Приложение Б. Пример расчета однослойного железобетонного покрытия на укрепленном основании для автомобильной дороги IV категории (выполняется на основании формул разделов 7.2, 7.3, 7.4)

Приложение Б

Пример расчета однослойного железобетонного покрытия на укрепленном основании для автомобильной дороги IV категории (выполняется на основании формул разделов 7.2, 7.3, 7.4)

Исходные данные к расчету:

- расчетная нагрузка - трактор, грузовик, аналог тягача Iveco-Eurotrakker;

- категория автомобильной дороги IV;

- характеристика района проектирования: II ДКЗ, 50°С.Ш., тип гидрогеологических условий - 1, грунт естественного основания - суглинок с Ks=50 .

На основании опыта проектирования подобных конструкций принимаем следующий конструктивный вариант армобетонного покрытия на укрепленном основании:

Армобетонное покрытие: ;  МПа;  МПа;  м

Искусственное основание из пескоцемента: Е=2900 МПа; м

Основание из песчано-гравийной смеси: ; t=0.30 м

Естественное суглинистое основание:

Расчет принятого варианта конструкции покрытия на прочность

1 Определение расчетных коэффициентов:

- переходный k=1.5;

- учитывающий число приложений колесных нагрузок ;

Рисунок Б.1 - Расчетная схема приложения нагрузки: движение вдоль оси X

2 Расчет эквивалентного коэффициента постели:

;

;

 м, .

3 Определение расчетного изгибающего момента:

- жесткость армобетонной плиты

;

- жесткость укрепляемого основания

;

- суммарная жесткость

;

- упругая характеристика плиты

м;

- динамическая нагрузка от одного колеса

МН;

- давление в шине:

 МПа;

- радиус круга, равновеликого площади отпечатка колеса;

м;

- параметра

;

- единичный изгибающий момент от действия колеса, центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением

;

- единичный изгибающий момент от действия колеса, центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением

- сумма единичных изгибающих моментов, создаваемых действием колес, расположенных за пределами расчетного сечения;

N колеса	декартовы координаты		приведенные координаты		единичные изгибающие моменты
2	0.219	0	0.2652	0	0.1025	0.1679
3	0.219	1.38	0.2652	1.6713	0.0201	-0.0191
4	0	1.38	0	1.6713	0.0217	-0.0199
5	2.042	0	2.4730	0	-0.0192	0.0063
6	2.261	0	2.7383	0	-0.0171	0.0039
7	2.261	1.38	2.7383	1.6713	-0.0090	-0.0025
8	2.042	1.38	2.4730	1.6713	-0.0095	-0.0030
сумма единичных изгибающих моментов					0.1443	0.1781
максимальное значение суммы					0.1781

- максимальный изгибающий момент при центральном загружении плиты:

;

- коэффициент , при и

;

- расчетное значение изгибающего момента

;

4 Определение предельного изгибающего момента:

;

5 Определение процента недонапряжения:

.

Заключение: прочность конструкции покрытия обеспечена.

Расчет принятого варианта конструкции покрытия на морозоустойчивость при высоте промороженной толщи  м.

Определение расчетных коэффициентов:

- пучения для грунтов естественного основания , для остальных материалов покрытия и основания ;

- учитывающий интенсивность снижения пучения по глубине

;

2 Определение расчетного значения деформации пучения основания

м.

Заключение: морозоустойчивость конструкции покрытия обеспечена, так как

.

Расчет арматурной сетки для принятого варианта покрытия

Исходные данные к расчету:

- процент продольного армирования ;

- тип арматуры: стержневая горячекатаная периодического профиля А300 (А-II),  МПа, R=270 МПа, номинальный диаметр стержня d=8 мм, площадь сечения одного стержня ;

- площадь поперечного сечения плиты армобетонного покрытия при ширине зоны армирования  м.

;

- площадь всех стержней продольной арматуры на плиту:

;

- количество стержней продольной арматуры:

;

- расстояние между продольными стержнями:

м;

- расстояние между поперечными стержнями конструктивное - 0.4 м.

Принимается сетка из арматурной стали класса А300 (А-II) с диаметром стержней 8 мм и с ячейкой 0.22 x 0.40 м.