2.5. Расчет толщины слоев усиления.

Используя данные Приложения 4 определяем расчетные характеристики материалов слоев усиления.

Таблица 2.2 - Расчетные характеристики материалов

Материал	Модуль упругости при температуре, МПа				Проч-ность на изгиб при 0оС, МПа		Угол внутр. трения φ, о		Внутр. сцепле- ние С, МПа		Коэф. m и а
	0 0С	10 0С	50 0С
1	2	3	4	5		6		7		8
ЩМС на модифицированном битуме БНД 60/90	5500	4000	660	13.0		43*1.05= 45		0,28*1.2= 0.34
Горячий, плотный, к/з а/б на битуме БНД 60/90	4500	3200	460	9,8		38		0,29

Определим расчётный модуль упругости

Е_оп= К_н * Е _общ =221*0.8=177 МПа

Производим расчет усиления по критерию упругого прогиба в соответствии со схемой:

E_тр=273 МПа

E₁=4000 МПа h₁=4см

E₂=3200 МПа h₂=?

E_оп=177 МПа

1)

E_общ=273 МПа

E₁=4000 МПа h₁=4см

E’_общ=?

Е_общ /Е₁ = 273/4000=0,068

h₁/Д = 4/41=0,098

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем Е’_общ /Е₁=0,07

Е’_общ =280 Мпа

2)

E’_общ=280 МПа

E₂=3200 МПа h₂=?

E_оп=177 МПа

Е’_общ /Е₂ = 280/3200=0,088

Е_оп /Е₂ = 177/3200=0,055

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем h₂/Д = 0,24

h₃=9,84=10 см

2.6. Оценка сдвигоустойчивости слоев покрытия.

Составляем расчетную схему конструкции дорожной одежды.

E_тр=273 МПа

E₁=660 МПа h₁=4см

E₂=460 МПа h₂=10см

E₃=336 МПа h₃=5см

E₄=280 МПа h₄=7см

E₅=450 МПа h₄=28см

E₆=130 МПа h₄=38см

E_гр=27 МПа

1)

Е_гр /Е₆ = 27/130=0,208

h₆/Д = 38/28=1,36

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем E_э^V /Е₆=0,58

E_э^V =75,4 МПа

2)

E_э^V /Е₅ = 75,4/450=0,167

h₅/Д = 28/28=1

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем E_э^IV /Е₅=0,46

E_э^IV =207 МПа

3)

E_э^IV /Е₄ = 207/280=0,74

h₄/Д = 7/28=0,25

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем E_э^III /Е₄=0,78

E_э^III =218 МПа

4)

E_э^III /Е₃ = 218/336=0,65

h₃/Д = 5/28=0,179

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем E_э^II /Е₃=0,685

E_э^II =230 МПа

5)

E_э^II/Е₂ = 230/460=0,5

h₂/Д = 10/28=0,36

По номограмме (рис. 1.7.8) найдем E_э^II /Е₂=0,61

E_э^I =281 МПа

Условие устойчивости пластическим деформациям имеет вид (2.6.2):

, ,

Для коэффициента надежности 0,90 коэффициент запаса прочности по условию сдвигоустойчивости табл. 1.4.1. составляет 1,1.

Проверим условие устойчивости верхнего слоя покрытия (№1).

Определим отношение

,

По номограмме 2.6.2 для толщины 4 см значения касательных напряжений :

=0,21 МПа.

По номограмме 2.6.4 определим нормальные напряжения :

=0,123 МПа.

Определим интенсивность движения расчетных автомобилей на первый год эксплуатации по измененной формуле (1.6.11):

где Nо- интенсивность движения в первый год эксплуатации (на конец срока службы в разделе 1).

Полученная интенсивность движения менее 300 авт/сут. Следовательно, горизонтальную нагрузку не учитываем.

По рисунку 2.6.6 найдем параметр В_р, который для интенсивности 282 авт/сут. составит 1,05.

Проверяем условие 2.6.2:

,

Проверяем условие прочности

Условие выполняется.

Проверяем условие устойчивости нижнего слоя покрытия.

Вычисляем средний модуль упругости слоёв №1 и №2:

Находим отношение:

По номограмме 2.6.3 для толщины слоя 14 см и отношения модулей 1,84 найдём:

МПа

По рис. 2.6.5 найдём МПа.

Вычисляем:

МПа

МПа

Условие выполняется.