• Законы
  • Кодексы
  • Форум
Чтение RSS

Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91)

Текст документа по состоянию на июль 2011 года
Страница 4 из 5
¦   ¦То же, мерзлые                  ¦    2000     ¦     1,97    ¦
¦33 ¦Лессы талые                     ¦    1500     ¦     1,51    ¦
¦   ¦То же, мерзлые                  ¦    1500     ¦     2,09    ¦
¦34 ¦Одномерный гранитный щебень,    ¦    1850     ¦     1,28    ¦
¦   ¦обработанный вязким битумом     ¦             ¦             ¦
¦35 ¦Гравийно-песчаная смесь         ¦    2000     ¦     2,10    ¦
¦36 ¦Гравийно-песчаная смесь, укреп- ¦    2000     ¦     2,02    ¦
¦   ¦ленная 10% цемента              ¦             ¦             ¦
----+--------------------------------+-------------+--------------


Приложение 6
(справочное)



ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО СУММАРНОГО ЧИСЛА ПРИЛОЖЕНИЙ НАГРУЗКИ ЗА СРОК СЛУЖБЫ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Определение расчетного числа дней в году для вычисления суммарного числа приложения расчетной нагрузки за проектный срок службы конструкции

    6.1. Входящие в выражения 3.3 и 3.4 раздела 3 основного текста
расчетное число расчетных дней в году (Т   ) <*> за проектный срок
                                        рдг
службы конструкции (Т  )    должно   устанавливаться   по   данным
                     сл
специальных    региональных    исследований   и   закрепляться   в
региональных нормах, утверждаемых в установленном порядке.
    --------------------------------
    <*> Расчетным   считается   день, в течение которого сочетание
состояния   грунта   земляного  полотна по влажности и температуре
слоев конструкции обеспечивают возможность   накопления остаточной
деформации   в   грунте   земляного  полотна или малосвязных слоях
дорожной одежды.


При отсутствии региональных данных допускается использовать приведенные ниже рекомендации и табличные данные.

При отсутствии региональных норм на территории России допускается использовать данные рис. П.6.1 и табл. П.6.1.



Таблица П.6.1



           РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ Т    В ЗАВИСИМОСТИ
                                   рдг
                    ОТ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ДОРОГИ


---------+----------------------------------------+---------------
¦ Номера ¦Примерные географические границы районов¦Рекомендуемое ¦
¦районов ¦                                        ¦  количество  ¦
¦на карте¦                                        ¦расчетных дней¦
¦        ¦                                        ¦ в году Т     ¦
¦        ¦                                        ¦         рдг  ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦    1   ¦                   2                    ¦       3      ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦1       ¦Зона распространения вечномерзлых грун- ¦70            ¦
¦        ¦тов севернее семидесятой параллели      ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦2       ¦Севернее линии, соединяющей Онегу - Ар- ¦145           ¦
¦        ¦хангельск - Мезень - Нарьян-Мар - шести-¦              ¦
¦        ¦десятый меридиан до побережья Европей-  ¦              ¦
¦        ¦cкой части                              ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦3       ¦Севернее линии, соединяющей Минск - Смо-¦125           ¦
¦        ¦ленск - Калугу - Рязань - Саранск - со- ¦              ¦
¦        ¦рок восьмой меридиан, до линии, соеди-  ¦              ¦
¦        ¦няющей Онегу - Архангельск - Мезень -   ¦              ¦
¦        ¦Нарьян-Мар                              ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦4       ¦Севернее линии, соединяющей Львов - Ки- ¦135           ¦
¦        ¦ев - Белгород - Воронеж - Саратов - Са- ¦              ¦
¦        ¦мару - Оренбург - шестидесятый меридиан,¦              ¦
¦        ¦до линии районов 2 и 3                  ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦5       ¦Севернее линии, соединяющей Ростов-на-  ¦145           ¦
¦        ¦Дону - Элисту - Астрахань, до линии     ¦              ¦
¦        ¦Львов - Киев - Белгород - Воронеж - Са- ¦              ¦
¦        ¦ратов - Самара                          ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦6       ¦Южнее линии, соединяющей Ростов-на-Дону ¦205           ¦
¦        ¦- Элисту - Астрахань, - для Европейской ¦              ¦
¦        ¦части, южнее сорок шестой параллели -   ¦              ¦
¦        ¦для остальных территорий                ¦              ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦7       ¦Восточная и Западная Сибирь, Дальний    ¦130 - 150     ¦
¦        ¦Восток (кроме Хабаровского и Приморского¦(меньшие      ¦
¦        ¦краев, Камчатской области), ограниченные¦значения для  ¦
¦        ¦с севера семидесятой параллелью, с юга -¦центральной   ¦
¦        ¦сорок шестой параллелью                 ¦части)        ¦
+--------+----------------------------------------+--------------+
¦8       ¦Хабаровский и Приморский края, Камчат-  ¦140           ¦
¦        ¦ская область                            ¦              ¦
---------+----------------------------------------+---------------


    Примечание. Значения величины Т    на границах районов следует
                                   рдг
принимать по наибольшему из значений.


6.2. Значение коэффициента суммирования (при отсутствии других данных) следует принимать по табл. П.6.2.



Таблица П.6.2



---------------------+--------------------------------------------
¦Показатель изменения¦Значение К  при сроке службы дорожной одеж-¦
¦интенсивности движе-¦          с                                ¦
¦ния по годам q      ¦ды Т   в годах                             ¦
¦                    ¦    сл                                     ¦
¦                    +---------+----------+----------+-----------+
¦                    ¦    8    ¦    10    ¦    15    ¦     20    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         0,90       ¦   5,7   ¦   6,5    ¦    7,9   ¦    8,8    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         0,92       ¦   6,1   ¦   7,1    ¦    8,9   ¦   10,1    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         0,94       ¦   6,5   ¦   7,7    ¦   10,0   ¦   11,8    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         0,96       ¦   7,0   ¦   8,4    ¦   11,4   ¦   13,9    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         0,98       ¦   7,5   ¦   9,1    ¦   13,1   ¦   16,6    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,00       ¦   8,0   ¦  10,0    ¦   15,0   ¦   20,0    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,02       ¦   8,6   ¦  10,9    ¦   17,2   ¦   24,4    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,04       ¦   9,2   ¦  12,0    ¦   20,0   ¦   29,8    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,06       ¦   9,9   ¦  13,2    ¦   23,2   ¦   36,0    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,08       ¦  10,6   ¦  14,5    ¦   27,2   ¦   45,8    ¦
+--------------------+---------+----------+----------+-----------+
¦         1,10       ¦  11,4   ¦  15,9    ¦   31,7   ¦   67,3    ¦
---------------------+---------+----------+----------+------------


Приложение 7
(справочное)



ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1

Требуется запроектировать дорожную одежду с цементобетонным покрытием на дороге I категории.



Исходные данные:

ширина проезжей части для движения в одном направлении - 7,5 м;

ширина земляного полотна (с учетом обочин) - 15 м;

расчетный срок службы покрытия - 25 лет;

    расчетная нагрузка на дорожную одежду типа А ;
                                                1
    статическая   нагрузка   на  поверхность  покрытия  от  колеса
расчетного автомобиля - Q  = 50 кН;
                         к
    давление в шинах - 0,6 МПа;
    расчетный  диаметр  отпечатка колеса: движущегося - D = 37 см;
неподвижного - D = 33 см;
    интенсивность движения, ед./сут., в первый год службы дорожной
одежды характеризуется следующими данными:
    легкие грузовые автомобили с нагрузкой на ось 50 кН       1080
    средние грузовые автомобили с нагрузкой на ось 70 кН       950
    тяжелые грузовые автомобили с нагрузкой на ось 100 кН     1940
    автобусы с нагрузкой на ось 96 кН                          500
    показатель ежегодного роста интенсивности движения - q = 1,05;
    дорожно-климатическая зона - II, подзона - III;
    схема увлажнения рабочего слоя - 2;
    грунт земляного полотна - супесь пылеватая;
    глубина промерзания - 1,5 м;
    глубина залегания грунтовых вод - 1,8 м;
    коэффициент фильтрации дренирующего материала (песка) - К  = 3
                                                             ф
м/сут.;
    материал покрытия - бетон класса В   4,4;
                                      tb
    материал  основания - песок, укрепленный цементом; нижний слой
- песок среднезернистый;
    расчетная влажность грунта W  = 0,855W .
                                р         т


    Назначение   расчетных   характеристик   грунта  и  материалов
дорожной одежды
    Для проведения расчетов назначаем следующие показатели:
    1)   Требуемый   уровень   надежности  и  соответствующий  ему
коэффициент прочности по табл. 3.1 Рекомендаций:
    для  вычисленной  ниже  интенсивности  движения, приведенной к
расчетной   нагрузке  (1418  ед./сут.),  вероятность   предельного
состояния (уровень надежности) - 0,95; коэффициент прочности - К
                                                                пр
= 1,00.
    2) Расчетную влажность грунта рабочего слоя по формуле:


          _               _           _
    W  = (W     + ДЕЛЬТА  W - ДЕЛЬТА  W) (1 + 0,1t) - ДЕЛЬТА ,
     р     табл         1           2                       3


    где:
    _
    W     = 0,73;
     табл
            _
    ДЕЛЬТА  W = 0,00 (равнинные районы);
          1
            _
    ДЕЛЬТА  W = 0,00;
          2
                        _
    ДЕЛЬТА  = 0,0, т.к. W     < 0,75W ;
          3              табл        т
    t = 1,71 при К  = 0,95.
                  н
    Получаем W  = 0,73 (1 + 0,1 х 1,71) = 0,855.
              р
    3) Расчетный модуль упругости грунта   по   табл. для   супеси
пылеватой - W  = 0,855W ; Е   = 27 МПа.
             р         т   гр
    4) Определение расчетной интенсивности движения.
    Сначала число воздействий автомобилей с различной нагрузкой на
ось Q  приводим к числу воздействия расчетных нагрузок:
     i
    по  формуле  (5)  Рекомендаций находим  коэффициент приведения
i-го автомобиля с нагрузкой на колесо Q   к  нормативной  нагрузке
                                       i
Q  = 50 кН:
 к
                                         4,64
    легкие грузовики - S  = (25,0 / 50,0)     = 0,04;
                        n
                                          4,64
    средние грузовики - S  = (35,0 / 50,0)     = 0,19;
                         n
                                          4,64
    тяжелые грузовики - S  = (50,0 / 50,0)     = 1,00;
                         n
                                 4,64
    автобусы - S  = (35,0 / 48,0)     = 0,83.
                n
    По табл. 3.2 Рекомендаций для двух полос движения f    = 0,55.
                                                       пол
    По   формуле   (3.2)   находим   интенсивность   движения N  ,
                                                               пр
приведенную к расчетной нагрузке:


    N  = 0,55 (0,04 х 1080 + 0,19 х 950 +  1,0 х  1940  +  0,83  х
     р
x 500) = 1418 ед./сут.


    По формуле (3.4) определяем  расчетную  повторность нагружения
при Т = 25 лет; Т    = 210 сут.; q = 1,05:
                 рдг


                                 Т
                                  сл
                                q    - 1
            SUM N  = 0,7 х N  х -------- х Т    х К  =
                 р          р    q - 1      рдг    п


                           25
                       1,05   - 1
        = 0,7 х 1418 х ---------- х 210 х 1,49 = 14823299.
                        1,05 - 1


    5)  Расчетные  характеристики  сопротивления  грунта сдвигу по
табл. П.2.4 ОДН 218.046-01:
    для супеси пылеватой фи   = 10°; С   = 0,003 МПа.
                           гр         гр
    6) Плотность грунта 1,9 т/куб. м.
    7)  Модуль упругости материала верхнего слоя основания (песок,
укрепленный  цементом)  по  табл. П.3.6 ОДН 218.046-01: для песков
средних, укрепленных цементом и соответствующих  марке  40, Е    =
                                                             цгр
550 МПа.
    8) Модуль  упругости  песчаного  слоя основания по табл. П.2.6
ОДН 218.046-01 для песка среднезернистого Е  = 120 МПа.
                                           п
    9) Характеристики   сопротивления  сдвигу  песчаного  слоя  по
табл. П.2.4 ОДН 218.046-01 фи  = 26°; С   = 0,002 МПа.
                             п         гр
    10)  Модуль  упругости  и  сопротивление растяжению при изгибе
бетона по табл. П.1.1 Рекомендаций:
    для бетона класса В   4,4 Р   = 55, Е = 36000 МПа.
                       tb      tb
    11)     Характеристики     для    расчета    конструкции    на
морозоустойчивость:
    для  цементобетонных  покрытий с условиями эксплуатации по 1-й
расчетной  схеме  допускаемая  величина   общего   приподнятия  от
выпучивания 3 см.


    Определение  необходимости  проведения  расчета конструкции на
морозоустойчивость
    Грунт    земляного   полотна   (супесь   пылеватая)   является
сильнопучинистым по ОДН 218.046-01 (табл. 4.2).
    Условие морозоустойчивости - l    <= l   ,
                                  пуч     доп
    где:
    l    - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;
     пуч
    l    - допускаемое для данной конструкции пучение грунта.
     доп
    Величина возможного морозного пучения равна:


         l    = l        х К    х К   х К   х К     х К  ,
          пуч    пуч(ср)    УГВ    пл    гр    нагр    вл


    l        = 3; К    = 0,53; К   = 1,0; К   = 1,1; К     =  0,9;
     пуч(ср)       УГВ          пл         гр         нагр
К   = 1,25;
 вл


    Z   = Z       х 1,38 = 1,5 х 1,38 = 2,07 м ~= 2,0 м;
     пр    пр(ср)


    l    = 3 х 0,53 х 1,0 х 1,1 х 0,9 х 1,25 = 1,97 см < 3 см.
     пуч


    Условие морозоустойчивости выполнено, так как l    < 0,8l   .
                                                   пуч       доп


    Расчет необходимой толщины дренирующего слоя
    Удельный вес воды по табл. 5.3 ОДН 218.046-01:
    q = 4,5 л/(кв. м  х  сут.); К   = 1,6;  К    = 1,0;  К  = 1,2;
                                 пк          вог          г
К  = 0,9;
 р
    q  = 4,5 х 1,6 х 1,0 х 1,2 х 0,9 : 1000 = 0,0078 куб. м/(кв. м
     р
х сут.);
    q' = q  х (В / 2) = 0,0078 х 75 = 0,02925 куб. м/кв. м;
          р
    q' / К  = 0,02925 / 3 = 0,00975.
          ф
    По номограмме 3,5 x h    / L = 0,11;
                         нас
    L = 7,5 + (0,75 + 0,35 / 2) х 1,5 = 12,64 м;
    h    = 0,11 х 12,64 / 3,5 = 0,40 м;
     нас
    h    = 0,14 м;
     зап
    h  = 0,40 + 0,14 = 0,54 м.
     п
    Поскольку   требуемая   толщина  дренирующего  слоя  превышает
заданную, следует применить конструкцию с прикромочным дренажом.


    Назначение конструкции дорожной одежды
    Назначаем следующую конструкцию дорожной одежды:
    покрытие - цементобетон класса В   4,4; Е = 36000 МПа;
                                    tb
    основание - песок, укрепленный цементом, марки 40;
    Е    = 550 МПа; h    = 16 см;
     цгр             цгр
    нижний слой основания - песок среднезернистый;
    Е  = 120 МПа; h  = 35 см.
     п             п


    Определение эквивалентного модуля упругости
    1) На уровне дренирующего слоя песка:
    при Е   = 27 МПа; Е  = 120 МПа; h  = 35 см; D  =  50   см   по
         гр            п             п

формуле (3.13) Рекомендаций:



                     _____
                  3 / 120
    h  = 2 х 35 х \/------ = 63,3 см;
     э              6 х 27


    по формуле (3.12):



120 Е = ------------------------------------------------------- = э __ 3 /27 1,35 х 63,3 120 2 50 0,71 \/--- х arctg(-----------) + --- х -- х arctg ---- 120 50 27 пи 63,3


    = 51,25 МПа.


    2) На уровне слоя цементогрунта:
    при Е    = 550 МПа; Е  = 51,25 МПа; h    = 16 см; D = 50 см:
         цгр             э               цгр


                     ________
                  3 /  550
    h  = 2 х 16 x \/--------- = 38,84 см;
     э              6 х 51,25


                                 550
    Е' = --------------------------------------------------
     э           _____
              3 /51,25         1,35 х 38,84     550    2
         0,71 \/ ----- х arctg(------------) + ----- х -- х
                  550               50         51,25   пи


    ------------- = 84,87 МПа.
             50
    х arctg -----
            38,84


    Определение расчетной прочности бетона
    По формуле (3.8), при SUM N  = 14823299:
                               р
                         -0,063
    К  = 1,088 х (SUM N )       = 0,38.
     у                 р
    По формуле (3.7) Рекомендаций:


     расч
    R     = 4,4 х 0,38 х 1,2 х 1,0 = 2,01 МПа.
     ри


    Определение толщины покрытия
    1)   По  формуле  (П.2.3)  Рекомендаций  определяем  расчетную
нагрузку:


    Q = 50 х 1,3 = 65 кН.


    2) По формуле (3.10) определяем радиус отпечатка колеса    при
q  = 0,6 МПа:
 ш


           _____________
          /     65
    R = \/-------------- = 18,6 см.
          0,1 х пи х 0,6


    3) Для нескольких значений h определяем:
    l  - по формуле (3.11);

у К - по табл. 3.4;
t сигма - по формуле (3.9);
pt К - по формуле: у


                            сигма   х К
                                 pt    пр
                       К  = ----------------.
                        у   В   х К     х К
                             tb    н.п.    F


Значения указанных величин приведены в табл. 1.



Таблица 1



---------------+--------------+---------+----------+--------------
¦Значение h, см¦    l , см    ¦    К    ¦  сигма   ¦      К      ¦
¦              ¦     у        ¦     t   ¦       pt ¦       у     ¦
+--------------+--------------+---------+----------+-------------+
¦      20      ¦    81,22     ¦  0,85   ¦   2,23   ¦     0,42    ¦
¦      22      ¦    89,34     ¦  0,80   ¦   2,04   ¦     0,39    ¦
¦      24      ¦    97,47     ¦  0,73   ¦   1,95   ¦     0,37    ¦
---------------+--------------+---------+----------+--------------


    4) Строим график зависимости К  = f(h).
                                  у
    С   помощью   этого   графика   определяем значение h = 23 см,
соответствующее требуемому значению К  = 0,38.
                                     у


    Расчет по сдвигу в грунте земляного полотна
    По табл. 3.7 Рекомендаций находим Е  = 1770 МПа.
                                       р
    Расчет  производится  в  соответствии с п. п.  3.30 - 3.37 ОДН
218.046-01.
    По формуле (3.12) ОДН 218.046-01:


          23 х 1770 + 550 х 16 + 120 х 35
    Е   = ------------------------------- = 725,8 МПа;
     ср            23 + 16 + 35


    Е   / Е   = 725,8 / 27 = 26,88;
     ср    гр


     3
    SUM h  / D = 74 / 16,5 х 2 = 2,24.
    i=1  i
                                                     ___
    По номограмме (3.3) ОДН 218.046-01 при фи = 10°, тау  = 0,01.
                                                        н
    По формуле (3.13) ОДН 218.046-01 Т = 0,01 х 0,6 = 0,006 МПа.
    Предельное активное напряжение сдвига Т   в грунте    рабочего
                                           пр
слоя определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где:
    С  = 0,003 МПа; К  = 1,0;
     N               д
    Z   = 23 + 16 + 35 = 74 см;
     оп
    фи   = 34° (табл. П.2.6 ОДН 218.046-01);
      ст
    гамма   = 0,002 кг/куб. см;
         ср
    0,1 - коэффициент для перевода в МПа;


    Т   = 0,003 + 0,1 х 0,002 х 74 х tg 34° = 0,013 МПа;
     пр


    К   = 0,013 : 0,006 = 2,17, что больше К   = 1,0 (см.    табл.
     пр                                     пр
3.1 ОДН 218.046-01).
    Следовательно,  конструкция удовлетворяет условию прочности по
сдвигу в грунте.


    Расчет  промежуточного  слоя  (песка)  на  устойчивость против
сдвига (по ОДН 218.046-01)
    1) По формуле (3.12):
    Е   = (1770 х 23 + 600 х 16) / 39 = 1290 МПа;
     ср
    Е  = 1770 МПа, h = 23 см;
     р
    Е    = 600 МПа, h = 16 см;
     цгр
    Е  = 120 МПа, р = 35 см;
     п
    C  = 0,002 МПа, фи  = 27°;
     N                N
     пес
    Е    = 51,25 МПа;
     общ
    Е  / Е  = 1290 / 51,25 = 25,17; h  / D = 39 / 37 = 1,05;
     в    н                          в
    ___
    тау  = 0,016 МПа.
       н
    По формуле (3.13) Т = 0,016 х 0,6 = 0,0096 МПа.
    Предельное активное напряжение сдвига Т   в    песчаном   слое
                                           пр
определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где:
    С  = 0,002 МПа; К  = 4,0;
     N               д
    Z   = 23 + 16 = 39 см;
     оп
    фи   = 34° (табл. П.2.6 ОДН 218.046-01);
      ст
    гамма   = 0,002 кг/куб. см;
         ср
    0,1 - коэффициент для перевода в МПа;


    Т   = 4 х (0,002 + 0,1 х 0,002 х 39 х tg 34°) = 0,029 МПа;
     пр


                                  тр
    К   = 0,029 / 0,0096 = 3,03; К   = 1,0 (см.    табл.   3.1 ОДН
     пр                           пс
218.046-01).
    Следовательно,  условие  по сдвигоустойчивости в песчаном слое
основания выполнено.


Пример 2

    Требуется  запроектировать  дорожную  одежду с цементобетонным
покрытием на дороге IV категории.


    Исходные данные:
    дорога имеет две полосы движения шириной по 3 м;
    ширина земляного полотна - 10 м;
    расчетный срок службы покрытия - 25 лет;
    расчетная нагрузка от колеса на дорожную одежду Q  = 50 кН;
                                                     к
    общая  суточная  интенсивность  движения расчетной нагрузки по
проектируемой  дороге  на  конец срока ее службы - 500 ед./сут. на
полосу;
    схема увлажнения рабочего слоя - 1;
    грунт земляного полотна - супесь легкая;
    расчетная влажность грунта W  = 0,62W ;
                                р        т
    глубина промерзания - 0,5 м;
    дорожно-климатическая зона - IV;
    материал покрытия - бетон класса В   3,6;
                                      tb
    материал   основания   -  песок  среднезернистый,  коэффициент
фильтрации - 6 м/сут.


    Назначение   расчетных   характеристик   грунта  и  материалов
дорожной одежды
    Для проведения расчетов назначаем следующие показатели:
    1)   Требуемый   уровень   надежности  и  соответствующий  ему
коэффициент прочности по табл. 3.1 Рекомендаций:
    для заданной интенсивности движения уровень надежности - 0,80;
коэффициент прочности - К   = 0,87.
                         пр
    2) Расчетную влажность грунта рабочего слоя по формуле (П.2.1)
ОДН 218.046-01:


          _               _           _
    W  = (W     + ДЕЛЬТА  W - ДЕЛЬТА  W) (1 + 0,1t) - ДЕЛЬТА ,
     р     табл         1           2                       3


    где:
    _
    W     = 0,57;
     табл
            _
    ДЕЛЬТА  W = 0,00 (равнинные районы);
          1
            _
    ДЕЛЬТА  W = 0,00;
          2
                         _
    ДЕЛЬТА  = 0,00, т.к. W     < 0,75W ;
          3               табл        т
    t = 0,84 при К  = 0,80.
                  н
    Получаем W  = 0,57 (1 + 0,1 х 0,84) = 0,62W .
              р                                т
    3) Расчетный   модуль   упругости грунта по  табл.   П.2.5 ОДН
218.046-01 при W  = 0,62W ; Е   = 55 МПа.
                р        т   гр
    4) Определение расчетной повторности нагружения.
    Находим интенсивность движения в первый год:


            500
    N  = -------- = 155 ед./сут.
     0       25-1
         1,05
    Расчетную повторность нагружения по формуле (3):


                         25
                     1,05   - 1
    N  = 0,5 х 155 х ---------- х 210 = 887724.
     р                1,05 - 1


    5)  Расчетные  характеристики  сопротивления  грунта сдвигу по
табл. П.2.4 ОДН 218.046-01:
    для супеси легкой фи   = 12°; С   = 0,005 МПа.
                        гр         гр
    6) Плотность грунта 1,9 т/куб. м.
    7)  Модуль  упругости материала верхнего слоя основания (песок
среднезернистый) по табл. П.2.5 ОДН 218.046-01.
    8) Характеристики сопротивления сдвигу песчаного слоя по табл.
П.2.6 ОДН 218.046-01 - фи  = 27°; С   = 0,002 МПа.
                         п         гр
    9)  Модуль  упругости  и  сопротивление  растяжению при изгибе
бетона по табл. П.1.1 Рекомендаций:
    для бетона класса В   3,6: Р   = 45, Е = 32000 МПа.
                       tb       tb


Определение необходимости проведения расчета конструкции на морозоустойчивость

Глубина промерзания конструкции 0,5 м, что меньше 0,6, поэтому расчет дорожной одежды на морозоустойчивость не требуется.



Расчет необходимой толщины дренирующего слоя

Значение удельного притока воды по табл. 5.3 ОДН 218.046-01 для IV дорожно-климатической зоны и 1-й схемы увлажнения земляного полотна отсутствует. Принимаем полную толщину дренирующего слоя равной 0,20 м.



Назначение конструкции дорожной одежды

Назначаем следующую конструкцию дорожной одежды:

    покрытие - цементобетон класса В   3,6; Е = 32000 МПа;
                                    tb
    основание - песок среднезернистый; Е  = 120 МПа; h  = 35 см.
                                        п             п


    Определение эквивалентного модуля упругости
    По формуле (3.13) Рекомендаций при h  = 20 см; Е  = 120 МПа;
                                        п           п
Е   = 55 МПа рассчитываем h :
 гр                        э


                     _____
                  3 / 120
    h  = 2 х 20 х \/------ = 28,55 см.
     э              6 х 55


    По формуле (3.12) Рекомендаций, при D = 50 см, определяем Е :
                                                               э


                              120
Е  = ----------------------------------------------------------- =
 э           __
          3 /50         1,35 х 28,55    120     2           50
     0,71 \/--- х arctg(------------) + --- х ---- х arctg -----
            120              50         55    3,14         28,55


    = 65,9 МПа.


    Определение расчетной прочности бетона
    По формуле (3.8), при SUM N  = 887724, находим:
                               р
                      -0,063
    К  = 1,08 х 887724       = 0,46.
     у
    По   формуле   (1)  Приложения 1, при К   = 1,2  и  К  = 0,46,
                                           н.п.          у
определяем:


     расч
    R     = 3,6 х 0,46 х 1,2 х 1,0 = 1,99 МПа.
     ри


    Определение толщины покрытия
    По формуле (П.2.3) Рекомендаций определяем расчетную нагрузку:


    Q = 50 х 1,3 = 65 кН.


    По формуле (3.10) определяем радиус отпечатка колеса при q   =
                                                              ш
0,6 МПа:


           _____________
          /     65
    R = \/-------------- = 18,6 см.
          0,1 х пи х 0,6


    Для нескольких значений h определяем:
    l  - по формуле (3.11);

у К - по табл. 3.4;
t сигма - по формуле (3.9);
pt К - по формуле: у


                            сигма   х К
                                 pt    пр
                      К  = ----------------.
                       у   В   х К     х К
                            tb    н.п.    F


Значения указанных величин приведены в табл. 2.



Таблица 2



---------------------+------------+------------+-------+----------
¦   Значение h, см   ¦   l , см   ¦     К      ¦сигма  ¦    К    ¦
¦                    ¦    у       ¦      t     ¦     pt¦     у   ¦
+--------------------+------------+------------+-------+---------+
¦         18         ¦   76,48    ¦    2,55    ¦  0,89 ¦   0,51  ¦
+--------------------+------------+------------+-------+---------+
¦         20         ¦   84,98    ¦    2,30    ¦  0,84 ¦   0,46  ¦
+--------------------+------------+------------+-------+---------+
¦         22         ¦   93,48    ¦    2,14    ¦  0,78 ¦   0,42  ¦
---------------------+------------+------------+-------+----------


    4) Строим график зависимости К  = f(h), с   помощью   которого
                                  у
находим значение h = 20 см, соответствующее  требуемому   значению
К  = 0,46.
 у


    Расчет по сдвигу в грунте земляного полотна
    По табл. 3.7 Рекомендаций находим Е  = 1600 МПа.
                                       р
    Расчет  производится  в  соответствии с п. п.  3.30 - 3.37 ОДН
218.046-01:
    1) По формуле (3.12) ОДН 218.046-01:


          20 х 1600 + 120 х 20
    Е   = -------------------- = 860 МПа.
     ср            40


    2) Е   / Е   = 860 / 55 = 15,64.
        ср    гр


        2
    3) SUM h  / D = 40 / 33 = 1,21.
       i=1  i


    4) По  номограмме  (3.3)  ОДН 218.046-01  при  фи = 12° тау  =
                                                               н
0,02.
    По формуле (3.13) ОДН 218.046-01 Т = 0,02 х 0,6 = 0,012 МПа.
    Предельное напряжение сдвига (Т  ) в грунте   рабочего    слоя
                                   пр
определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где:
    С  = 0,005 МПа;
     N
    К  = 1,0;
     д
    Z   = 20 + 20 = 40 см;
     оп
    фи   = 36° (табл. П.2.4 ОДН 218.046-01);
      ст
    гамма   = 0,002 кг/куб. см;
         ср
    0,1 - коэффициент для перевода в МПа;


    Т   = 0,005 + 0,1 х 0,002 х 40 х tg 36° = 0,0108 МПа;
     пр


    К   = 0,0108 / 0,012 = 0,9, что больше К   = 0,87  (см.  табл.
     пр                                     пр
3.1 ОДН 218.046-01).
    Следовательно,  конструкция удовлетворяет условию прочности по
сдвигу в грунте.


    Расчет  промежуточного  слоя  (песка)  на  устойчивость против
сдвига (по ОДН 218.046-01)
    1) Е   = Е  = 1600 МПа.
        ср    р


    2) Е   / Е   = 1600 / 120 = 13,33 МПа.
        ср    сл


        1
    3) SUM h  / D = 20 / 33 = 0,61.
       i=1  i


    4) По номограмме (3.2) ОДН 218.046-01:
     пес                                              ___
    Е    = 65,9 МПа; Е  / Е  = 1600 / 65,9  =  24,28; тау  =  0,09
     э                в    н                             н
МПа.
    По формуле (3.13) Т = 0,029 х 0,6 = 0,0174 МПа.
    Предельное активное напряжение сдвига (Т  ) в песчаном    слое
                                            пр
определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01, где:
    С  = 0,002 МПа;
     N
    К  = 4,0;
     д
    Z   = 20 см;
     оп
    фи   = 34° (табл. П.2.6 ОДН 218.046-01);
      ст
    гамма   = 0,0024 кг/куб. см;
         ср
    0,1 - коэффициент для перевода в МПа;


    Т   = 4 х (0,002 + 0,1 х 0,0024 х 20 х tg 34°) = 0,021 МПа;
     пр


    К   = 0,021 / 0,0174 = 1,20;
     пр
     тр
    К   = 0,87 (см. табл. 3.1 ОДН 218.046-01).
     пс

Следовательно, условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.



Пример 3

Требуется запроектировать дорожную одежду с асфальтобетонным покрытием на цементобетонном основании.



Исходные данные

    Дорога  имеет  две полосы движения шириной по 3,5 м при ширине
обочин 2,5 м;
    расчетный срок службы покрытия - 15 лет;
    расчетная нагрузка от колеса на дорожную одежду Q  = 50 кН;
                                                     к
    интенсивность  движения расчетной нагрузки  на  полосу в конце
срока эксплуатации дорожной одежды - 1000 ед./сут.;
    дорожно-климатическая зона - III;
    схема увлажнения рабочего слоя - 1;
    грунт земляного полотна - песок мелкий;
    материал покрытия - асфальтобетон на основе БНД 60/90;
    материал основания - бетон класса В   2,8 (Р   35).
                                       tb       tb
    Глубина промерзания и уровень залегания грунтовых вод значения
не  имеют,  т.к.  расчета  конструкции  на  морозоустойчивость  не
требуется.


    Назначение   расчетных   характеристик грунтов  и   материалов
дорожной одежды
    Для проведения расчетов назначаем следующие показатели:
    1)   Требуемый   уровень   надежности  и  соответствующий  ему
коэффициент прочности по табл. 3.1 Рекомендаций:
    для заданной интенсивности движения уровень надежности   0,90;
коэффициент прочности К   = 0,94.
                       пр
    2) Модуль упругости грунта по табл. П.2.5 ОДН 218.046-01   для
песка мелкозернистого Е  = 100 МПа.
                       п
    3) Характеристики сопротивления сдвигу песчаного слоя:
    определение расчетной повторности нагружения;
    интенсивность движения в первый год эксплуатации:


           1000
    N  = -------- = 505 ед./сут.;
     0       15-1
         1,05


                           15
                       1,05   - 1
    N   = 0,55 х 505 х ---------- х 225 = 1348525.
     pt                 1,05 - 1


    По табл. П.2.6 ОДН 218.046-01:
    С  = 0,002 МПа; фи  = 25°; фи   = 31°.
     п                п          ст
    4)  Модуль  упругости  и  сопротивление  растяжению при изгибе
бетона по табл. П.1.1 Рекомендаций:
    для бетона класса В   2,8 - Р   = 35,3, Е = 28000 МПа;
                       tb        tb
    по табл.   П.3.1 ОДН  218.046-01 - Е  = 4500 МПа; h  = 14  см;
                                        а              а
R  = 9,8 МПа.
 о
    Расчета  конструкции  на морозоустойчивость не требуется, т.к.
грунт земляного полотна - песок мелкозернистый.


    Расчет необходимой толщины дренирующего слоя
    Расчет  не  производится, т.к. грунт земляного полотна - песок
мелкозернистый.


    Назначение конструкции дорожной одежды
    Согласно   табл.  2.3  Рекомендаций   для  интенсивности  1000
ед./сут. назначаем следующую конструкцию дорожной одежды:
    покрытие - асфальтобетон  на основе БНД 60/90; Е  = 4500  МПа;
                                                    а
h  = 14 см;
 а
    основание - цементобетон класса В   2,8; Е   = 28000      МПа;
                                     tb       цб
h   = 16 см.
 цб
    Согласно п. п. 2.16  и  2.18 длину плит назначаем равной 15 м;
продольный  шов  не  устраиваем;  поперечные  швы  устраиваем  без
штырей.


    Проверка расчетом толщины слоя покрытия и основания
    По   формуле   (3.30)  Рекомендаций  определяем  эквивалентную
толщину слоя:


                      ____
                   3 /4500
    Н  = 16 + 14 x \/----- = 23,6 см.
     э               28000


    По формуле (3.11) рассчитываем упругую характеристику:


                   ____________
                  /28000 х 0,98
    l  = 23,6 x \/ ------------ = 84,4 см.
     у               6 х 100


    По формуле (3.9)   определяем   напряжение,   возникающее   от
нагрузки, при К  = 1:
               м


              Q х 60 х 0,66 х 1,0                    R
    сигма   = ------------------- (0,0592 - 0,2137lg(--)) =
         pt         2                                l
                   h  х К                             у
                         t


      65 х 60 х 0,66 х 1,0                    16,5
    = -------------------- (0,0592 - 0,2137lg(----) = 0,974 МПа.
              2                               84,4
          23,6  х 1,0


    По табл. П.4.11 для  III   дорожно-климатической зоны (Курская
обл.) находим: А  = 15,5.
                п
    Согласно п. 3.19 Рекомендаций омега = 0,26 рад./ч; а   = 0,002
                                                        ta
кв. м/ч; а   = 0,004 кв. м/ч.
          tb
    По формуле (3.32) определяем ДЕЛЬТА t :
                                         б


                               ________                _______
                              / 0,26                  /  0,26
                      -0,14 \/---------       -0,16 \/---------
                              2 х 0,002               2 х 0,004
    ДЕЛЬТА t  = 15,5 е                  (1 - е                 ) =
            б


    = 3,0 °С.


    По формуле (3.31) вычисляем напряжения от перепада температуры
по толщине нижнего слоя:


    сигма  = (0,00001 х 28000 х 3,0) / 2 = 0,42 МПа.
         t
    По формуле (3.8) вычисляем коэффициент усталости:


                         -0,063
    К  = 1,08 х (1348525)       = 0,44.
     у


    По формуле (3.7) находим:


     расч
    R     = 2,8 х 0,44 х 1,2 х 1,0 = 1,48 МПа.
     ри


    По формуле (3.29) и с учетом данных табл. 3.1 Рекомендаций:


                расч
               R
     ф          ри              1,48
    К   = --------------- = ------------ = 1,06 > 0,94.
     пр   сигма  + сигма    0,974 + 0,42
               р        t


    Условие прочности для нижнего слоя выполнено.


    Проверка расчетом толщины асфальтобетонного покрытия
    По рис. П.4.1 для N  = 1000 ед./сут. находим: К   = 1.
                       с                           уа
    По формуле (П.2.3) вычисляем расчетную нагрузку:


    Q = Q  х К  = 50 х 1,3 = 65 кН.
         к    д


    По табл. П.4.13 для мелкозернистого асфальтобетона    находим:
С  = 0,2 МПа.
 а

Тогда по формуле (3.33):



                  -3                            2                  3
                10   х 0,22 (65 - (0,165 + 0,14)  х 3,14 х 0,2 х 10 )
    2,8 х 1,0 > ----------------------------------------------------- =
                                0,14 (2 х 0,165 + 0,14)


    = 0,022 МПа.


Условие прочности для покрытия дорожной одежды выполняется.



Пример 4

Требуется запроектировать дорожную одежду со сборным железобетонным покрытием из предварительно напряженных плит размером 0,14 х 2 х 6 м.

Плита рассчитывается как типовая с учетом возможности ее работы при двухстадийном строительстве: на первой стадии - на земляном полотне из мелкого песка, модуль упругости которого с учетом пластических деформаций (см. п. 3.28) равен 37 МПа, а на второй стадии укладки укрепленного слоя основания - 100 МПа (для Западной Сибири).

Нормативную нагрузку принимаем 65 кН на колесо;

расчетную Q = 65 х 1,25 х 1,25 = 101,6 кН;

    давление в шинах q  = 0,5 МПа;
                      ш
                                          1
    расстояние между спаренными колесами в  = 15 см;
    расчетную  повторность  нагружения  для  типовых  плит  - 2000
авт./сут., для дорожной одежды - 1000 авт./сут.
    Марка бетона плиты 350 (класс В 30).
                                               3
    Согласно   СНиП   2.03.01-84    Е = 29 х 10  МПа;    расчетная
                     р
прочность на сжатие R  = 17,3 МПа,    расчетная    прочность    на
                     и
                       расч
растяжение при изгибе R     = 1,22 МПа.
                       ри
    В   продольном направлении применяется арматура диаметром  14,
                  3
А-IV, Е = 190 х 10  МПа, расчетная прочность R      = 600 МПа.
                                              s.ser
    В поперечном направлении применяется арматура   диаметром   5,
                  3
В -I, Е = 170 х 10  МПа, расчетная прочность R      = 405 МПа.
 р                                            s.ser
    Предварительное напряжение сигма   = R      - 30  - 360 / 6  =
                                    sp    s.ser
510 МПа.
    Потери предварительного напряжения сигма   = 100 МПа.
                                            пт


Определение количества арматуры в плите

Для определения количества арматуры рассматриваем работу плиты на первой стадии - до появления в бетоне трещин и на второй стадии - после появления трещин.

На первой стадии модуль упругости плиты равен модулю упругости бетона, на второй - определяется по формуле (3.38) в зависимости от степени раскрытия трещин.

    Первоначально задается удельное сечение арматуры f  и   высота
                                                      а
             1
сжатой зоны х .
    Для продольного направления (для 5 диаметром 14) f    = 0,0385
                                                      а,х
         1
кв. см; х  = а  = 4 см  и  для поперечного - f    = 0,0093 кв. см;
              о                               а,у
 1
х  =  3 см и а  = 5 см.
              о
    Для продольного направления:


                              29000
    Е" = ---------------------------------------------- = 2694 МПа.
     х               2     2
             290 х 10  х 14  (14 - 4) (600 - 510 + 100)
         1 + ------------------------------------------
                     3                                2
             190 х 10  х 7 х 0,0385 х 600 (14 - 4 - 4)


    Для поперечного направления:


                              29000
    Е" = ---------------------------------------------- = 183,6 МПа.
     у                    2     2
                  290 х 10  х 14  (14 - 3) х 405
         1 + ------------------------------------------
                     3                                2
             190 х 10  х 7 х 0,0093 х 405 (14 - 3 - 5)


    По формуле (3.42) определяем полуширину и полудлину отпечатков
колеса: а = 29 см и в = 29 см.
                                          ц   ц   т    т
    По формулам (3.39 - 3.41) определяем L , L , L  и L .
                                          х   у   х    у
    Для первой стадии:


                    __                   _____
     ц           3 /Е                 3 /29000
    L  = 2,5 х h \/--- + а = 2,5 х 14 \/------ + 29 = 206 см;
     х             6Е                   6 х 37
                     о
     ц
    L  = 206 см;
     у
     т       ц            т
    L  = 0,7L  = 144 см; L  = 144 см.
     х       х            у
    Для второй стадии:
     ц            ц           т             т
    L  = 109 см; L  = 62 см; L  = 76,6 см; L  = 43 см.
     х            у           х             у
    Определяем  изгибающие моменты на первой стадии (мю = 0,17) по

формулам (3.43), (3.44) и (3.47) в центре плиты с учетом

пластических деформаций основания под краями плит:
    в продольном направлении:


                  ц          ц
                 L          L
     ц            х          у                      206
    М  = 0,159Q (-- G  + мю -- G ) = 101,6 х 0,159 [--- x
     х            ц  а       ц  в                   100
                 L          L
                  у          х


           1,136 х 29           100      1,136 х 29
    x (1 - ----------) + 0,17 х --- (1 - ----------)] = 29,2 кН;
              206               206         100


    в поперечном направлении:


                 ц
                L
     ц           у
    М  = 0,159Q -- G  = 101,6 х (100 / 206) х 0,159 (1 -
     у           ц  в
                L
                 х


            29
    - 1,136 ---) = 5,33 кН.
            200


    В  продольном  направлении  в  центре  плиты  с  учетом работы
ненагруженных краевых полос плит по формуле (3.51) находим:


     ц'    29,2 х 0,8 х 100
    М   = ------------------ = 19,8 кН;
     х              пи х 80
          206 х sin(-------)
                    2 х 206


    на продольном крае плит по формуле (3.46) ((L  + а) не   более
                                                 у
2В):


              ц
          2Q L  х 0,159 х G
     кр       х            а
    М   = ------------------ =
     х           т
                L  х а
                 у


                                     29
      2 х 101,6 х 206 х (1 - 1,136 х ---) х 0,159
                                     206
    = ------------------------------------------- = 29,0 кН;
                           200


                                                   кр
    на поперечном крае в поперечном направлении - М   = 10,6 кН.
                                                   у
    Определяем изгибающие моменты на второй стадии:
     ц             ц             кр             кр
    М  = 19,4 кН; М  = 4,38 кН; М   = 34,7 кН; М   = 9,04 кН.
     х             у             х              х
    Изгибающий момент от монтажных нагрузок, при а  = 50 см и l  =
                                                  1
500 см, вычисляем по формуле (3.53):



2 2 q 500 50 М = 1,5 х 0,0024 х (---- - ---) х 1,1 = 16,63 кН. х 8 2


    Определяем количество арматуры на первой стадии.
    Бетон выдерживает на изгиб М  = 8,49 кН, поэтому в  поперечном
                                б
направлении армирование (кроме торцов) не требуется.
    Для   продольного   направления  находим  площадь  поперечного
сечения арматуры:


                                        2
        ц'          кр    ц'           h
       М   х 2В + (М   - М  ) х 0,4В + --- х 2В (В   + сигма' )
        х           х     х            3,5        tb        пр
  F  = --------------------------------------------------------,
   а                 (сигма   - сигма  ) х z
                           sp        пт


    где сигма'  - предварительное   напряжение,   равномерное   по
             пр
толщине плиты, от напряженной арматуры верхней зоны; для  арматуры
5 диаметром 14, А-IV, сигма'  = 1,237 МПа.
                           пр
    При знакопеременной  нагрузке  z = 6 см; F  = 6,4 кв. см (4,2,
                                              а
диаметр 14, А-IV).
    На второй стадии без учета арматуры верхней зоны:


                      ц'          кр    ц
                     М   х 2В + (М   - М ) х 0,4В
                      х           х     х
                F  = ----------------------------.
                 а            R      x z
                               s.ser


    При z = 6 см; F  = 12,48 кв. см (8,1, диаметр 14, А-IV).
                   а
    С учетом арматуры верхней зоны при симметричном армировании:


                      ц'          кр    ц
                     М   х 2В + (М   - М ) х 0,4В
                      х           х     х
              F  = --------------------------------,
               а   R      x (h - х' - а  - а' - х')
                    s.ser              о    о


                                 _____________________
                                /             2     ц
             2h - а' - а       /(2h - а' - а )    2М
                   о    о     /        о    о       х
    где х' = ------------ - \/----------------- - ---.
                  2                   4            R
                                                    в


                         у             р
    При а' = а  = 4 см; М  = 19,4 кН; R   = 17,3 МПа;
         о    о          х             ри


    x' = 1,2 см; F  = 6,45 кв. см (4,2, диаметр 14, А-IV).
                  а
    При действии монтажных нагрузок изгибающий момент не выше  чем
 ц
М , поэтому отдельно его не рассматриваем.
 х
    Определяем  количество  поперечной  арматуры  исходя из второй
стадии работы плиты.
    В центральной части по длине плиты:


                                х
                               М  - 2А
                                ц
             F'  = --------------------------------,
              ац   R      х (h - х' - а  - а' - х')
                    s.ser              о    о


    где а' = а  = 5 см; x' = 1,0 см; F'  = 5,4 кв. см (27, диаметр
         о    о                       ау
5, В -I).
    р
    На торцевых участках, допуская раскрытие узких трещин   только
до арматуры верхней зоны (z = 5 см), дополнительно к F' :
                                                      ау


                          кр    ц         т
                        (М   - М ) х 0,4(L  + а)
                          у     у         х
                  F'  = ------------------------,
                   ат          R      х z
                                s.ser


    F'  = 0,97 кв. см  (5, диаметр 5, В -I   плюс   2, диаметр  8,
     ат                                р
А-III, см. п. 3.20).

Из условия работы арматуры в качестве штырей по формуле

(3.54):



     шт
    F   = 0,07 х (10300 / 300) = 2,4 кв. см (13, диаметр 5, В -I).
     а                                                       р


    На торце l   = 85 см, в центре l   = 170 см.
              тр                    тр
                                               13 (600 + 170)
    Общее   количество   стержней  равно  26 + -------------- = 58
                                                     170
диаметром 5, что  не  превышает   ранее   определенного количества
стержней 27 х 2 + 20 = 75 диаметром 5.


    Определение прочности стыковых соединений
    Определяем     требуемую   и   фактическую  прочность стыковых
соединений  для Q = 101,6 кН, при допустимой величине пластических
деформаций (уступов), - 3 мм (для цементогрунтового основания)   и
омега   = 5 мм (для песчаных оснований).
     ст
    1) Для цементогрунтовых оснований по формуле (3.24),       при
омега   = 2 мм, находим:
     ст


     тр
    Р   = 101,6 х 0,9 х (1 - 2 / 3) = 30,9 кН.
     ст


    Из формулы (48), при R  = 30 МПа, определяем:
                          и
           ______
          / 3090
    d = \/------- = 1,6 см.
          4 х 300


    При  расчетной  величине  напряжения  в  сварке 75 МПа площадь
сварки скоб:


    F   = 3090 / 750 = 4,12 кв. см.
     св


    2) Для песчаных оснований, при омега   = 2 мм,    по   формуле
                                        ст

(3.24) находим:



     тр
    Р   = 55,6 кН, а по формуле (3.55) - d = 2,15 см.
     ст


    Площадь сварки скоб F   = 7,41 кв. см.
                         св


    Определение величины накапливаемых уступов между плитами
    Определяем  величину  накапливаемых  уступов  между плитами на
первой  стадии  строительства,  т.е.  при  условии,  что  стыки не
работают, основание не укреплено.
    В основании мелкий песок: Е  = 37 МПа; С = 0,50 т/кв. м; фи  =
                               о
38°.
    Срок работы покрытия на первой стадии Т = 2 года.
    Интенсивность  движения, приведенная к расчетной нагрузке, для
основания - 2000 авт./сут.
    Количество дней с расчетным состоянием основания - 80.
                                         т
    По формуле (3.58) определяем q     (L     = 144 см):
                                  расч   х(у)


                                  2
    q     = 27,4 х 101,6 х 1 / 144  = 0,136 МПа.
     расч


    По формуле (3.61) вычисляем q    (гамма = 1,65 т/куб. м).
                                 доп
    Для этого по формулам (3.62) рассчитываем:   n  = 1 - 0,25   =
                                                  j
0,75; n  = 1,5; n  = 1,3.
       q         c
    По табл. 3.5 находим: А  = 2,11; А  = 9,44; А  = 10,80.
                           1          2          3
    Тогда q    = (1,3 / 1,1) х (0,75 х 2,11 х 1,44 х 1,65  + 1,5 х
           доп
x 9,44 х 1,65 х 0,14 + 1,3 х 10,80 х 0,50) = 16,60 т/кв. м = 0,166
МПа.
    По   формуле   (3.65)   определяем  коэффициент  нагруженности
основания:


    К  = (0,136 - 0,15 х 0,166) / 0,166 = 0,669.
     q


                            о
    По формуле (3.63), при К  = 5,7 (см. табл. 3.6) и N  = 2000  х
                            д                          р
                 3
80 х 2 = 320 х 10  автомобилей, определяем  величину накапливаемых
уступов между плитами:


               8,5 х 101,6 х 5,7
    омега    = ----------------- х (1 + 0,669 х lg320000) =
         уст       144 х 37


    = 4,38 см.


    Как вариант определяем, что при наличии стыковых    соединений
(m   = 0,7 и К  = 1,6) при q     = 0,0952 МПа:
  ст          д             расч


    К  = (0,0952 - 0,15 х 0,166) / 0,166 = 0,423;
     н


               8,5 х 101,6 х 1,6 х 0,7
    омега    = ----------------------- х (1 + 0,423 х lg320000) =
         уст          144 х 37


    = 0,383 см.


    Указанную величину омега    уменьшают при применении подшовных
                            уст
деревянных подкладок и при использовании в основании геотекстиля.


    Определение   требуемого   эквивалентного   модуля   упругости
основания и его толщины на второй стадии строительства
    Расчетный  срок  службы  до  стабилизации  основания - 10 лет.
    Модуль упругости бетона - Е = 29000 МПа.
    Модуль упругости песчаного основания - 100 МПа.
    По формулам (3.39 - 3.41) находим:


                               ______
     т                      3 /29000
    L     = 0,7 (2,5 х 14 х \/------- + 29) = 109,5 см;
     х(у)                     6 х 100


    на уровне низа укрепленного основания (толщиной 16 см):


     т'      т
    L     = L     + 3h  = 157,5 см.
     х(у)    х(у)     о


    Расчетное давление под углом плиты равно (стыки не   работают)
по формуле (3.58):



q = 27,4 х 101,6 / 157,6 = 0,114 МПа. расч


При прежних значениях n и А по формуле (3.61) Рекомендаций:


    q    = (1,3 / 1,1) х (0,75 х 2,11 х  1,575  х  1,65  +  1,5  х
     доп
x 9,44 х 1,65 х 0,30 + 1,3  х  10,80  х  0,50)  =  21,2 т/кв. м  =
= 0,212 МПа.


    К  = (0,14 - 0,15 х 0,212) / 0,212 = 0,409.
     q


    Как видим, q     < q   , и  поэтому   устойчивость   основания
                расч    доп
против сдвига обеспечена.
    При условии, что цементогрунт работает на изгиб при D  = 50 см
                                                         ш
и D = 2а + h = 58 + 14 = 72 см, по формуле получим:


                                        _______
                                     3 /  Е
                        (2,58 х h  х \/-------- + D)
                                 i     6 х Е
               э                            i+1
              Е  = Е    ----------------------------;
               о    i+1              50


                             ______
                          3 / 400
         100 (2,58 х 16 х \/------- + 78)
     э                      6 х 100
    Е  = -------------------------------- = 148 МПа.
     о                  50


    В этом случае:


                            ______
 1 2 3 4 5 

Комментарии
Комментирование через социальные сервисы Facebook и Вконтакте:

Курсы валют ЦБР

15.07.2015 16.07.2015
EUR 62.6239 62.3986
USD 56.9774 56.6642
UAH 2.58988 2.57565
KZT 0.305002 0.30292
GBP 88.1953 88.7191
CNY 9.17673 9.12585
JPY 0.462085 0.458356

Интересные новости

Полезные ресурсы

Правовая Россия
Бусел
Образцы документов РФ