Результаты вычислений Ку

Толщина плиты h, см	Упругая характеристика l, см	Kt	σpt, МПа	Ку
20	73,3	0,84	2,50	0,489
22	80,6	0,79	2,17	0,424
24	87,9	0,72	1,90	0,372
26	95,3	0,66	1,68	0,329

19. Определение толщины покрытия.

П о результатам таблицы строим график (рис. 4) зависимости К_у от толщины плиты h, для значения К_у = 0,42 находим толщину плиты, округляя к ближайшему большему значению h = 23 см.

2 0. Расчет швов в цементобетонном покрытии.

Используя вторую расчетную схему, можно определить температурные напряжения в покрытии.

В покрытиях устраивают поперечные и продольные швы. Продольные швы устраивают при ширине покрытия более 4,5 м для предотвращения коробления покрытия и появления продольных трещин при неравномерной осадке основания.

К поперечным относятся швы расширения, сжатия и рабочие швы.

Швы расширения повышают продольную устойчивость бетонного покрытия и компенсируют его тепловое расширение при нагревании в летнее время. Их устраивают также в местах примыкания к мостам, путепроводам, на пересечениях дорог с бетонными покрытиями в одном уровне.

Толщина плиты, см

Рис. 4. График для определения толщины покрытия

К_у

К_у

Швы сжатия располагают по длине плиты между швами расширения и они служат для предотвращения растрескивания покрытия при усадке и охлаждении бетона.

Рабочие швы устраивают в конце смены или при перерыве в укладке бетона более чем на 3 ч. Они могут устраиваться по типу шва коробления или шва расширения.

Определяем расстояние между швами сжатия по (25):

L_сж = 2∙4 (19,92+ ) = 587 см.

Принимаем 6 м. Д опустимые температурные напряжения сжатия в бетонном покрытии составляют (17)

 _t^доп = 0,031 = 0,031 =4,27 МПа.

Из условия сохранения прочности бетона в зоне швов  _t^ДОП не должно превышать 2 B_btb = 2 ∙ 4,0 = 8,0 МПа.

Фактические температурные напряжения составляют (18)

 _t^ф = с Е (Т_макс – Т_исх) = 0,0000133 000 (48,5–19,5) = 9,57 МПа.

Фактические температурные напряжения превышают допустимые  _t^ДОП =4,27 МПа, следовательно, необходимо устраивать швы расширения.

Расстояние между швами расширения находим по (21):

= 31,3 м.

_пр = 0,03 ∙ 2,0 / 8,0 = 0,0075, h_пр = h – 0,04 = 0,23 – 0,04 = 0,19.

Расстояние между швами расширения принимаем с учетом табл. 2, через 5 плит (5 швов сжатия, затем шов расширения).

Диаметр штырей определяют по формуле (23):

= 1,64 см;

19,35 кН.

Диаметр штырей в швах расширения принимаем 22 мм, длину штырей в швах расширения – 50 см.

Прокладки в швах расширения устраивают из досок хвойных пород, которые при расширении бетона при нагревании сжимаются.

Для повышения продольной устойчивости, лучшей совместной работы плит, увеличения динамической устойчивости основания и повышения транспортно-эксплуатационных качеств рекомендуем поперечные швы устраивать наклонно в плане с уклоном 1 : 10.

Следует учитывать требования п. 6.14 СНиП 2.05.02-85*: «Рабочий слой на глубину 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубину 1 м асфальтобетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и на 1 и 0,8 м соответственно в III дорожно-климатической зоне должен состоять из непучинистых или слабопучинистых грунтов. В условиях IV и V дорожно-климатических зон рабочий слой должен состоять из ненабухающих и непросадочных грунтов (табл. 4 и 5 обязательного приложения 2 СНиП 2.05.02-85*) на глубину 1 и 0,8 м от поверхности соответственно цементобетонного и асфальтобетонного покрытий». В нашем примере общую толщину стабильных слоев дорожной одежды можно найти из полученной конструкции дорожной одежды (табл. 16).

Поскольку толщина дорожной одежды 72 см, а для III дорожно-климатической зоны при пучинистом грунте земляного полотна должна составлять 1,0 м, верхний слой земляного полотна толщиной 100 – 72 = 28 см следует устроить из непучинистого грунта (песка среднезернистого).

Таблица 16