4. Назначение и расчет конструкции дорожной одежды:

Исходные данные:

ДКЗ – Ш

Категория дороги – IV

Срок службы дорожной одежды Т_сл= 9 – 11 лет (табл.П.6.2, [10])

Тип дорожной одежды — облегченный (п.1, [2])

Заданная надежность – К_н= 0,90 (табл.3.1, [10])

Назначение и расчет конструкции дорожной одежды произвожу по ОДН [4].

Величина N_pприведенной интенсивности на последний год срока службы определяют по формуле:

, ед/сут,

где:

f_пол – коэффициент, учитывающий число полос движения (0,55 – для двух полос движения);

n – общее число марок транспортных средств в составе транспортного потока;

N_m – общее число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й марки;

S_mсyм – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства марки m к расчетной нагрузке (определяется по [10], табл. П 1.3).

Легковые автомобили в расчете не учитываются.

Таблица 7 – Расчетприведенной суммарной интенсивности движения:

Тип транспортного средства		Nm	Smсyм
Автомобили грузовые	ГАЗ	200	0.7
	ЗИЛ	100	1.25
	МАЗ	50	1.25
	КАМАЗ	70	1.25
Автобусы		100	0.7
Автопоезда		25	1.5

N_p= 0,55 * = 522,5ед/сут

Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы:

где n – число марок автомобилей;

N_p – приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сут;

Т_рдг – расчетноечисло расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (Т_рдг = 135 дней);

k_n– коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, определяемый в зависимости от типа дорожной одежды (k_n = 1,26);

К_с – коэффициент суммирования, определяемый в зависимости от q и Т_сл(К_с= 10,0),

где:Т_сл– расчетный срок службы (Т_сл=10 лет);q–показатель изменения интенсивности движения по годам (q = 1,00).

Пред­ва­ри­тель­но на­зна­ча­ем кон­ст­рук­цию и рас­чет­ные зна­че­ния рас­чет­ных па­ра­мет­ров. 403301,6

Таблица 6 – Значения расчетных параметров слоёв дорожной одежды:

№ п/п	Материал слоя	Толщина слоя, h	Расчет по допустимому упругому прогибу, Е, МПа	Расчет на сдвиг, Е, МПа	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	R, МПа	α	m
1	Асфальтобетон плотный марки III на БНД марки 90/130	4	3600	1800	4500	9,8	5,9	5,0
2	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	7	2000	1200	2100	5,65	7,6	4,0
3	Гравийная смесь	20	205	205	205	-	-	-
4	Песок	-	100	100	100	-	-	-

4.1Расчет по допустимому упругому прогибу:

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта согласно [10], используя соответствующие приложения.

При расчету по допускаемому упругому прогибу должно выполняться условие

К_н = 0,9

D = 39 см

1) 0,49

2) 139.4МПа

3)

МПа

4)

МПа

Требуемый модуль упругости определяем по формуле:

Е_тр = 98,65[lg(N_p) - 3,55] = 98,65[lg(403301,6) - 3,55] = 203,22 МПа

Е_тр= 98,65[lg(SN_p) - 3,25] = 98,65[lg 403301,6 - 3,25] = 209,38 МПа

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу = 1,10 (по ОДН [10]).

Е_тр = 203,22  Е _{тр (min)} = 150 МПа

Е_общ>K*Е_тр

360>203,22*1,10МПа

Условие выполнено. Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4.2 Расчет на сдвигоустойчивость:

При устойчивости дорожной одежды на сдвиг должно соблюдаться условие:

Т ≤

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

Т = ,

где p = 0,6 Мпа.

Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (песок) со следующими характеристиками.

Е_н = 100 МПа, j = 21° и с = 0,004 МПа .

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле:

где МПа.

По отношениям ии приj = 21° с помощью номограммы (рис 3,3 [10]) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,017 МПа.

Таким образом: Т = 0,017×0,6 = 0,0102 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр в грунте рабочего слоя определяем по формуле:

T_np = с_Nk_д + 0,1g_срz_опtgj_СТ,

где С_N = 0,005 МПа – коэффициент сцепления в грунте,

К_д = 1 – коэффициент учитывающий особенности работы конструкции,

Z_оп = 4+7+20=31 см - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции.

j_ст = 31° - расчетная величина угла внутреннего трения при статическом действии нагрузки (по табл.2.4 [10]),

γ_cp = кг/см² – средне взвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя

Т_пр = 0,004×1+ 0,1×0,002×31×tg28°= 0,04 МПа

Т ≤ ,

где = 1,00 К_пр=0,049/0,0092=5,11, что больше