148223 (594471), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

К_гр=1,0 (табл.4.5)

К_пл=1,0 (табл.4.4) при К_упл=1,01-0,98

Тогда

l_пуч=l_пуч(ср)К_угв К_нагр К_вл К_гр К_пл (2.12)

l_пуч=1^.0,7^.0,81^.1,0^.1,0^.1,0=0,57 см

Согласно табл.4.3, l_доп=4 см, что больше полученного нами, следовательно, данная конструкция дорожной одежды не требует дополнительного морозозащитного слоя.

Анализ выполненных расчетов позволяет сделать вывод, что принятая конструкция дорожной одежды имеет запасы прочности, сопротивлению сдвигу и сопротивлению растяжению при изгибе.

В качестве альтернативного варианта разработана следующая конструкция дорожной одежды. Она также будет устраиваться на всем протяжении участка дороги.

Таблица 2.4 Расчетные параметры дорожной одежды

Расчет по допускаемому упругому прогибу.

408 МПа

Е_тр=87 МПа

228 МПа

12

Е₁=2400 МПа

15

148 МПа

Е₂=600 МПа

25

Е₃=260 МПа

Е₀=100 МПа

Рисунок 2.2 Схема конструкции дорожной одежды.

Расчет ведем послойно, начиная с подстилающего слоя по номограмме рис.3.1:

2) Е^пс_общ/Е^щгс=100/260=0,385

h_щгс/D=25/37=0,68

Е^щгс_общ/Е^щеб=0,57

Е^щгс_общ=0,57^.260=148 Мпа

3) Е^щгс_общ/Е^чщ=148/600=0,247

h_чщ/D=15/37=0,41

Е^чщ_общ/Е^чщ=0,38

Е^чщ_общ=0,38^.600=228 Мпа

4) Е^чщ_общ/Е^аб=228/2400=0,095

h_аб/D=12/37=0,32

Е_общ/Е^аб=0,17

Е_общ=0,16^.2400=408 Мпа

Определяем требуемый модуль упругости:

Е_тр=98,65[(lg27046)-3,55]=87 Мпа

Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

К_тр=408/87=4,69

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,20.

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 2.4.

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

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (песок мелкий) со следующими характеристиками: Е_н=100 Мпа (табл.П.2.5), φ=14⁰ и с=0,004 Мпа (табл.П.2.4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле 2.5.

Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл.П.3.2 при расчетной температуре +20⁰С.

Е_в=[(1200^.12)+(600^.15)+(260^.25)]/52=575 Мпа

По отношениям Е_в/Е_н=575/100=5,75 и h_в/D=52/37=1,405 и при φ=26⁰ с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига:

τ_н=0,024 Мпа

Таким образом:

Т=0,024^.0,6=0,0144 Мпа.

Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя определяем по формуле 2.6.

Т_пр=0,006^.3+0,1^.0,002^.52^.tg14⁰=0,021 Мпа

Определяем коэффициент прочности по сдвигоустойчивости:

К_пр=0,021/0,0144=1,46 , что больше К^тр_пр=1,00

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

Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели – часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоя, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя.

Е_н=228 Мпа;

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливают по формуле 2.7.

Е_в=3600^.12/12=3600 Мпа

По отношениям h_в/D=12/37=0,32 и Е_в/Е_н=3600/228=15,8 по номограмме находим определяем σ_р`=2,25 Мпа.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле 2.8.

σ_р=2,25^.0,6^.0,85=1,15 Мпа

Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле 2.9.

R₀=9,50 Мпа – для слоя асфальтобетонного пакета.

k ₁=5,4/⁵27046=0,701

t =1,39; k₂=0,90

Отсюда

R_N=9,50^.0,701^.0,90(1-0,10^.1,39)=5,16 Мпа

Находим коэффициент прочности

К_пр= R_N/_r=5,16/1,15=4,49, что больше чем К_пр^тр=1,00

Вывод: Выбранная конструкция удовлетворяет критериям прочности.

Проверка на морозоустойчивость.

1. По приложению 5 табл.5.1 назначаем для каждого слоя коэффициент теплопроводности.

Таблица 2.5 Коэффициенты теплопроводности дорожной одежды.

1. Определяем глубину промерзания по карте (рис.4.4), для Карелии – 1,4 м, и по формуле 2.11.

Z_пр=1,4^.1,38=1,932 м

Для глубины промерзания 2 м по номограмме (рис.4.3) находим величину пучения для кривой (песок мелкий – II группа, слабопучинистая) – l_п(ср)=1 см.

1. Далее находим поправочные коэффициенты

Уровень грунтовых вод от поверхности, - 0,8 м

К_угв=0,7 (рис.4.1)

К_нагр=0,81 (рис.4.2)

К_вл=1,0 (табл.4.6)

К_гр=1,0 (табл.4.5)

К_пл=1,0 (табл.4.4) при К_упл=1,01-0,98

Тогда

l_пуч=1^.0,7^.0,81^.1,0^.1,0^.1,0=0,57 см

Согласно табл.4.3, l_доп=4 см, что больше полученного нами, следовательно, данная конструкция дорожной одежды не требует дополнительного морозозащитного слоя.

Анализ выполненных расчетов позволяет сделать вывод, что альтернативный вариант дорожной одежды имеет более высокие прочностные характеристики и меньшую трудоемкость.

Выбираем в качестве базового - альтернативный вариант.

2.6 Расчет объемов дорожной одежды

Для определения объема каждого слоя дорожной одежды составим поперечный профиль, показанный на рисунках 2.3 и 2.4.

1 вариант дорожной одежды.

Рисунок 2.3 Поперечный профиль дорожной одежды (1 вариант)

Определяем объем асфальтобетона.

Площадь а/б покрытия (нижний слой) S_{покр.н.сл.}=99670 м², высота слоя H_{покр.н.сл.}=0,06 м, V_{покр.н.сл.}=99670^.0,06=5980 м³.

Объемный вес γ_аб=2,3 т/м³, отсюда V_аб=5980^.2,3=13755 тн, а с учетом уширений S_{покр.н.сл.}=101849 м², отсюда 101849/99670=1,022, тогда V_{аб.н.сл.}=13755^.1,022=14058 тн

Площадь а/б покрытия (верхний слой) S_{покр.вер.сл.}=100446 м², высота слоя Н_{покр.вер.сл.}=0,05 м, V_{покр.вер.сл.}=100446^.0,05=5022 м³.

V_аб=5022^.2,3=11551 тн, с учетом уширений и примыканий S_{покр.вер.сл.}^общ.=108027 м², отсюда 108027/100446=1,075, тогда V_{аб.вер.сл.}=11551^.1,075=12417 тн.

Определяем объем обочин.

Характеристики

Список файлов ВКР