Пример проверки конструкции

На морозоустойчивость

 

Расчет выполняем в следующем порядке:

 

1) По карте рис.4 находим среднюю глубину промерзания для условий г. Москвы и по формуле (3) определяем глубину промерзания дорожной конструкции :

= 1,4·1,38 = 1,93 м ≈2 м.

2) Для глубины промерзания 2 м по номограмме рис.1 по кривой для сильнопучинистых грунтов (табл.2 и 3) определяем величину морозного пучения для осредненных условий:

8,5 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты = 0,61 (рис.1); = 1,2 (табл.4); = 1,1 (табл.5); = 0,92 (рис.3); = 1,1 (табл.6).

По формуле (2) находим величину пучения для данной конструкции:

=8,5·0,61·1,2·1,1·0,92·1,1=6,9см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения () согласно табл.1 составляет 4 см, следует назначить морозозащитный слой и выполнить расчет его толщины.

 

3) Предварительно ориентировочно определяем необходимую толщину морозозащитного слоя () при допустимой величине морозного пучения = 4 см.

Для этого определяем величину морозного пучения для осредненных условий, при которой пучение для данной конструкции не превышает 4 см по формуле (5):

=4/(0,61·1,2·1,1·0,92·1,1)=4,9см.

По номограмме рис.1 определяем требуемую толщину дорожной одежды: = 0,92 м (при 4,9см) и =0,60 м (при 8,5см). Отсюда толщина морозозащитного слоя = 0,92 - 0,60 = 0,32 м.

 

4) Для уточнения требуемой толщины морозозащитного слоя выполняем расчеты с учетом теплофизических характеристик отдельных слоев (табл.7). Задаемся = 0,30 м.

Материал для морозозащитного слоя назначаем по табл.7: мелкозернистый песок с коэффициентами теплопроводности = 1,91 Вт/(мК) и = 2,32 Вт/(мК) соответственно в талом и мерзлом состояниях и определяем :

= (1,91 +2,32) / 2 = 2,12 Вт/(мК).

 

5) По формуле (7) определяем термическое сопротивление дорожной одежды без морозозащитного слоя:

Таблица 5

Коэффициенты теплопроводности ()

Материал	Толщина слоя , м	, Вт/(мК), (табл.7)
Плотный асыальтобетон	0,04	1,40
Пористый асфальтобетон	0,08	1,25
Высокопористый асфальтобетон	0,22	1,05
Укрепленная щебеночно-гравийно-песчаная смесь	0,26	2,02

 

=0,04:1,40+0,08:1,25+

+0,22:1,05+0,26:2,02=0,43(м²K/Вт).

6) По карте изолиний рис.5 определяем номер изолинии - V.

7) По табл.10 для сильнопучинистых грунтов по номеру изолинии V находим = 1,35.

8) По табл. 11 при общей толщине дорожной одежды = 0,92 м для сильнопучинистого грунта при помощи интерполяции определяем = 0,61.

9) Вычисляем отношение / = 4 / (1,35·0,61) = 4,9 см.

10) По номограмме рис.6 определяем методом интерполяции приведенное термическое сопротивление = 0,60 (м²К/Вт).

11) По табл.8 = 1,0; = 1,0 (формула 8); = 0,95 [формула(8)].

12) По формуле (8) = 0,57 (м²К/Вт).

13) По формуле (6) =(0,57 - 0,43)·2,12= 0,297 м.

14) Поскольку разница между полученным и заданным значениями не превышает 5 см, принимаем = 0,30 м.

ВЫВОД. Выбранная конструкция дорожной одежды проверке на морозоустойчивость.

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ………………………………………………2

2. Практическая работа №8………………………….…………3 3. Пример проверки конструкции на морозоустойчивость…………………………………….6

 

 

Конструирование и расчет