Пример 1. Требуется определить толщину нежесткого подстилающего слоя в неотапливаемом складе

Требуется определить толщину нежесткого подстилающего слоя в неотапливаемом складе. По полу склада при ширине проезда 3,5 м за сутки проходит следующее количество транспортных средств:

электрокары (двухосные) - 30 машин;

автопогрузчики (двухосные) - 20 машин;

автомобили ЗИЛ-130 (двухосные) - 20 автомобилей;

автомобили ЯАЗ-210 (трехосные) - 5 автомобилей.

Покрытие пола из асфальтобетона толщиной 4 см.

Подстилающий слой из щебня прочностью при сжатии 9000 Н/см².

Грунт основания супесчаный.

Горизонт грунтовых вод находится на глубине 0,4 - 0,5 м.

Расчёт.При покрытии из асфальтобетона величина относительной деформации δ = 0,035 (табл. 2). По формуле (2) приведём количество трёхосных автомобилей ЯАЗ-210 к двухосным:

N_i = 1,8 · 5 = 9 автомобилей.

Определим эквивалентное, по воздействию на пол, количество условных автомобилей с расчётной нагрузкой «В». Для этого вычисляем значение коэффициента «h». Расчётные характеристики транспортных средств (предоставляемые заказчиком) заносим в таблицу.

h_i/D

Рис. 3 График для расчёта пола с нежестким подстилающим слоем

1 - Электрокары: р = Р/F = 8450/56 = 150,8 Н/см²; D = 1,13√F = 1,13√56 = 8,4 см;

η = p · D/1666 = 150,8 · 8,4/1666 = 0,76

2 - Автопогрузчики: р = Р/F = 35670/490 = 72,8 Н/см²; D = 1,13√F = 1,13√490 = 25 см;

η = p · D/1666 = 72,8 · 25/1666 = 1,1

3 - Автомобили ЗИЛ-130: р = Р/F = 34300/600 = 57,1 Н/см²;

D = 1,13√F = 1,13√600 = 28 см; η = p · D/1666 = 57,1 · 27/1666 = 0,95

4 - Автомобили ЯАЗ-210: р = Р/F = 44100/750 = 58,8 Н/см²;

D = 1,13√F = 1,13√750 = 31 см; η = p · D/1666 = 58,8 · 31/1666 = 1,1

Условный автомобиль с расчётной нагрузкой «В»: р = Р/F = 44590/910 = 49 Н/см²;

D = 1,13√F = 1,13√910 = 34 см; η = p · D/1666 = 49 · 34/1666 = 1

В соответствии с указаниями п. 4 наносим на график (рис. 1) наклонные линии для каждого транспортного средства, ординаты точек которых получаем умножением ординат точек линии «В» на коэффициент «η», вычисленный для каждого указанного выше транспортного средства. В результате получаем графики для определения эквивалентного, по воздействию на пол, количества условных автомобилей с расчётной нагрузкой «В» (рис. 4). По полученным графикам определяем значения N_iв:

30 электрокаров соответствуют 9 условным автомобилям;

20 автопогрузчиков 4000 соответствуют 32 условным автомобилям;

20 автомобилей ЗИЛ-130 соответствуют 17 условным автомобилям;

9 автомобилей ЯАЗ-210 (в двухосном исполнении) соответствуют 15 условным автомобилям.

Всего ΣN_iв = 73 условных автомобилей с расчётной нагрузкой «В».

Вычисляем расчётную интенсивность движения N_p при ширине проезда 3,5 м (одна полоса движения) и γ = 2 (п. 5). N_p = γΣN_iв = 2 · 73 = 146 условных автомобилей в сутки.

Используя рис. 4, находим на оси «n» цифру 146, восстанавливаем от этой точки перпендикуляр до линии «В» и из точки пересечения проводим прямую, параллельную оси «n» до пересечения с прямой, перпендикулярной оси «n», соответствующей допустимой относительной деформации покрытий из асфальтобетона δ = 0,035. По наклонной прямой, проходящей через полученную точку, определяем требуемый модуль деформации пола Е_тр = 5098 Н/см².

Грунт основания находится в зоне опасного капиллярного поднятия грунтовых вод (см. п. 7.7 Раздела I). При этом по табл. 3 расчётный модуль деформации грунта основания Е₀ = 1176 Н/см².

Принимаем расчётную схему «б» по рис. 2. Расчётный модуль деформации (табл. 2) асфальтобетонного покрытия Е₂ = 23520 Н/см², щебёночного подстилающего слоя E₁ = 12740 Н/см², толщина покрытия h₂ = 4 см; Е^э₂ = Е_тр = 5098 Н/см².

Для условного автомобиля диаметр приведённого круга следа D = 34 см.

Для определения Е^э₁ сначала вычислим значения отношений h₂/D = 4/34 = 0,1175 и Е^э₂/Е₂ = 5098/23520 = 0,216.

По рис. 3 определяем Е^э₁/Е₂ = 0,184, откуда Е^э₁ = 0,184 · 23520 = 4327 Н/см². Определим h₁, для чего сначала вычислим отношения E^э₁/E₁ = 4327/12740 = 0,34 и E₀/E₁ = 1176/12740 = 0,0923, по которым, пользуясь рис. 3, определяем h₁/D = 0,97, откуда h₁ = 0,97 · 34 = 33 см.

Согласно п. 10 полученная толщина h₁ подстилающего слоя может быть уменьшена, например, путём понижения уровня грунтовых вод ниже их опасного капиллярного поднятия. В этом случае Е₀ = 2156 Н/см² (табл. 3).

Определяем вновь: E^э₁/E₁ = 4327/12740 = 0,34 и E₀/E₁ = 2156/12740 = 0,169, h₁/D = 0,55, откуда h₁ = 0,55 · 34 = 18,7 см.

Уменьшение толщины подстилающего слоя может быть также достигнуто устройством искусственного основания, например из крупного песка, уложенного на грунте основания. Для этого случая принимаем расчётную схему «в» по рис. 2.

Рис. 4 График для приведения интенсивности движения транспортных средств к интенсивности движения условного автомобиля с расчетной нагрузкой «А» и для определения требуемого модуля деформации Е_тр пола

Задаёмся толщиной щебёночного подстилающего слоя, равной 15 см, расчётные модули деформации: покрытия Е₃ = 23520 Н/см², подстилающего слоя Е₂ = 12740 Н/см², искусственного основания E₁ = 3430 Н/см², грунт основания Е₀ = 1176 Н/см².

Толщина асфальтобетонного покрытия h₃ = 4 см.

Толщина подстилающего слоя из щебня h₂ = 15 см.

Е^э₃ = 5098 Н/см²; D = 34 см; Е^э₂/Е₃ = 0,184 и Е^э₂ = 0,184 · 23520 = 4327 Н/см².

Определим Е^э₁, для чего сначала вычислим отношения h₂/D = 15/34 = 0,441 и Е^э₂/Е₂ = 4327/12740 = 0,34.

По рис. 3 определяем E^э₁/E₂ = 0,203, откуда E^э₁ = 0,203 · 12740 = 2586 Н/см².

Определим h₁, для чего сначала вычислим отношения E^э₁/E₁ = 2586/3430 = 0,754 и Е₀/Е₁ = 1176/3430 = 0,3430.

По рис. 3 определим h₁/D = 1,28, откуда h₁ = 1,28 · 34 = 43,5 см.

Таким же путём определяется толщина искусственного основания, если задаться иными толщинами подстилающего слоя (например, 12 см, 18 см и т.д.). Из рассмотренных вариантов толщины подстилающего слоя наиболее целесообразный определяют по технико-экономическим соображениям.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 136; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!