 8/39=0,2 ,
K3= EэI /Е1=154,8/2376=0,065.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,09
Eф= Е1* К1=2376*0,09=213,84 МПа
Фактический модуль упругости составляет 213,84 МПа.
Участок №11
Рисунок 6.3 – Конструкция дорожной одежды участка №11 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h3/D= 30/39=0,77 ,
K3= EэI11 /Е3=65/106=0,6.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,79
EэI1= Е3* К1=108*0,79=85,3 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя гранулированного шлака
K2= h2/D= 25/39=0,64 ,
K3= EэI1 /Е2=85,3/126=0,68.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,82
EэI= Е2* К1=126*0,82=103,3 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 15/39=0,39 ,
K3= EэI /Е1=103,3/2376=0,04.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,09
Eф= Е1* К1=2376*0,09=213,84 МПа
Фактический модуль упругости составляет 213,84 МПа.
Участок №13
Рисунок 6.4 – Конструкция дорожной одежды участка №13 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h4/D= 25/39=0,64 ,
K3=Eгр /Е4=47/108=0,44.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,65
EэI11= Е4* К1=108*0,65=70,2 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя гравия
K2= h3/D= 20/39=0,51 ,
K3= EэI11 /Е3=70,2/180=0,39.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,57
EэI1= Е3* К1=180*0,57=102,6 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя дегтебетона
K2= h2/D= 10/39=0,26 ,
K3= EэI1 /Е2=102,6/2250=0,05.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,07
EэI= Е2* К1=2250*0,07=157,5 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 15/39=0,39 ,
K3= EэI /Е1=157,5/2376=0,066.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,15
Eф= Е1* К1=2376*0,15=356,40 МПа
Фактический модуль упругости составляет 356,40 МПа.
Участок №14
Рисунок 6.5 – Конструкция дорожной одежды участка №14 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h4/D= 25/39=0,64 ,
K3=Eгр /Е4=22/108=0,2.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,4
EэI11= Е4* К1=108*0,4=43,2 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя гравия
K2= h3/D= 20/39=0,51 ,
K3= EэI11 /Е3=43,2/180=0,24.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,44
EэI1= Е3* К1=180*0,44=79,2 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя дегтебетона
K2= h2/D= 10/39=0,26 ,
K3= EэI1 /Е2=79,2/2250=0,035.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,03
EэI= Е2* К1=2250*0,03=90,0 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 15/39=0,39 ,
K3= EэI /Е1=90,0/2376=0,04.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,1
Eф= Е1* К1=2376*0,1=237,60 МПа
Фактический модуль упругости составляет 237,60 МПа.
Участок №17
Рисунок 6.6 – Конструкция дорожной одежды участка №17 для расчёта по упругому прогибу
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного слоя
K2= h5/D= 25/39=0,64 ,
K3=Eгр /Е5=58/108=0,54.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,73
EэIIII= Е5* К1=108*0,73=78,8 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности гравийного слоя
K2= h4/D= 20/39=0,51 ,
K3=EэIIII /Е4=78,8/180=0,44.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI11/Е4, которое составило К1=0,61
EэI11= Е4* К1=180*0,61=109,8 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности щебеночного слоя
K2= h3/D= 20/39=0,51 ,
K3= EэI11 /Е3=109,8/216=0,51.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI1/ Е3, которое составило К1=0,66
EэI1= Е3* К1=216*0,66=142,6 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя из черного песка
K2= h2/D= 5/39=0,13 ,
K3= EэI1 /Е2=142,6/243=0,59
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение EэI/ Е4 , которое составило К1=0,63
EэI= Е2* К1=243*0,63=153,1 МПа
Определяем эквивалентный модуль упругости на поверхности слоя а/б мелкозернистого
K2= h1/D= 11/39=0,28 ,
K3= EэI /Е1=153,1/2376=0,06.
По номограмме из приложения 1 курсового проекта найдем отношение Eф/ Е1, которое составило К1=0,09
Eф= Е1* К1=2376*0,09=213,84 МПа
Фактический модуль упругости составляет 213,84 МПа.
Результаты вычислений сведем в таблицу 6.1 «Результаты вычисления прочности дорожной одежды по упругому погибу» для удобства их анализа.
Таблица 6.1 – Результаты вычисления прочности дорожной одежды по упругому погибу
Участок дороги |
Категория дороги |
Требуемый модуль упругости, МПа |
Фактический модуль упругости, МПа |
Кпр |
Требуемый Кпр |
5 |
III |
200 |
285,12 |
1,43 |
0,94 |
8 |
III |
200 |
213,84 |
1,07 |
0,94 |
11 |
III |
200 |
213,84 |
1,07 |
0,94 |
13 |
II |
220 |
356,4 |
1,62 |
1 |
14 |
III |
200 |
237,6 |
1,19 |
0,94 |
17 |
III |
200 |
213,84 |
1,07 |
0,94 |
Как видно из таблицы 6.1 на всех обследуемых участках дороги Р-19 обеспечена требуемая прочность, поэтому никаких мер по повышению фактического модуля упругости принимать не требуется.