Курсовая работа (т): Проектирование дорожной одежды в Новосибирской области

)  = ;  =  = 0,5

по номограмме рис. 3.1. [2] находим

 = 0,34; = 323 МПа.

Для нескольких значений толщин цементобетонного покрытия строим график зависимости , т.е.

где - коэффициент набора прочности со временем; для бетона естественного твердения для районов с умеренным климатом  пункт 3.11. [3];

- коэффициент прочности, определяемый в зависимости от категории дороги табл. 3.1 [3] ;

- коэффициент учитывающий воздействие попеременного замораживания - оттаивания, ;

- классом бетона по прочности на растяжение при изгибе,

- напряжения растяжения при изгибе, возникающие в бетонном покрытии от действия нагрузки, с учетом перепада температуры по толщине плиты;

. Толщина плиты 20 см:

см,

Мпа

. Толщина плиты 22 см:

см,

Мпа

. Толщина плиты 24 см:

см,

Мпа

Полученные данные заносим в таблицу и строим график:

см,

Мпа

Следовательно, при толщине цементобетонной плиты h = 20 см условие прочности выполняется.

.1 Расчет дорожной одежды на сдвигоустойчивость

Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения. Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте земляного полотна и в малосвязных (песчаных) слоях обеспечено условие:

де, требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности, таб. 3.1 [2].

расчетное активное напряжение сдвига в расчетной точке конструкции от действующей временной нагрузки.

предельная величина активного напряжения сдвига, превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг.

Для определения  предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

 и  и при j = 12°; с помощью номограммы рис.3. [2] находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:  = 0,011 МПа.

где, расчетное давление от колеса на покрытие,

где, сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки (Приложение 2, табл. П.2.6)[2];

коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе “основание - песчаный слой” разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения k_д равным:

4,5 - при использовании в песчаном слое крупного песка;

4,0 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;

3,0 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;

1,0 - во всех остальных случаях.

средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³;

глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

 расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

Следовательно, конструкция удовлетворяет условия прочности по сдвигу.

6. Расчет параметров конструкции и элементов деформационных швов

.1 Расчет необходимости швов расширения

Необходимость устройства швов расширения определяется исходя из допустимых температурных напряжений сжатия  (МПа), которые для оценочных расчетов можно принять равным:

где - плотность материала плиты,  (т/м³);

h - толщина плиты, h=0,20 (м);

E - модуль упругости покрытия, E=36000 (МПа);

Из условия сохранения прочности бетона в зоне швов  не должно превышать

:

Следовательно, условие выполняется.

где - класс бетона на растяжение при изгибе, .

Из условия прочности швы расширения устраивают, если допустимые напряжения  будут меньше фактических  (МПа), определяемых по формуле:

где  - коэффициент линейной температурной деформации бетона, 1/°С;

=0,000011/ °С;

,  - максимальная и исходная температура бетона в середине по толщине плиты, °С (определяется по табл.4.12 приложения 4)[6].

E - модуль упругости покрытия, E=36000 (МПа);

Так как , 4,0> 3,17 - из условия следует, что устройство швов расширения необязательно.

6.2 Назначение размеров плиты

В покрытии устраивают продольные и поперечные швы (сжатия и расширения), делящие покрытие на плиты определенной длины и ширины. В конце рабочей смены или при длительных перерывах в бетонировании (более 2-4 ч) устраивают рабочие швы по типу швов сжатия и при необходимости швы расширения. Для предохранения покрытия от трещинообразования в раннем возрасте часть швов сжатия устраивают как контрольные и в первую очередь в свежеуложенном бетоне.

В швах предусматривают штыревые соединения. Пазы швов заполняют герметизирующим материалом.

Длину плит  (расстояние между поперечными швами сжатия) на укрепленном основании и на устойчивом земляном полотне принимают по расчету, но не более 25, на земляном полотне с ожидаемыми неравномерными осадками (включая насыпи высотой более 3 м) - 22, а в местах перехода из выемок в высокие насыпи, в местах примыкания к искусственным сооружениям и в покрытиях шириной 6 м и менее - 20.

Продольные швы предусматривают при ширине покрытия более

.

Контрольные швы, по конструкции аналогичные швам сжатия, обеспечивающие температурно-усадочную трещиностойкость в раннем возрасте, устраивают через каждые 2-3 плиты.

Размер плиты покрытия:

длину плит l_сж принимают по расчету, но не более 22h.

Длина плиты при толщине покрытия 20см (при условии l_сж м и в соответствии с табл. 29[1]) составляет 4,5м.

- ширина плиты, равная ширине полосы движения - 3,75 м - с учетом укрепленной части обочины - 0,75 м, принимает значение 4,5 м.

Список литературы

1. СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги».

. ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд».

. ВСН 46-83

4. www.science-bsea.bgita.ru <http://www.science-bsea.bgita.ru>

. В.Ф. Бабков. «Проектирование автомобильных дорог».Ч.1 М.: Транспорт 1987-368с

. «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд».