
- •Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
- •Методические указания
- •Введение
- •Общие сведения о дорожных одеждах
- •2. Типы цементобетонных покрытий
- •3. Принципы конструирования
- •4. Конструкции монолитных
- •Минимальная толщина покрытия, см
- •Расстояние между швами расширения
- •5. Расчет жестких дорожных одежд
- •6. Расчетные параметры подвижной нагрузки
- •Значение коэффициента полосности fпол
- •Значение коэффициента kn для различных категорий дороги
- •Значения коэффициента Кt
- •8. Расчет параметров конструкции и элементов
- •9. Расчет асфальтобетонных покрытий
- •Минимальная толщина асфальтобетонного покрытия
- •10. Мероприятия по замедлению развития трещин
- •Расчет по условию сдвигоустойчивости
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия Ерасч
- •12. Примеры проектирования жестких дорожных одежд
- •12.1. Проектирование цементобетонного покрытия
- •Состав транспортного потока
- •Приведенная к расчетной нагрузке интенсивность движения по дороге
- •Результаты вычислений Ку
- •Толщина конструктивных слоев дорожной одежды
- •12.2. Проектирование асфальтобетонного покрытия
- •Толщина конструктивных слоев дорожной одежды
- •Библиографический список
- •Расчетные характеристики дорожных бетонов
- •Область применения обработанных материалов и укрепленных грунтов
- •Расчетная амплитуда колебаний температуры в течение суток
- •Поправка к расчетной влажности из-за особенности рельефа
- •Поправки по конструктивным особенностям дорожной одежды
- •Конструктивные слои из смесей щебеночно-гравийно-песчаных
- •Характеристики асфальтобетонов при расчете на растяжение при
- •Расчетный модуль упругости бетона при проверке конструкции на сдвиг
- •Оглавление
- •Методические указания
- •644099, Г. Омск-99, ул. П.Некрасова, 10
- •644099, Г. Омск-99, ул. П. Некрасова, 10
Приведенная к расчетной нагрузке интенсивность движения по дороге
Типы автомобилей |
Интенсивность движения в первый год, авт./сут |
Коэффициент приведения к расчетной нагрузке Sm сум |
Интенсивность движения, приведенная к расчетной нагрузке, ед./сут |
Легковые автомобили |
1597 |
0 |
0 |
Легкие грузовые автомобили грузоподъёмностью от 1 до 2 т |
319 |
0,0026 |
0,8 |
Средние грузовые автомобили грузоподъёмностью от 2 до 5 т |
255 |
0,1 |
25,5 |
Тяжёлые грузовые автомобили грузоподъёмностью от 5 до 8 т |
224 |
0,37 |
82,9 |
Очень тяжёлые грузовые автомобили грузоподъёмностью более 8 т |
511 |
0,65 |
332,1 |
Тягачи с прицепами |
160 |
0,78 |
124,8 |
Автобусы |
128 |
0,37 |
47,4 |
ВСЕГО |
3194 |
|
613,5 |
4. Определение расчетной влажности грунта рабочего слоя.
Расчетную влажность дисперсного грунта Wp (в долях от влажности на границе текучести WT) при суммарной толщине слоев дорожной одежды z ≥ 0,75 м (п. 6.14, СНиП 2.05.02-85*, наличие пучинистых грунтов в земляном полотне) определяем по формуле
,
(33)
где Wтаб – среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести WT) влажности грунта, наблюдавшееся в наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам СНиПа по возвышению над источниками увлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и т.п.) и при суммарной толщине одежды до 0,75 м, определяемое по табл. П. 8 в зависимости от дорожно-климатической зоны и подзоны, схемы увлажнения земляного полотна и типа грунта; Δ1W – поправка на особенности рельефа территории, устанавливаемая по табл. П.9; Δ2W – поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, устанавливаемая по табл. П.10; Δ3 – поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды, устанавливаемая по рис. П.1; t – коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности по табл. П.11.
Для рассматриваемых условий Wтаб =0,63; Δ1W = 0,0; Δ2W=0,0; Δ3=0,0; Кн= 0,95, t = 1,71.
Wp =(0,63 + 0 – 0)(1 + 0,171) – 0 = 0,74.
5. Назначение расчетных характеристик грунтов и материалов конструктивных слоев одежды.
Проектирование дорожной одежды начинаем с создания ее конструкции. При заданной категории дороги по табл. 1 назначаем толщину покрытия 20 см. Класс бетона принимаем (см. табл. 3) Bbtb 3,6; Е = 30400 МПа (табл. П.2). При дефиците каменных материалов в Омской области в качестве основания принимаем грунт, укрепленный цементом. В соответствии с табл. П.4 марка прочности материала основания из укрепленного грунта должна быть не ниже М40. Толщину слоя предварительно назначаем равной 24 см, Е2 = 550 МПа (табл. П.13).
Учитывая близкое залегание грунтовых вод и вид грунта земляного полотна, назначаем дополнительный слой основания из песка средней крупности толщиной 25 см, Е3 = 120 МПа (табл. П.14).
При расчетной влажность грунта – суглинка легкого – 0,75 WТ модуль упругости грунта земляного полотна составит Е0 = 35 МПа; φгр = 15о; Сгр = 0,016 МПа (интерполяция) (табл. П.12).
6. Количество дней в году с положительной температурой воздуха найдем по климатическому справочнику или дорожно-климатическому графику для принятого района проектирования. Переход температуры воздуха через 0оС весной (11.04) и осенью (24.10) nС= 196 сут.
7. Расчетная повторяемость приложений нагрузок на дорожную одежду за 25 лет эксплуатации составит (4)
=
196 · 337,4 ·
= 3 156 212 циклов.
8. Эквивалентная толщина подстилающего слоя и эквивалентный модуль упругости на поверхности песчаного подстилающего слоя по (10) и (11):
=
41 см;
=50,9
МПа.
9. Модуль упругости на поверхности слоя основания из цементогрунта
=
58,4 см;
=105,9
МПа.
10. Расчетная прочность бетона на растяжение при изгиб.
Расчетное сопротивление бетона определяем по (13)
Ку = 1,08 · 3156212-0,063 = 0,42;
=
4,0 · 1,2 · 0,42 = 2,016 МПа.
11. Расчетную нагрузку на дорожную одежду находим по (3)
Р = 57,5 · 1,3 = 74,75 кН.
12. Радиус отпечатка колеса R находим по (8) при давлении воздуха в шинах расчетной нагрузки, равном qш = 0,6 МПа:
=
19,92 см.
13. Назначаем несколько значений толщины покрытия h = 20, 22, 24 и 26 см.
14. Вычисляем упругие характеристики плиты для каждой толщины по (13) и заносим в табл. 15.
=
=73,3
см;
=80,6
см;
=87,9
см;
=95,3
см.
15. Принимаем значения коэффициента температуры коробления Кt по табл. 9 для выбранных значений толщины плиты.
16. Для каждой толщины покрытия вычисляем напряжение (9):
=
2,50 МПа;
=
2,17 МПа;
=
1,90 МПа;
=
1,68 МПа.
17. Находим требуемый коэффициент усталости бетона при повторном нагружении Ку (8)
=1,08 (3 156 212)-0,063 =0,42.
18. Находим коэффициент усталости бетона (7) при известных напряжениях в плите для каждого значения толщины плиты.
;
=
0,49.
Таблица 15