Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа

Министерство общего и проф образования Русской Федерации

Кафедра Авто ДОРОГ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Изыскание и проектирование авто дорог»

«Проектирование дорожных одежд нежесткого типа»

Выполнил

Проверил

Введение

Курсовая работа выполнена на основании задания, выданного кафедрой «Автомобильные дороги».

Начальными данными для проектирования являются :

1) Задание на разработку курсовой работы.

2) Категория проектирования дороги – 2.

3) Свойства Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа движения.

4) Дорожно-климатическая зона – 3.

5) Тип местности по условиям увлажнения – 3

6) Грунтовые условия – по результатам бурения скважин глубиной до 5м выявлено наличие слоя песка маленького шириной 3,8м.

7) Интенсивность движения – N0 =2811 авт/сут.

Проектирование дорожной одежки и земельного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на крепкость, морозоустойчивость, осушение Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа и технико-экономического обоснования вариантов.

В данной работе предусмотрены последующие разделы:

- предназначение типа покрытия,

- выбор материалов для устройства слоев дорожной одежки,

- предназначение числа слоев и их приблизительных толщин.

Задачей расчета является уточнение толщины слоев одежки в намеченном варианте конструкции либо выбор материалов с надлежащими деформационными и прочностными чертами при данных толщинах Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа слоев.

Расчет на крепкость следует создавать по трем аспектам:

- по допускаемому упругому прогибу всех конструкций,

- по сдвигу в подстилающем грунте, слоях из слабосвязанных материалов и в слоях асфальтобетона,

- на растяжение при извиве слоев из цельных материалов.

Курсовая работа представлена объяснительной запиской на страничках и чертежом на 1 листе.


1. Конструирование Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа дорожной одежки.

Этапы конструирования содержат в себе:

1.Определение типа дорожной одежки и покрытия, мало допустимого уровня надежности и требуемого коэффициента прочности.

2. Предназначение требуемого модуля упругости на поверхности конструкции.

3.Выбор материалов для слоев дорожной одежки, количество слоев и их подготовительных толщин.

3. Определение расчетных черт материалов дорожной одежки.

1.1. Предназначение требуемого Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа модуля упругости.

1.1.1. Определение многообещающей интенсивности на период до полгого ремонта.

Многообещающую интенсивность движения определяют по закону сложных процентов:

, авт/сут ( 1 )

где:

N0 – интенсивность движения на расчетный год (год ввода дороги в эксплуатацию), авт/сут,

q – каждогодний прирост интенсивности движения,

t=18 лет – срок службы дорожной одежки до полгого ремонта (1, табл.2.4).

Nt Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа =2811*(1+0,033)18 =5043 авт/сут

1.1.2. Определение приведенной интенсивности движения к расчетной нагрузке на одну полосу.

Приведенную к расчетной нагрузке на одну полосу интенсивность движения определяют по формуле:

, сумм, ед/сут ( 2 )

где:

fполос = 0,55 – коэффициент, учитывающий число полос движения и рассредотачивания движения по ним (1, табл.2.6),

Nm – число проездов в день в обоих направлениях тс m Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа-ой марки,

Sm , сумм – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежку тс

m-ой марки к расчетной нагрузке Qрасч (Sm =0,08 – для ГАЗ-53А,Sm =0,2–дляЗИЛ-130, Sm =1,05 – для КАМАЗ-551) (3, табл.2, прил.1).

Np =0,55*((562,2*0,08)+(1124,4*0,2)+(252,99*1,05))=535,5 ед/сут

Значение Eтр = 220 МПа принимаем по графику 2.1. ( 1 )

1.1.3. Выбор конструкции дорожной одежки.

Конструкцию дорожной одежки принимаем типовую.

Покрытия дорожных одежд Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа серьезного типа воспринимает однослойными, т.к. Np < 1500 ед/сут.

Слой покрытия устраиваем из плотной асфальтобетонной консистенции марок I-II. Верхний слой основания устраиваем из пористого (либо высокопористого) асфальтобетона марок I-II, "темного" щебня и плотных консистенций, обработанных с применением органического вяжущего в установке, щебня, обработанного органическими вяжущими способом Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа пропитки, "тощего" пенобетона.

Для нижнего слоя основания применяем каменные материалы I-III класса прочности, укрепленные неорганическими вяжущими либо без укрепления.

Таким макаром, число слоев – 3. Основание проектируем на 0,6-1,0 м обширнее покрытия с целью обеспечения обычных критерий работы прикромочной части дорожной одежки.

На основании приведенной к расчетному движению интенсивности, ДКЗ, типа местности Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа по условиям увлажнения, грунта земельного полотна из альбома типовых конструкций дорожной одежки серии 3503-71 принимается последующая схема конструкции дорожной одежки.

1) покрытие – плотный асфальтобетон из жаркой тонкодисперсной щебеночной консистенции типа А (I марки) на битуме БНД 60/90;

2) верхний слой основания – пористый асфальтобетон из жаркой крупнозернистой щебеночной смести II марки на битуме БНД Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа 60/90;

3) нижний слой основания – готовая песчано-гравийная смесь, укрепленная 8 % цемента марки М5/1;

4) дополнительный слой основания – песок по ГОСТ 8736-85.

1.2. Определение расчетных черт грунта земельного полотна и материалов слоев дорожной одежки.

Главные физико-механические характеристики грунта земельного полотна (модуль упругости Eгр , угол внутреннего трения φгр , удельное сцепление Сгр ) зависят от его Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа расчетной влажности Wр.

Значения Wр вычисляют с учетом неоднородности грунта по влажности:

где W – средняя долголетняя влажность грунта в толиках предела текучести Wт ; W = 0,61

Сw – коэффициент вариантности, равный 0,1;

t – коэффициент нормированного отличия, принимаемый зависимо от данного уровня проектной надежности; t = 1,71

=0,61*(1+1,71*0,1) = 0,71 Wт

По приобретенному значению Wт определяем расчетные свойства грунта земельного Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа полотна – песка маленького [табл. 10]: Егр = 100 МПа; φгр = 38 0 ; Сгр = 0,005 МПа.

Для дороги II технической категории по табл. 2.2. определяем коэффициент надежности Kн = 0,95 и коэффициент прочности Кпр = 1,0.

Расчетные свойства других материалов определены по табл. 12,13,14,16 [1] и сведены в табл. 1.

Значения расчетных черт материалов

Таблица 1.

Материал конструктивного слоя Расчет по упругому прогибу Расчет по Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа сопротивлению сдвигу Расчет на растяжение при извиве
1. Плотный асфальтобетон E=1800 МПа 900 МПа Е= 4500 МПа / Rн=2,8 МПа
2. Пористый асфальтобетон E=1200 МПа 700 МПа Е= 2800 МПа / Rн=1,6 МПа
3. Готовая песчано-гравийная смесь E=1000 МПа 400 Е= 1000 МПа / Rн=0,7 МПа
4. Песок E=100 МПа φгр = 38 0 Сгр = 0.005
2. Расчет дорожных одежд на крепкость. 2.1. Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу.

Конструкция дорожной одежки удовлетворяет требованиям надежности и прочности по аспектам упругого прогиба, если:

где - коэффициент Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа прочности дорожной одежки.

- требуемый модуль упругости.

- общий модуль упругости конструкции.

Значение рассчитываем при помощи номограммы рис 3,3, поочередно приводя многослойную конструкцию с двухслойной.

Расчет по упругому прогибу можно вести в 2-ух вариантах:

1.Определяя общий модуль упругости конструкции при узнаваемых толщинах слоев одежки.

2.Определяя толщину промежного слоя при известном Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа модуле конструкции .

Расчет 1-го варианта:

D=0.37 м

Егр=100 МПа

Едоп.осн=1000 МПа hдоп.осн = 0,17 м

Еосн=1200 МПа hосн = 0,08 м

Епокр=1800 МПа hпокр = 0,04 м

Егр/Едоп.осн=100/1000=0,1

hдоп.осн/D = 0,17/0,37=0,46 - Е’общ= 0.23* Едоп.осн=230

Е’общ/Еосн=230/1200=0.19

hосн/D = 0,08/0,37=0,21 - Е’’общ=0.25*1200=400 МПа.

Е’’общ /Епокр=400/1800=0.22

hдоп.осн/D = 0,17/0,37=0,46 - Еобщ=0,37*1800=660 МПа.

Еобщ/Етр=660/220=3>0.95

Вывод: условие Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа надежности и прочности по упругому прогибу производится.

3.2. Расчет дорожных одежд по сдвигу в подстилающем грунте и малосвязных материалах конструктивных слоев.

Крепкость дорожной одежки по сдвигу обеспечена при условии:

где - допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте либо материале;

Т – активное напряжение сдвига от действующей краткосрочной (долговременной) нагрузки.

В процессе Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа расчета многослойную конструкцию приводят к двухслойной модели. Рассчитываемый слой условно служит полупространством из слабосвязного материала с присущими ему расчетными чертами. Толщину верхнего слоя модели принимают равной сумме толщин всех слоев, расположенных над рассчитываемым , а средний модуль упругости определяют по формуле:

406.4

Определяем напряжения от единичной нагрузки по по рис 3.6 [2]. Для Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа этого вычисляют дела

=406/120=3,39 , =0,69/0,37=1,86

где D – поперечник нагруженной площади с учетом нрава деяния нагрузки (подвижная либо статическая);

Есл – модуль упругости грунта либо материала малосвязного слоя.

Выходит н = 0,0135

Определяем напряжения от собственного веса дорожной одежки по рис. 3.2:

= - 0,0062

Действующее в слое активное напряжение сдвига вычисляют по формуле:

где P =0,6 МПа – среднее расчетное Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа давление на покрытие.

=0,0019 МПа.

Допускаемое активное напряжение сдвига вычисляют по формуле:

Тдоп = сгр *к1 *к2 *к3 , МПа.

где сгр – сцепление в грунте активной зоны земельного полотна в расчетный период либо в материале малосвязного слоя; сгр – 0,005;

к1 – коэффициент, учитывающий понижение сопротивления грунта либо малосвязного материала сдвигу под брутальным воздействием подвижных нагрузок; к1 = 0,6;

к Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа2 – коэффициент припаса на неоднородность критерий работы дорожной одежки, принимается по рис 3.3; к2 =0,89

к3 - коэффициент, учитывающий особенности работы грунта и малосвязных слоев; к3 =5

Тдоп = 0,005*0,6*0,89*5=0,0134 МПа

Проверяем условие

0,91<0.0134/0.0019=7

Условие производится.

3.3 Расчет асфальтобетонных слоев по сдвигу

Расчет сдвигоустойчивости асфальтобетона ведут на долгое действие нагрузки при расчетной температуре для всех ДКЗ +50 0 С Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа. Допустимое активное напряжение сдвига определяют по формуле:

МПа

где К – полный коэффициент, учитывающий зацепление зернышек асфальтобетона и условия его работы (см. табл 3,2);

с – сцепление в слое асфальтобетона (см. табл 3.2).

МПа.

При расчете асфальтобетона на сдвиг определяют средний модуль упругости его слоев Еср.асф (см формулу), корректируют общий модуль упругости на поверхности Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа нижележащих слоев Еобщ.осн и вычисляют дела по формулам:

767 МПа

=767/400=1,92

= 0,12/0,37=0,32.

Выходит н = 0,035 = - 0,002

Активное напряжение сдвига:

=0,019 МПа.

Проверяем условие

0,91<0,22/0.019=11,6

3.4. Расчет конструктивных слоев из цельных материалов на растягивающие напряжения при извиве

Аспект прочности:

где - максимально допустимое растягивающее напряжение материала слоя с учетом усталостных явлений

- наибольшее растягивающее усилие в рассматриваемом слое;

Для Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа расчета приводим конструкцию к двухслойной системе с общим модулем упругости основания, рассчитанным по номограмме.

Определяем средний модуль упругости пакета из асфальтобетонных слоев:

3367 МПа

=3367/230=14,64

= 0,12/0,37=0,32.

Выходит г = 2,5 МПа.

Полное растягивающее напряжение:

=2,5*0,6*0,85=1,28 МПа.

где - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными баллонами ( =0,85)

Определяем допускаемое напряжение:

где = 1,6 МПа – расчетная крепкость Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа на растяжение при извиве пористого асфальтобетона;

t = 1,32 – нормативное отклонение от среднего значения;

= 0,1 – коэффициент варианты;

= 1,1 – коэффициент вялости, учитывающий неоднократное воздействие нагрузки, определяется по рис 3.4 [1];

=1,0 – коэффициент, учитывающий понижение прочности материала под действием природно – погодных причин.

=1,53

Проверяем условие

0,91<1,53/1,28=1,2

3.5 Расчет морозоустойчивости дорожной одежки при 3-м типе местности.

Особых мероприятий, обеспечивающих морозоустойчивость дорожной одежки, не требуется Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа в последующих случаях:

1) в районах с малой глубиной вымерзания (IV и V ДКЗ);

2) на земельном полотне, сложенном на всю глубину вымерзания неморозоопасными грунтами (пески, супеси легкие, большие);

3) при толщине одежки, нужной по условиям прочности и превосходящей 2/3 глубины вымерзания;

4) На местности, отнесенной по усл. увлажнения к I типу.

5) И т Проектирование дорожных одежд нежесткого типа - курсовая работа.д.

Потому что земляное полотно на глубину 3,8 м сложено из маленьких песков (по заданию), то особых мероприятий, обеспечивающих морозоустойчивость дорожной одежки, не требуется.

Расчет дренирующего слоя также не требуется по этим же условиям.


proektirovanie-krovelnih-konstrukcij-i-nesushego-karkasa-zdaniya-kursovaya-rabota.html
proektirovanie-lokalno-vichislitelnoj-seti-referat.html
proektirovanie-maloetazhnogo-zdaniya-kursovaya-rabota.html