Проектирование автодорог

 

3. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта

  1)

  р = 0,6 МПа, D = 37 см

  

     МПа

  2)  

      МПа 

  3)  

      МПа 

  4)  

      МПа

        6) Требуемый модуль  упругости определяем по формуле

    Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg (6898771.626)- 3,55] = 324.44 МПа

  7) Определяем коэффициент прочности  по упругому прогибу:

  

  Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,30.

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

 
 
 

Расчет второго  варианта.

Из типового альбома выбирают материала слоя, выбираются Е,R₀,ά,m

Результаты заносятся  в таблицу 7 

Таблица 8. Предварительная конструкция и ее параметры второго варианта дорожной одежды

 

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта

  1)

  р = 0,6 МПа, D = 37 см

  

      МПа

  2)  

      МПа 

  

  

  3)  

      МПа 

  4)  

      МПа 
 

  6) Требуемый модуль упругости определяем  по формуле

    Е_тр = 98,65[lg(SN_p) - 3,55] = 98,65[lg (6898771.626)- 3,55] = 324,44 МПа

  7) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

  

  Требуемый минимальный коэффициент прочности  для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,30.

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

    Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.

  Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

  Т =

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

  

  В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь легкая) со следующими характеристиками: (при W_p = 0,63W_Т и SN_p =6898771.626  авт.) Е_н = 58.8 МПа, j = 8° и с = 0,0102 МПа. 

  Расчет  первого варианта дорожной одежды.

  Модуль  упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле

   :

где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем при  расчетной температуре +30 °С .

                                       МПа

  По  отношениям и и при j = 8° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига: = 0.019 МПа.

  По  Т = *p =0,019×0,6 = 0,0114 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 = 0,0102 МПа,

    К_д = 1,0.

  Z_оп = 7+10+23+40 = 80 см.

  j_ст = 8° 

  y_cp = 0,002 кг/см²

  0,1 - коэффициент для перевода в  МПа, тогда 

  T_np = 0,0102 + 0,1×0,002×80×tg 8° = 0.0124 МПа

   , что больше  .

  

  Следовательно, конструкция удовлетворяет условию  прочности по сдвигу в грунте. 
 

  Аналогично  рассчитывается конструкция по условию  здвигоустойчивости в слое песка. 

    МПа.

  По  отношениям и и при j = 22° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига: = 0,0169 МПа.

  По  Т = *p =0,0169×0,6 = 0,01014 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 = 0,002 МПа,

    К_д = 4,0.

  Z_оп = 5+10+23 = 38 м.

  j_ст = 22° 

  y_cp = 0,002 кг/см²

  0,1 - коэффициент для перевода в  МПа, тогда 

  T_np  = 0,002*4 + 0,1×0,002×38×tg 22° = 0,0111

   , что больше .

  Следовательно, конструкция удовлетворяет условию  прочности по сдвигу в песчаном слое .

  

  Расчет  второго варианта дорожной одежды.

  Модуль  упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле

   :

где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем при  расчетной температуре +30 °С .

    МПа.

  По  отношениям и и при j = 8° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига: = 0,0199 МПа.

  По  Т = *p =0,0199×0,6 = 0,012 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 = 0,0102 МПа,

    К_д = 1,0.

  Z_оп = 5+14+20+35 = 74 см.

  j_ст = 8° 

  y_cp = 0,002 кг/см²

  0,1 - коэффициент для перевода в  МПа, тогда

  T_np  = 0,0102 + 0,1×0,002×74×tg 8° = 0,0123 МПа

   , что больше  .

  Следовательно, конструкция удовлетворяет условию  прочности по сдвигу в грунте.

  Аналогично  рассчитывается конструкция по условию  здвигоустойчивости в слое песка. 

    МПа.

  По  отношениям и и при j = 22° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига: = 0,0185 МПа.

  По  Т = *p =0,0185×0,6 = 0,0111 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 = 0,002 МПа,

    К_д = 4,0.

  Z_оп = 5+14+20 = 39 м.

  j_ст = 22° 

  y_cp = 0,002 кг/см²

  0,1 - коэффициент для перевода в  МПа, тогда 

  T_np  = 0,002*4 + 0,1×0,002×39×tg 22° = 0,0112

   , что больше . 

  Следовательно, конструкция удовлетворяет условию  прочности по сдвигу в песчаном слое .

  

  

    Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

  Расчет первого варианта конструкции дорожной одежды выполняем в следующем порядке:

  Для нижних слоев:

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

  Е_н = = 198 МПа

  К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.