5.3 Расчет прочности покрытия

5.3.1 Прочность плит покрытия определяют исходя из категории плит по жесткости, характери-зуемой показателем жесткости S:

— при S ≤ 0,5 плиты относят к категории абсолютно жестких и на прочность их не рассчитывают;

— при 0,5 < S ≤ 10 плиты относят к категории плит конечной жесткости и их рассчитывают на прочность.

Показатель жесткости S плиты определяют по формуле

3 E

r 

3

S 

0





,

(5.1)





E



h _

где r — радиус круглой плиты, радиус равновеликой по площади многоугольной плиты, поло-вина стороны квадратной или полудлина прямоугольной, м;

h — толщина плиты, м;

— расчетный модуль упругости бетона, МПа, принимаемый по таблице Б.2;

Е₀ — эквивалентный модуль упругости основания, МПа, определяемый по формуле

Е ₀



4 Е

с р ^Е

н

,

(5.2)

2

 ^Е с р



^Е н 

здесь Е_н — модуль упругости нижележащего полупространства, МПа (таблица Б.3); Е_ср — средний модуль упругости слоев основания, МПа, определяемый по формуле

n

 ^h i

E _i

^Е с р ^

i 

1

,

(5.3)

n

 ^h i

i  1

Е_i — модуль упругости i-го слоя основания, МПа, толщиной h_i, м (таблицы Б.4, Б.5); n — число слоев основания.

7

ТКП 45-3.02-6-2005

Плиты, у которых отношение r/h ≤ 2,5, относят к категории абсолютно жестких и покрытие из них на прочность не рассчитывают. Толщину плит, на которые отсутствуют транспортные нагрузки, не рассчитывают и определяют по 5.3.3.

5.3.2 Условие прочности плит покрытия конечной жесткости проверяют по неравенству

К

п р



p t

_R р а с ч _,

(5.4)

p u

где К_пр — коэффициент прочности, принимаемый в зависимости от транспортной нагрузки по таблице 5.1;

R _p^р _u^{а с ч} — расчетная прочность бетона плит на растяжение при изгибе, МПа, определяемая по

формуле

_R р а с ч _{ B}

tb

K

н п

,

(5.5)

p u

здесь В_tb

— класс бетона по прочности на растяжение при изгибе, МПа, по ГОСТ 26633;

Кнп

— коэффициент увеличения прочности бетона со временем, К_нп = 1,2;

_pt — расчетное напряжение растяжения при изгибе, возникающее в плите покрытия от действия нагрузки и изменений температуры по толщине плиты, МПа, определяемое по формуле

6 0 Q _н K

_{у с л}  M _A  0, 2 5 5



(5.6)



p t



,

к h ²

Q_н

— нагрузка на колесо, кН (см. таблицу 5.2);

Кусл

— коэффициент, учитывающий условия работы, К_усл = 0,80;

М_А

— безразмерный единичный момент, определяемый по таблице 5.3 в зависи-

мости от показателя жесткости плиты;

h

— толщина плиты, м;

— коэффициент, учитывающий конфигурацию плит, определяемый по формулам:



к 



n _c tg

n _c

к 

2

— для плит с числом сторон более четырех,

(5.7)

— для прямоугольных плит,

(5.8)

1

c 

c

к = 1

n_с

с

— для круглых и квадратных плит,

— число сторон правильного многоугольника;

— отношение сторон (большей к меньшей) прямоугольника.

Таблица 5.3

S

До 0,5

0,75

1

1,5

1,75

2

2,5

3

3,5

включ.

М_А

0,0521

0,0544

0,0567

0,0611

0,0632

0,0653

0,0693

0,0731

0,0767

Окончание таблицы 5.3

S

4

4,5

5

6

7

8

9

10

М_А

0,0801

0,0833

0,0863

0,0917

0,0963

0,1001

0,1031

0,1053

Примечание —Значение М_А следует принимать со знаком минус.

5.3.3 Минимально допустимая толщина плит независимо от результатов расчета не должна быть меньше указанной в таблице 5.4.

8

ТКП 45-3.02-6-2005

Таблица 5.4

Минимально допустимая толщина тротуарных плит при

Характеристика

величине их наибольшего габаритного размера в плане, мм

транспортной

Материал основания

Св. 400

Св. 350

Св. 300

До 300

нагрузки

500

до 450

до 400

до 350

включ.

включ.

включ.

включ.

Одиночные

Смеси щебеночно-гравийно-

автомобили

песчаные (ГОСТ 25607)

группы А

Смеси щебеночно-песчаные,

гравийно-песчаные, щебеноч-

но-гравийно-песчаные и пес-

ки, укрепленные неорганиче-

скими вяжущими (СТБ 1521)

100

90

80

70

60

Щебень

фракционированный

(ГОСТ

8267), обработанный

не на полную глубину в соот-

ветствии со СНиП 3.06.03 пес-

коцементной смесью (СТБ 1521)

Бетон класса В15 (ГОСТ 26633)

Одиночные

Смеси щебеночно-гравийно-

автомобили

песчаные (ГОСТ 25607)

группы Б

Смеси

щебеночно-песчаные

шлаковые (ГОСТ 3344)

Смеси щебеночно-песчаные,

70

60

50

50

50

гравийно-песчаные, щебеноч-

но-гравийно-песчаные и пес-

ки, укрепленные неорганиче-

скими вяжущими (СТБ 1521)

Песок (ГОСТ 8736)

80

70

60

60

50

Отсутствие

Песок (ГОСТ 8736)

50

50

50

50

50

транспортной

нагрузки

5.3.4 Расчетные характеристики материалов дорожных одежд и грунтов земляного полотна приведе-ны в приложении Б.