Расчет параметров конструкций деформационных швов

Необходимость устройства швов расширения определяется исходя из допустимых температурных напряжений сжатия, которые для оценочных расчетов можно принять равными:

где.

— толщина плиты, см.

Из условия сохранения прочности бетона в зоне швов: .

— условие выполняется.

Из условия прочности швы расширения устраивают, если:

.

где ,.

где — коэффициент линейной температурной деформации бетона,.

;

— максимальная и исходная температура бетона в середине по толщине плиты, ⁰С (принимается по табл.П.4.12 [3]).

— условие выполняется.

Расчет по сдвигу в грунте земляного полотна

Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием 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 обеспечено условие:

.

где — предельная величина активного напряжения сдвига, превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг, МПа;

— расчетное активное напряжение сдвига в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки, МПа.

Многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели:

Расчетная схема:

Рис. 11 Схема дорожной одежды к расчету конструкции по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта.

В качестве нижнего слоя принимается грунт (с его характеристиками), а в качестве верхнего — вся дорожная одежда.

Толщина верхнего слоя принимается равной сумме толщин слоев одежды:

.

Модуль упругости верхнего слоя вычисляется как средневзвешенный по формуле:

.

где — расчетный модуль упругости бетонного покрытия, принимаемый в зависимости от класса бетона по табл. 3.7 [3].

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляются по формуле:

.

где — удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограммы рис. 3.2 [2];

— расчетное давление от колеса на покрытие, МПа.

по номограмме:, тогда .

Предельное активное напряжение сдвига определяется по формуле:

.

где — сцепление в грунте земляного полотна, МПа;

— коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания, ;

— средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, ;

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

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

.

— условие выполняется.

Выбранная конструкция удовлетворяет условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта.