8. Расчет параметров конструкции и элементов

ДЕФОРМАЦИОННЫХ ШВОВ

Необходимость устройства швов расширения (рис. 2) определяется исходя из допустимых температурных напряжений сжатия, которые равны

, (18) (18)

или

, (19)

где  – плотность материала плиты, т/м³; h – толщина плиты; А_t = =19 МПа.

Из условия сохранения прочности бетона в зоне швов  _t^доп не должно превышать 2 B_btb.

Из условия прочности швы расширения устраивают, если допустимые напряжения _t^доп будут меньше фактических _t^ф, определенных по формуле

 _t^ф = с Е (Т_макс – Т_исх), (20)

где с = 0,00001 1/^оС – коэффициент линейной температурной деформации бетона; Т_макс и Т_исх – максимальная температура бетонного покрытия в зависимости от района и исходная температура бетона в середине плиты при укладке (табл. П.5).

Расстояние между швами расширения определяют по формуле

, (21)

где

_ПР = В_ПР _ПР / Е_ПР, (22)

_ПР – деформация сжатия прокладки в шве расширения, м; В_ПР – ширина прокладки, м; Е_ПР – модуль упругости прокладки, МПа (для дерева равен 8 МПа); _ПР – напряжение в шве расширения, МПа, для деревянных прокладок мягких пород _ПР = 2 МПа; h_ПР – высота прокладки, h_ПР = h – 0,04.

Диаметр штырей d_ШТ (см) определяют по формуле

, (23)

з десь Р_ШТ – часть расчетной нагрузки на колесо, воспринимаемой штырями,

0,25 h

2

1 1 0.35h

3 см 3 см

50

Рис. 3. Конструкция шва сжатия:

1 – установочные шпильки

привариваются к штырю 2

, (24)

з десь _ШТ – податливость штырей при нагружении, мм, для швов сжатия равна 1,5 мм, для швов расширения – 2 мм; _пл – расчетный прогиб края плиты от действия нагрузки, для цементогрунтового основания равен 3 мм, для щебеночного – 5 мм; А_d – коэффициент, учитывающий зону обжатия штырей, для шва сжатия равен 3, для шва расширения – 1,5; R_и – средняя прочность бетона на сжатие, R_и  8 B_btb ; n – количество штырей на полосе наката или на длине l_У; K_d – коэффициент запаса, равный 0,75. Длина штырей составляет 20 d плюс допуск, равный 5 см, плюс добавка на установку температурного колпачка и ширину шва (3 см).

Диаметр штырей в швах сжатия и расширения принимают 22 – 25 мм, в продольных швах 10 – 12 мм. Длина штырей в швах сжатия 45 см, в швах расширения – 50 см, в продольных швах – 75 см. Прокладки в швах расширения устраивают из досок хвойных пород, которые при расширении бетона сжимаются.

Швы сжатия устраивают в свежеуложенном бетоне путем закладки ленты или по принципу ложного шва (рис. 3).

Расстояние между швами сжатия L_сж определяют из рассмотрения второй расчетной схемы дорожной одежды (16)

L_сж =2А = 8(R+ , (25)

где В – полуширина плиты см; h – толщина плиты, см; К_с – коэффициент скорости потери ровности основания при ожидаемой общей просадке основания (земляного полотна) более 15 см, К_с = 1,2, в остальных случаях К_с = 1.

Д ля повышения продольной устойчивости, лучшей совместной работы плит, увеличения динамической устойчивости основания и повышения транспортно-эксплуатационных качеств рекомендуется поперечные швы устраивать наклонно в плане или в виде «елочки» с уклоном 1 : 10.

Диаметр штырей в продольных швах определяется из требуемой площади поперечного сечения F_a (см /м) арматуры:

, (26)

где _f – коэффициент трения сцепления плиты с основанием, принимается _f = 1,5; _i – поперечный уклон, доли единицы, i = 0,05; R_s – расчетное сопротивление арматуры по #M12291 871001190СНиП 2.03.01-84#S, кгс/см ; B, h – в см; γ – в т/м .

Длина гладких штырей в продольных швах равна 40d_ШТ + 5 см, из стержней периодического профиля – 35 d_ШТ + 5 см, при диаметре шпилек для крепления штырей – 8 – 10 мм и при надежной приварке их к штырям – 22 d_ШТ + 5 см.