ВСН 543-87
-------------------------------
Минавтотранс РСФСР

     

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

     

Инструкция
по расчету нежестких дорожных одежд
для специализированных тяжеловозных автотранспортных средств

     

Дата введения 1987-07-14

РАЗРАБОТАНА Союзпромтрансниипроектом Госстроя СССР (канд. техн. наук А.Г.Колчанов - руководитель темы, А.Е.Евтеев, А.Ю.Заньков), Киевским автомобильно-дорожным институтом Минвуза УССР (д-р техн. наук Б.С.Радовский), Госдорнии Миндорстроя УССР (канд. техн. наук А.С.Супрун) с участием ПКБ с/о "Спецтяжавтотранс" Минавтотранса РСФСР (канд. техн. наук А.С.Диамидов, М.В.Пахомов).

ВНЕСЕНА И ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Союзпромтрансниипроектом Госстроя СССР и ПКБ с/о "Спецтяжавтотранс" Минавтотранса РСФСР.

СОГЛАСОВАНА Минавтодором РСФСР (А.И.Климович) 5 января 1987 г.

УТВЕРЖДЕНА Минавтотрансом РСФСР 14 июля 1987 г. N BE-14/1019

Инструкция содержит указания по проектированию дорожных одежд как для разовых, так и для регулярных перевозок (например, на внутризаводских дорогах) крупногабаритных и тяжеловесных грузов, а также по оценке возможности проезда по существующим дорогам.

Основой для разработки документа послужили положения "Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83*, развитые и дополненные авторами с учетом специфики движения специализированных тяжеловозных автотранспортных средств. В настоящей инструкции были также использованы материалы исследований, выполненных Гипродорнии Минавтодора РСФСР (канд. техн. наук В.К.Апестин, канд. техн. наук А.В.Руденский).

__________________

* На территории Российской Федерации действуют ОДН 218.046-01, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Инструкция предназначена для работников проектных подразделений минавтодоров и минавтотрансов союзных республик, проектных подразделений министерств и ведомств, осуществляющих перевозки крупногабаритного тяжеловесного оборудования.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция содержит указания по проектированию и оценке прочности одежд существующих автомобильных дорог при воздействии на них специализированных тяжеловозных автотранспортных средств (СТАС).

1.2. К специализированным тяжеловозным автотранспортным средствам относятся: многоосные многоколесные автотранспортные средства самоходного и прицепного типа, предназначенные для перевозки тяжеловесного и крупногабаритного оборудования, а также заводской автотранспорт для перевозки жидких шлаков, слябов и других технологических грузов.

1.3. Толщину дорожной одежды и ее отдельных конструктивных слоев следует определять расчетом в соответствии с ожидаемыми интенсивностью и составом движения, расчетными характеристиками грунта земляного полотна и материалов слоев дорожной одежды.

Задачей расчета дорожных одежд на прочность является определение оптимальных толщин слоев дорожной конструкции с заданными деформативными и прочностными характеристиками.

1.4. Дородные одежды в общем случае следует рассчитывать по трем критериям: сопротивление сдвигу в грунтах и слоях из слабосвязных материалов; сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев; сопротивление упругому прогибу всей конструкции.

Одежды с покрытиями переходного типа - щебеночными, гравийными и из других прочных минеральных материалов, а также из грунтов и малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими, мостовые из булыжного и колотого камня - следует рассчитывать только по двум критериям - сдвигу в грунте и упругому прогибу при соответствующем уровне надежности (см. табл.1.2).

На сдвиг рассчитываются малосвязные материалы в конструктивных слоях дорожных одежд (песок, гравий, материалы и грунты, укрепленные органическими вяжущими).

На растяжение при изгибе рассчитываются монолитные слои из асфальтобетона, дегтебетона, а также из материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими.

1.5. При проектировании дорожных одежд для регулярного движения CTAС расчет производят по трем критериям, для разовых проездов - по критерию сдвигоустойчивости в грунтах земполотна. При проверке прочности дорожной конструкции в случае разовых проездов СТАС по существующим автодорогам расчет производят по критерию сдвигоустойчивости в грунтах и слабосвязных материалах, а также растяжению при изгибе в монолитных слоях.

1.6. При назначении конструкций дорожных одежд необходимо принять во внимание, что наименьшая толщина слоев должна соответствовать значениям, указанным в таблице 1.1 (в сантиметрах).

Таблица 1.1.

1.7 Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по каждому из критериев больше или равен значению , найденному с учетом требуемого уровня надежности проектируемой одежды (см. табл.1.2).

Таблица 1.2.

Примечание. В случае движения СТАС по существующим автомобильным дорогам значение принимается по таблице 1.2 в зависимости от типа покрытия. При проектировании автодорог, предназначенных только для разовых проездов СТАС, принимается значение 0,50.

1.8. Если проектируемая дорога предусмотрена для постоянной эксплуатации, общая толщина конструктивных слоев дорожной одежда должна быть рассчитана на морозоустойчивость и осушение. Этот расчет, а также конструирование дорожных одежд и земляного полотна должны осуществляться в соответствии с ВСН 46-83.

2. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАС

При расчете дорожных одежд значения параметров расчетной нагрузки определяют в следующей последовательности:

2.1. Вычисляют эквивалентную колесную нагрузку для каждой оси автотранспортного средства. В качестве величины эквивалентной нагрузки принимается нагрузка на одиночное колесо, вызывающая в дорожной одежде такой же уровень напряженно-деформированного состояния, который наблюдается при одновременном воздействии на дорожную одежду рассматриваемой группы колес транспортного средства. Величину определяют по формуле:

,                                         (2.1)

где - нагрузка на рассматриваемое колесо транспортного средства, кН;

- коэффициент динамичности приложения нагрузки, принимаемый равным 1,1;

- сумма коэффициентов, характеризующих влияние колес впереди () и позади () идущих осей на напряженно-деформированное состояние под рассматриваемым колесом транспортного средства;

- сумма коэффициентов, характеризующих влияние других колес рассматриваемой оси.

Коэффициенты , и определяются по номограммам на рис.2.1-2.3 в зависимости от отношений , и , где - средневзвешенный модуль упругости дорожной одежды, определяемый по формуле:

,                                                    (2.2)

где - число слоев дорожной одежды;

- модуль упругости -го слоя, МПа;

- толщина -го слоя, см;

- модуль упругости грунта земляного полотна, принимаемый по табл.3.2, 3.6 в зависимости от расчетной влажности грунта или по результатам полевых испытаний (в случае разовых проездов), МПа;

- суммарная толщина слоев дорожной одежды, см;

- диаметр отпечатка движущегося колеса, определяемый по формуле, см:

;                                            (2.3)

- давление воздуха в пневматиках колес транспортного средства, МПа;

- расстояние от расчетного сечения до рассматриваемых точек, см.

Рис.2.1 Номограмма для определения коэффициентов влияния (впереди колеса)

Рис.2.2 Номограмма для определения коэффициентов влияния (позади колеса)

Рис.2.3 Номограмма для определения коэффициентов влияния в поперечном направлении

Порядок определения коэффициентов , и показан на номограммах (рис.2.1-2.3) пунктиром; при 1 коэффициенты влияния следует определять интерполяцией (при 0 эти коэффициенты принять равными 1).

Значения эквивалентных осевых нагрузок для различных транспортных средств приведены в таблице 1 приложения 2.

2.2. Определяют расчетные нагрузки.

2.2.1. Для регулярного движения: при наибольшей колесной нагрузке 65 кН за расчетную нагрузку принимается нагрузка группы A (65 кН, 37 см; 0,6 МПа). Приведение эквивалентных осевых нагрузок к группе А осуществляется в зависимости от толщины дорожной одежды и отношения по графику на рис.2.4 (для давления в пневматиках колес 0,7 МПа); эквивалентный диаметр отпечатка определяется по формуле: