Проверка №3 Расчёт конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке

а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев.

Модуль упругости нижнего слоя определяем по номограмме рис.3.1. (см. пункт Расчет слоев)    Е_в^щеб=644 МПа.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (толщиной h_в=4+6=10 см) устанавливаем  по формуле 3.12, значения E для материалов слоев принимаем по табл. П3.1

1 слой. Асфальтобетон мелкозернистый плотный типа А I марки на БНД 60/90, МПа, h=4 см; Е=4500МПа

2 слой. Асфальтобетон пористый из крупнозернистой щебеночной смеси типа А на БНД 60/90, МПа h=6 см; Е=2800Мпа

E_ср^сл=(4500х4+2800х6) / (4+6)= 3480 МПа

б) По отношениям E_ср^сл = 3480/644 = 5,4 и h_сл / D = 10/40 =0,25 по номограмме рис.3.4 определяем _r=0,8.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (3.16)

где  - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме рис. 3.4;

к_в - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимают равным 0,85.

р - расчетное давление, принимаемое =0,6

 = 0,8х 0,6х 0,85 = 0,408 МПа.

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (3.17)

где R₀ – нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки. R₀ = 8,00 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета.

k₁ - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки, по формуле

m=4,3; a=5,9; N_p=232918 авт./сут;

К₁= 5,9/(^4,3√232918) = 0,33

k₂ - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (по верхнему слою)

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R=0,10

t - коэффициент нормативного отклонения t=1,71

 k₂ =0,95

R_N = 8,0х0,33х0,95(1 - 0,1×1,71) = 1,86 Мпа

Условие прочности: R_N/σr >1,0

1,86/0,408=4,328>1 – условие выполнено

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

 Заключение: поскольку все проверки успешно выполнены, принимаем и вычерчиваем рассчитанную конструкцию дорожной одежды.

Литература:

1. МГСН 1-01-99. Нормы и равила проектирования планировки и застройки г. Москва – М.:2000

2. ОДМ 218.2.020-2012 методические указания по оценке пропускной способности автомобильных дорог

3. ОДН 218.046-01 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

4. СНИП 2.05.02.-85 – Автомобильные дороги.

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТРАНСПОРТ» МГСУ

МОСКВА 2016