Расчет конструкции дорожной одежды
7 РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ МОНОЛИТНЫХ СЛОЕВ УСТАЛОСТНОМУ РАЗРУШЕНИЮ ОТ РАСТЯЖЕНИЯ ПРИ ИЗГИБЕ
В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона и дегтебетона) возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения.
Для этого должно быть обеспечено условие:
, (7.1)
где - требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию растяжения при изгибе с учетом заданного уровня надежности [1, табл.3.1] (см. табл.2.1);
- прочность материала монолитного слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений, МПа (в пакете асфальтобетонных слоев за принимают значение, отвечающее материалу нижнего слоя асфальтобетонного пакета):
, (7.2)
- нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, МПа [1, прил.3, табл.1];
- коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки:
, (7.3)
- расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, авт., определяемое по формуле (1.5);
m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя [1, прил.3, табл.1];
- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности [1, прил.3, табл.1];
- коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов [1, табл.3.6];
- коэффициент вариации прочности на растяжение [1, прил.4, табл.1];
t - коэффициент нормативного отклонения [1, прил.4, табл.2];
- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, МПа:
, (7.4)
- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, МПа, определяемое по номограмме [1, рис.3.4];
- коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном ( - при расчете под спаренным баллоном; - на однобалонное колесо);
р - расчетное давление, МПа [1, прил.1, табл.1](см. табл. 1.3.1).
При расчете на усталостную прочность реальную конструкцию приводят к двухслойной модели.
1. К верхнему слою модели относят монолитные слои, включая рассчитываемый (пакет асфальтобетонных слоев).
Толщину верхнего слоя модели принимают равной сумме толщин монолитных слоев (толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев):
. (7.5)
Значение модуля упругости верхнего слоя модели устанавливают как средневзвешенное для монолитных слоев (для всего пакета асфальтобетонных слоев) по формуле (6.7).
2. К нижнему (полубесконечному) слою модели относят часть конструкции, расположенную ниже монолитных слоев (пакета асфальтобетонных слоев), включая грунт рабочего слоя земляного полотна.
Модуль упругости нижнего слоя модели определяют путем приведения слоистой системы к эквивалентной по жесткости с помощью номограммы [1, рис.3.1].