Расчет конструкции на сопротивление монолитных сдоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
В монолитных слоях дорожной одежды из асфальтобетона возникающие при прогибе одежды напряжения от действия нагрузок не должны в течение срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения при условии:
σR 
-прочность материала слоя на растяжение при изгибе
σR – наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое
σR=уд(σR) 
уд(σR) - растягивающее напряжение от единичной нагрузки по номограмме (рис.3.4.)[…]
- коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под спаренным или однобаллонным колесом (п.3.4[…])
=0,85 для спаренного баллона =1.0 для одного баллона
Р =0,6МПа - расчетное давление (табл.П1.1.) […]
k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки
k1= 
m=4,3 α=7,1
k1= 
= 0,251
k2 =0,8 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (табл. 3.6) […]
t = 1,71- коэффициент нормативного отклонения (приложение 4) […]
-коэффициент вариации прочности на растяжение (приложение 4) […]
Конструкция приведена для расчета к двухслойной модели. в верхнем слое которой находятся асфальтобетонные слои, в нижнем - все оставшиеся, включая грунт земляного полотна. Для обеспечения прочности по изгибу усилена конструкция посредством увеличения толщины слоев из щебня и расклиниванием верхнего из них асфальтобетоном.
Определен общий модуль упругости на поверхности нижнего слоя в верхнем слое модели:Е'''общ=171МПа
Mодуль упругости верхнего слоя модели установлен как средневзвешенное значение для пакета асфальтобетонных слоев
Ев = 
3367МПа
Е'общ = 288 МПа
| Е1=3200МПа | 4см | Е''общ=230МПа | |
| Е2=2000МПа | 8см | Е'''общ=171МПа | |
| Е4= 450МПа | 12см | ЕIVобщ=125МПа | |
| Е5= 230МПа | 20см | ЕVобщ=80МПа | |
| Е5= 120МПа | 30см | Егробщ=49,7МПа |
Егр= 49,7МПа
Двухслойная модель:
_____D_____
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓P_______________________
Е1+2=3367МПа hв =12см Е'''общ=171МПа
| Е4= 450МПа | 12см | ЕIVобщ=125МПа | |
| Е5= 230МПа | 20см | ЕVобщ=80МПа | |
| Е5= 120МПа | 30см | Егробщ=49,7МПа |
Егр= 49,7МПа
По номограмме: уд(σR)= 2,55 при 
= 
; 
Расчетное растягивающее напряжение : σR=2,55 
1,30МПа
Предельное растягивающее напряжение
, тогда условие прочности σR или 
=1,02, что больше 1,0
Требуемое условие прочности по сопротивлению монолитных слоев разрушению от растяжения при изгибе (от действия повторных кратковременных нагрузок) выполнено.
Проверка конструкции на морозоустойчивость
Условие обеспечения конструкции морозоустойчивости l пуч 
lдоп
l пуч -расчетное пучение грунта земляного полотна
lдоп - допускаемое для рассматриваемой конструкции пучение грунта.
Грунт земляного полотна «супесь легкая» классифицируется как пучинистый (относится к группе III по СНиП 2.05.02-85* табл.7, прил.2).
l пуч= l пуч.ср 
= 0,43 (п.4.4[…])
= 1.0 (табл.4.4[…])
= 1,1 (табл.4.5[…])
= 0,9 (рис 4.2)
= 1,21 (рис 4.6)
l пуч.ср= l пуч.ср2 
=1,0 
=0,16 
=1,55 
=2,0
l пуч.ср= 8 
=7,4см
l пуч= 7,4 
По таблице 4.3 […] lдоп=4см
Заключение
В результате расчета была подобрана конструкция дорожной одежды с требуемым уровнем надежности, которая отвечает критериям прочности
по допускаемым упругим прогибам и по сдвигоустойчивости песка и подстилающего грунта касательным напряжениям и монолитных слоев растягивающим напряжениям при изгибе под воздействием многократных кратковременных нагрузок.
___________
[…] -ссылка на ОДН, заполнить № из списка литературы
К расчету дорожной одежды. Заданные величины. Приложение к заданию.
1. Вспомогательная таблица для определения расчетных прочностных характеристик материалов слоев по критериям прочности
| Наименование материала конструктивного слоя | Ориентировочная толщина слоя h, см | Расчетные характеристики материалов по критериям | |||
| Упругий прогиб | Сдвиг | Изгиб | |||
| Динамика | Статика | ||||
| Плотный асфальтобетон | Е= П.3.2 +10° | Е= П.3.2 +20°-30°(ДКЗ) | Е= П.3.3 +20°-30°(ДКЗ) | Е,𝛼,m,R0 ; П.3.1 | |
| Пористый асфальтобетон | Е= П.3.2 +10° | Е= П.3.2 +20°-30°(ДКЗ) | Е= П.3.3 +20°-30°(ДКЗ) | Е,𝛼,m,R0 ; П.3.1 | |
| Высокопористый асфальтобетон | Е= П.3.2 +10° | Е= П.3.2 +20°-30°(ДКЗ) | Е= П.3.3 +20°-30°(ДКЗ) | Е,𝛼,m,R0 ; П.3.1 | |
| Щебень фракциониро-ванный с заклинкой... легкоупл./трудноупл | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | |
| Щебеночные смеси для оснований непрерывной гранулометрии | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | |
| Щебеночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные цементом марки...5% 8% | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | |
| Черный щебень, уложенный по способу заклинки | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | Е= П.3.2-3.10 | |
| Песок дополнительного слоя основания с содержанием глинистых фракций: крупный 0% 5% средней крупности 0% 5% мелкий 0% 5% 8% | Е= П.2.5 | Е= П.2.5 Сдин= φдин= П.2.6 | Е= П.2.5 Сст= φст= П.2.6 | Е= П.2.5 | |
| Грунт рабочего слоя земляного полотна - ...с расчетной относитель-ной влажностью WP=…Wm | Е= П.2.5 | Е= П.2.5 Сдин= φдин= П.2.4; ΣNP=1 уточнить | Е= П.2.5 Сдин= φдин= П.2.4;ΣNP=1 уточнить | Е= П.2.5 |