Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Розрахунок монолітних шарів на розтяг при згині
3.6.1 У монолітних шарах дорожнього одягу – з асфальтобетону, полімер-асфальтобетону, матеріалів і ґрунтів, укріплених комплексними і неорганічни-ми в'яжучими, та ін. – напруження, що виникають при прогині одягу під дією повторних короткочасних навантажень не повинні викликати порушення струк-тури матеріалу й призводити до утворення тріщин, тобто повинна бути забез-печена умова:
Кмц ≤ Rзг / s r (3.14)
3.6.2 Найбільше напруження розтягу s r при згині в монолітному шарі обчислюють за допомогою номограм, побудованих на основі вирішення задачі теорії пружності про шаруватий напівпростір (рисунки 3.6, 3.7). У проектуванні дорожніх одягів зустрічаються два характерних випадки: 1) монолітний шар або кілька суміжних шарів з однотипних монолітних мате-ріалів знаходяться у верхній частині дорожнього одягу – це асфальтобетонні і подібні їм покриття, асфальтобетонні основи, розташовані безпосередньо під асфальтобетонним покриттям; 2) монолітний шар, розташований у товщі до-рожнього одягу – різного роду монолітні основи. 3.6.3 Покриття з асфальтобетону й дьогтебетону розраховувати на розтяг при згині можна за допомогою номограми (рисунок 3.6). Номограма зв'язує відносну товщину покриття h1 /D (горизонтальна вісь) і відношення модуля пружності матеріалу покриття до загального модуля на поверхні основи Е1 /Езаг.осн (криві на номограмі) з максимальним напруженням розтягу s r при згині в матеріалі покриття від місцевого навантаження рівного 1 МПа (верти-кальна вісь). Значення діаметра D круга, рівновеликого площі контакту колеса з покриттям, приймається з додатка Ж. Номограма складена для найбільш небез-печного випадку, коли не забезпечене достатнє зчеплення покриття з основою. 3.6.4 При розрахунку на згин шарів асфальтобетонної основи, що підсти-лає асфальтобетонне покриття, слід увесь пакет шарів з асфальтового бетону приймати за один еквівалентний шар. У цьому випадку модуль пружності екві-валентного шару товщиною, що дорівнює загальній товщині пакета, необхідно визначати за формулою (3.11), а розраховувати на виконання нерівності (3.14) у нижньому шарі асфальтобетонної основи. 3.6.5 Проміжні монолітні шари одягу можна розраховувати за номогра-мою (рисунок 3.7). При цьому багатошарову конструкцію попередньо слід при-вести до тришарової, де середнім буде монолітний шар, що розраховується (див. шар 3 на рисунку 3.7). Номограма пов’язує відносну товщину двох верх-ніх шарів тришарової системи (h1+h2)/D і розтягуючі напруження s r від разо-вого навантаження в нижній точці шару, що розраховується, під центром наван-таженої площі (де ці напруження досягають найбільшого значення) при різних співвідношеннях модулів пружності шарів E1 /E2 (криві на номограмі) і Е2 /Е3 (промені на номограмі). Повне значення розтягуючих напружень s r обчис-люється за формулою (3.16), наведеною в 3.6.8. 3.6.6 Для визначення розтягуючих напружень у монолітних шарах, крім номограм (рисунки 3.6, 3.7), можуть бути використані атестовані у відповід-ному порядку рішення та комп’ютерні програми. Такі програми та рішення повинні давати можливість виконувати розрахунки з необхідною точністю та узгоджуватися з результатами розрахунків за номограмами (рисунки 3.6, 3.7). 3.6.7 Допустимі розтягуючі напруження при згині асфальтобетону:
Rдоп = Rр, (3.15)
де Rр – розрахунковий опір розтягу при згині з урахуванням повторної дії навантажень (3.16).
Рисунок 3.6 – Номограма для визначення розтягуючого напруження при згині від одиничного навантаження у верхньому монолітному шарі дорожнього одягу
Рисунок 3.7 – Номограма для визначення розтягуючого напруження у проміжному монолітному шарі дорожнього одягу
3.6.8 Покриття (3.6.3) чи еквівалентний монолітний шар розраховують на згин (3.6.4) у такій послідовності: а) обчислюють h1 /D при одношаровому покритті або hі, а /D (асфаль-тобетонне покриття на основі з асфальтобетонних шарів), а потім за формулою (3.11) знаходять середній модуль пружності пакета шарів з асфальтового бето-ну; б) загальний модуль пружності Езаг.осн на поверхні основи, що підстилає асфальтобетон, визначають за допомогою номограми шляхом послідовного приведення шарів; в) за відношенням Е1 /Езаг.осн та h1 /D або за допомогою номограми (рису-нок 3.6) визначають розтягуючі напруження , у шарі, що розраховується, від разового навантаження. Повне розтягуюче напруження:
(3.16)
Як правило, K d = 0, 85, але при розрахунку покриття на особливі наванта-ження ( колесо з одним балоном) K d = 1, 0. г) обчислюють допустимі розтягуючі напруження за формулою (3.15). У пакеті асфальтобетонних шарів за розрахункове допустиме розтягуюче напру-ження, Rдоп приймають значення, характерне для матеріалу нижнього шару. По-тім обчислюють відношення Rдоп / s r; якщо Rдоп / s r ≥ Кмц, де Кмц – мінімальний необхідний коефіцієнт міцності (рисунок 3.1), то конструкцію вважають такою, що відповідає вимогам міцності на розтяг при згині. В іншому випадку потріб-но коригувати товщини шарів. 3.6.9 Проміжні монолітні шари доцільно розраховувати в такій послідов-ності. Спочатку за формулою (3.11) обчислити середній модуль пружності кон-структивних шарів, що розташовані вище розрахункового монолітного шару (шар h2 на рисунку 3.7). Розрахункові модулі пружності шарів з матеріалів, що містять органічне в'яжуче, слід приймати при температурі 0 °С. Шари, що під-стилають монолітний шар, треба привести до еквівалентного за жорсткістю од-норідного півпростору з модулем пружності Е3, який можна одержати шляхом послідовного обчислення загальних модулів кожної пари суміжних шарів за номограмою (рисунок 3.3). Потім за номограмою (рисунок 3.7) треба знайти розтягуючі напруження у розрахунковому шарі від разового навантаження, що діє на поверхні покриття. Для цього з точки на верхній горизонтальній осі, що відповідає відношенню hі /D, слід провести вертикаль до кривої з відомим відношенням Е1 /Е2, а з точки перетину провести горизонтальну пряму до променя, що відповідає відношенню Е2 /Е3, звідки опустити вертикаль на нижню горизонтальну вісь, де знайти значення . Розрахункове значення s r належить знайти за формулою (3.16) при K d = 1, 0. Далі послідовність розрахун-ку цілком збігається з послідовністю пункту 3.6.8. Міцність матеріалу монолітного при багаторазовому розтягу при згині визначають за формулою:
(3.17)
Таблиця 3.10
Таблиця 3.11
3.6.10 Методи експериментального визначення деформаційних і міцніс-них характеристик матеріалів і ґрунтів приведені в додатку М.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 275; Нарушение авторского права страницы