3.5 Жол төсемесін шекті серпімді иілу бойынша есептеу.

Жол төсемесінің құрылымының шекті серпімді иілуі бойынша шарты: ол келесі (3.5) формула арқылы табамыз:

мұндағы К_пр- беріктік коэффициенті. Жол төсемесінің құрылымының жобалық сенімділік деңгейі бойынша алынады;

- жол төсемесі құрылымының есептік серпімділік модулі, МПа;

- төсеменің күрделілігін, жамылғының түрін және қозғалыс қарқындылығына байланысты алынатын жол төсемесі құрылымының талаптық серпімділік модулі , МПа.

Жол төсемесін қабаттық есептеу екі қабатты жүйенің бес параметрін байланыстыратын номограмманы қолданумен орындалады (сурет. 3.1): Е₂/Е₁ қатынасы; h/D қатынасы мен и Е_общ/Е₁, мұнадғы Е₁ – жоғарғы қабаттағы материалдың серпімділік модулі, МПа; Е₂ – төменгі қабаттың бетінің серпімділік модулі, МПа; h – жоғарғы қабаттың қалыңдығы, см; D - есептеудегі қос дөңгелекті автомобильдің дөңгелегінің ізінің диаметрі кесте .3.2), см; Е_общ – жоғарғы қабаттың бетінің жалпы серпімділік модулі, МПа.

Сурет- 3.6 - Еобщ екі қабатты жүйенің жалпы серпімділік модулін анықтауға арналған номаграмма

Кез келген төрт параметрді білу арқылы бесіншіні анықтауға болады.

Жол төсемесі құрылымын есептеу төмендегідей ретпен жүргізіледі. Әр қабаттың серпімділік модульдарының мәндерін біле отырып, құрылымды номаграмманың көмегімен есептейді. Бұл номаграмма төменгі және жоғарғы қабаттардың серпімділік модульдарының қатынасын жоғарғы қабаттың салыстырмалық қалыңдығын және қос қабатты жүйенің жоғарғы қабатының бетіндегі жалпы серпімділік модулінің бірінші қабатының серпімділік модуліне қатынасын өзара байланыстырады.

2D дан жоғары болатын көп қабатты жол төсемесінің i –қабатты қалыңдығы үшін i-қабаттың беті үшін жалпы серпімділік модулі (есептеу жоғарыдан төмен қарай жүргізіледі): ол келесі (3.6) формула арқылы табамыз:

(3.6)

мұндағы, ,

i – жоғарыдан төменге қарай саналатын жол төсемесінің есептеу қабатының номері (i=1,2,3, …);

- i-қабатының қ алыңдығы , см;

D - сыртқы ауданның диаметрі, см;

- i- төсеу қабатының жартылай кеңістіктегі жалпы серпімділік модулі, МПа;

- i-қабатының серпімділік модулі, МПа.

3.6 Жол төсемелерін жер төсемесінің топырағындағы ығысу бойынша есептеу

Жол төсемесін жылжымалы күштер мен жол төсемесінің өзінің салмағының әсерлерінен жер төсемесінің топырағындағы пластикалық орын ауыстырулар тудыратын ығысу деформациялары болмайтындай етіп жобалайды. Төмендегідей шар орындалған жағдайларда ығысу деформациясы пайда болады: ол келесі (3.7) формула арқылы табамыз:

мұндағы К_бер- беріктік коэффициенті;

Т_шек - топырақтың бөлшектерінің ілігісуінен болатын шекті ығысу кернеу, МПа;

- топырақтағы активті ығыстырушы кернеу, МПа.

Жол төсемесін беріктік шарты (3.7) формула бойынша ұзақ мерзімді және қысқа мерзімді жүктемелердің әсерінен жол төсемесінің конструкциясын төсеме топырақтағындағы немесе нашар байланысқан қабаттарда деформацияларды болдырмау үшін құрылымдайды.

Топырақтағы активті ығыстырушы кернеу: ол келесі (3.8) формула арқылы табамыз:

(3.8)

мұндағы τ_д – номаграмма арқылы табылатын жол төсемесінің салмағының болатын активті ығыстырушы кернеу (сурет. 3.2),

- жылжымалы күштен болатын номаграмма бойынша анықталынатын активті ығыстырушы кернеу (сурет. 3.3);

- жамылғыға әсер ететін дөңгелектің есептік жүктемесі, МПа.

Топырақтағы шекті ығыстырушы кернеу: ол келесі (3.9) формула арқылы табамыз:

мұндағы, c_гр –жер төсемесінің топырағының ілігісуі, МПа;

k₁ – жылжымалы күштердің және тербелістердің әсрінен топырақтың ілігісуінің кемуін есепке алатын коэффициент (төсемені жылжымалы күштерге есептегенде k₁ = 0,5; статикалық күштерге есептегенде k₁ = 0,9);

k₂ – қолайсыз табиғи факторларды, технологиялық және басқа да себептерді есепке алмауға байланысты құрылымның бірқалыпты емес жұмыс істеу шарттарын есепке алатын коэффициент (статикалық есептеулерде k₂ = 1,23, ал жылжымайтын күштер үшін номаграмма бойынша анықталынады (сурет. 3.4);

k₃ – топырақ бөлшектерінің ілігісуінің өсуі,дилатанция салдарынан оның құрылымдағы жұмысының ерекшеліктерін есепке алатын коэффициент. k₃ коэффициентінің мәні топырақтың түріне байланысты қабылданады:

Ірі құм – 7,0;

Ірілігі орташа құм – 6,0;

Майда құм – 5,0;

Шаңды құм, ірі саздақ - 3,0;

Сазды топырақтар (саз, саздақ, құмдақ, іріден басқа) – 1,5.

Сурет 3.7-Жол төсемесінің жалпы қалыңдығына қатысты қабылданатын

активті ығыстырушы кернеуді анықтауға арналған номаграмма

Сурет 3.8 – Қосқабатты жүйенің астынғы қабатында жылжымалы күштен пайда болатын активті ығыстырушы кернеуді анықтауға арналған номограмма (h_в/D=0÷4,0 болған кезде)

Сурет 3.9- Күш түсірудің қайталануын есепке алатын k₂ коэффициентінің графигі

Қозғалыстың соңғы жылдағы қызмет көрсету бойынша есептік келтірілген қарқындылығы (сурет 3.4) : ол келесі (3.10) формула арқылы табамыз: