1. Определение перспективной интенсивности движения и суммарного числа приложенной расчетной нагрузки

Определим потребное количество грузовых автомобилей. Годовой объём перевозок равен 0,5 млн. т. нетто в год. При числе рабочих дней в году, равном 240, ежедневной работе в две смены по 12 ч и коэффициенте использования рабочего времени 0,85 определим продолжительность рабочего дня:

ч.

При номинальной грузоподъёмности автомобиля 20 т и коэффициенте использования грузоподъёмности 0,8 фактическая грузоподъёмность равна 16 т.

Время рабочего цикла складывается из времени погрузки и разгрузки по 10 мин., а также удвоенному времени хода, равному дальности возки (18 км), делённой на среднюю техническую скорость движения (15 км/ч):

мин или 2,8 ч.

Таким образом в день можно сделать

рейсов.

Если в год нужно перевезти 500000 т груза нетто , то для этого потребуется:

машин.

Определим приведенную интенсивность движения на последний год службы дорожной одежды. Величина N_p приведенной интенсивности на последний год срока службы определяют по формуле:

, ед/сут,

где f_пол - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним, 0,55;

n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;

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

Согласно данным задания, учитывая предыдущий расчёт:

авт./сут.

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формуле:

,

где п - число марок автомобилей;

n_1m - суточная интенсивность движения автомобилей m-й марки в первый год службы (в обоих направлениях), авт/сут;

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

Т_рдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (определяемое в соответствии с приложением 6);

k_n - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (табл. 3.3);

К_с - коэффициент суммирования,определяемый по формуле:

,

где Т_сл - расчетный срок службы;

q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

,

.

2. Расчёт дорожной одежды на упругий прогиб

Для начала определим прочностные характеристики заданных конструктивных слоёв по табл. п.2.5, п.3.1 – п.3.9, записывая значения в табл. на стр. 2.

Затем определим минимальный требуемый модуль упругости на поверхности конструкции:

Е_тiп = 98,65 [lg(N_р) - c], (МПа),

где N_р - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды;

с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 3,55; 110 кН - 3,25; 130 кН - 3,05.

МПа.

Так как МПа, то принимаем МПа.

Далее определим эквивалентную приведенную толщину нового слоя, по формуле:

,

где h_i - толщина i-го слоя грунта;

- модуль упругости i-го слоя грунта;

- общий модуль упругости грунтов, подстилающего i-тый слой:

.

Здесь D – диаметр следа неподвижного колеса, 39 см.

см,

МПа.

см,

МПа.

см,

МПа.

см,

МПа.

Примечание. Расчёт проведён для уменьшенных толщин слоёв по сравнению с заданными для уменьшения запаса прочности.

Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности, который в общем виде определяют по формуле:

,

где - модуль упругости на поверхности конструкции.

.

Этот коэффициент сравнивается с требуемым минимальным коэффициентом прочности и определяется запас прочности:

.

Условие выполняется, запас обеспечен.