Значения расчетных температур

Дорожно-климатические зоны	I-II	III	IV	V
Расчетная температура, °С	+20	+30	+40	+50

Последовательность расчета дорожной одежды по сопротивлению сдвигу в грунте земляного полотна, а также в песчаных материалах промежуточных слоев дорожных одежд:

а) по табл.1.8 назначают расчетные модули упругости для слоев из асфальтобетона, соответствующие максимально возможным температурам в ранний весенний (расчетный) период в соответствии с табл.2.2; назначают по табл. 1.4-1.6 (с учетом расчетной влажности и общего числа воздействия нагрузки) расчетные прочностные характеристики и грунта земляного полотна и песка промежуточного слоя одежды (если таковой имеется). Остальные расчетные характеристики грунта и материалов остаются теми же, что и в расчете по упругому прогибу;

б) по рис.2.3 или рис.2.4 определяют активные напряжения сдвига от единичной временной нагрузки. Для этого приводят многослойную конструкцию к двухслойным моделям;

в) по формуле (2.7) вычисляют расчетное напряжение сдвига в грунте земляного полотна или в песчаном слое одежды;

г) по формуле (2.9) вычисляют предельное напряжение сдвига;

д) по формуле (2.6) проверяют выполнение условия прочности (с учетом требуемой надежности);

е) при необходимости, изменяя толщины конструктивных слоев, подбирают конструкцию, удовлетворяющую условию (2.6).

2.3. Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Конструкция удовлетворяет критерию, если

< , (2.10)

где - требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (см. табл. 2.1 работы [10]);

- прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом.

Наибольшее растягивающее напряжение () при изгибе в монолитном слое определяют с помощью номограммы на рис.2.5, приводя реальную конструкцию к двухслойной модели.

К верхнему слою модели относят все асфальтобетонные слои, включая рассчитываемый. Толщину верхнего слоя модели принимают равной сумме толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев (). Значение модуля упругости верхнего слоя модели устанавливают как средневзвешенное для всего пакета асфальтобетонных слоев по формуле (2.8). Нижним (полубесконечным) слоем модели служит часть конструкции, расположенная ниже 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 на рис. 2.1.

При использовании номограммы (рис.2.5) расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле

, (2.11)

где - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме (рис.2.5);

- коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимают равным 0,85 (при расчете на однобаллонное колесо = 1,00);

- расчетное давление, принимаемое по табл.2.2.

Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе () определяют по формуле

(2.12)

где - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табл.1.7;

- коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

- коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (см. табл.2.3);

- коэффициент вариации прочности на растяжение ();

- коэффициент нормативного отклонения [см. формулу (1.1)].

Коэффициент , отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению

, (2.13)

где - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое по формуле (2.10) или (2.11) с учетом числа расчетных суток за срок службы;

- показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (табл. 1.7);

- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения по времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, определяемый по табл. 1.7.

Рис.2.5 Номограмма для определения растягивающего

напряжения при изгибе в верхнем монолитном

слое двухслойной системы

Последовательность расчета на усталостную прочность:

а) приводят конструкцию к двухслойной модели и определяют отношения ;

б) по полученным параметрам по номограмме (рис.2.5) находят значение и по формуле (2.11) вычисляют расчетное растягивающее напряжение;

в) вычисляют предельное растягивающее напряжение по формуле (2.12). В пакете асфальтобетонных слоев за предельное растягивающее напряжение принимают значение, отвечающее материалу нижнего слоя асфальтобетонного пакета;

г) проверяют условие (2.10) и при необходимости корректируют конструкцию.