Упругому прогибу
Расчетом по критерию допускаемому упругому прогибу проверяется на прочность конструкция дорожной одежды в целом. Наихудшие условия работы дорожной одежды по этому критерию имеют место весной при температуре покрытия 10 оС, поэтому расчетные характеристики материалов, содержащих органические вяжущие, принимаются во всех дорожно-климатических зонах при этой температуре.
Критерий прочности имеет вид:
где – общий модуль упругости на поверхности дорожной конструкции;
– требуемый коэффициент прочности, зависящий от принятого уровня надежности (табл. 17);
Еmin– минимальный требуемый модуль упругости, определяемый по эмпирической формуле
где с – эмпирический параметр, принимаемый для расчетной нагрузки: А-10 – с = 3,55, А-11,5– с = 3,20.
Расчет по критерию допускаемому упругому прогибу не производится на нагрузку 12 и более т на ось.
Независимо от результата расчета, полученного по данной формуле, требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в табл. 18.
Таблица 18
Категория дороги | Суммарное минимальное расчетное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу | Требуемый модуль упругости дорожной одежды типа, МПа | ||
капитального | облегченного | переходного | ||
I | ||||
II | ||||
III | ||||
IV | ||||
V |
Для определения общего модуля упругости многослойная дорожная одежда представляется в виде нижеследующей расчетной схемы (рис. 12):
Рис. 12. Расчетная схема дорожной одежды
Общий модуль упругости на поверхности i -го слоя определяется на основе решения теории упругости для двухслойной модели (рис. 13): слой конечной толщины h с модулем упругости Евлежит на упругом полупространстве (неограниченном снизу) с модулем Ен.
Рис. 13. Расчетная схема двухслойной системы
Формула для определения общего модуля двухслойной конструкции имеет вид:
,
где;
hi– толщина i-го слоя, см;
D– диаметр нагруженной площади, см;
– общий модуль упругости полупространства, подстилающего i-й слой, МПа;
Ei– модуль упругости i-го слоя, МПа.
На основе данной формулы построена номограмма (рис. 14).
Для многослойной дорожной одежды расчет по номограмме выполняют сверху – вниз или снизу – вверх, последовательно рассматривая каждые два слоя.
Номерацию слоев ведут сверху – вниз.
При расчете сверху – вниз, принимают, что общий модуль упругости на поверхности
В этом случае по отношению (цифра на кривой) и (абсцисса) определяют ординату, равную , где – общий модуль упругости конструкции дорожной одежды под верхним слоем дорожной одежды.
Далее расчет повторяют аналогично для второго и всех остальных слоев. В конце расчета определяют толщину нижнего слоя основания: по величинам (цифра на кривой) и (ордината) находят (абсцисса).
При заданных толщинах слоев дорожной одежды (при необходимости усиления дорожной одежды или перерасчете конструкции дорожной одежды) расчеты выполняют снизу – вверх.
В этом случае по номограмме по отношению (ордината) и (абсцисса) определяют отношение (цифра на кривой).
Рис. 14. Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ двухслойной системы