3.1. Под прочностью дорожной одежды понимают способность сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием касательных и нормальных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчетной нагрузки (кратковременной, многократной или длительно действующей однократной), приложенной к поверхности покрытия.
3.2. Методика оценки прочности конструкции включает как оценку прочности конструкции в целом (с использованием эмпирической зависимости допускаемого упругого прогиба от числа приложений нагрузки), так и оценку прочности с учетом напряжений, возникающих в отдельных конструктивных слоях и устанавливаемых с использованием решений теории упругости.
3.3. Дорожную одежду следует проектировать с требуемым уровнем надежности, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного периода. Отказ конструкции по прочности физически может характеризоваться образованием продольной и поперечной неровности поверхности дорожной одежды, связанной с прочностью конструкции (поперечные неровности, колея, усталостные трещины), с последующим развитием других видов деформаций и разрушений (частые трещины, сетка трещин, выбоины, просадки, проломы и т.д.). Номенклатура дефектов и методика количественной оценки их определяются специальными нормами, используемыми при эксплуатации дорог.
В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды как элемента инженерного сооружения линейного характера используют предельный коэффициент разрушения , представляющий собой отношение суммарной протяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между корреспондирующими пунктами. Значения на последний год службы в зависимости от капитальности дорожной одежды и категории дороги следует принимать в соответствии с табл.3.1.
Таблица 3.1
Требуемые минимальные коэффициенты прочности при заданных уровнях надежности для расчета дорожных одежд по различным критериям прочности
Тип дорожной одежды | Капитальный | |||||||||||
Категория дороги | I | II | III | IV | ||||||||
Предельный коэффициент разрушения | 0,05 | 0,10 | ||||||||||
Заданная надежность | 0,98 | 0,95 | 0,98 | 0,95 | 0,98 | 0,95 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | |
Требуемый коэффициент прочности | упругого прогиба | 1,50 | 1,30 | 1,38 | 1,20 | 1,29 | 1,17 | 1,10 | 1,17 | 1,10 | 1,06 | 1,02 |
по критерию: | сдвига и растяжения при изгибе | 1,10 | 1,00 | 1,10 | 1,00 | 1,10 | 1,00 | 0,94 | 1,00 | 0,94 | 0,90 | 0,87 |
Продолж. табл.3.1
Тип дорожной одежды | Облегченный | |||||||||||
Категория дороги | III | IV | V | |||||||||
Предельный коэффициент разрушения | 0,15 | |||||||||||
Заданная надежность | 0,98 | 0,95 | 0,90 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,95 | 0,90 | 0,80 | 0,70 | |
Требуемый коэффициент прочности | упругого прогиба | 1,29 | 1,17 | 1,10 | 1,17 | 1,10 | 1,06 | 1,02 | 1,13 | 1,06 | 0,98 | 0,90 |
по критерию: | сдвига и растяжения при изгибе | 1,10 | 1,00 | 0,94 | 1,00 | 0,94 | 0,90 | 0,87 | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,80 |
Продолж. табл.3.1
Тип дорожной одежды | Переходный | ||||||||
Категория дороги | IV** | V** | |||||||
Предельный коэффициент разрушения | 0,40 | ||||||||
Заданная надежность | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,95 | 0,90 | 0,80 | 0,70 | |
Требуемый коэффициент прочности | упругого прогиба | 1,17 | 1,10 | 1,06 | 1,02 | 1,13 | 1,06 | 0,98 | 0,90 |
по критерию: | сдвига и растяжения при изгибе* | 1,00 | 0,94 | 0,90 | 0,87 | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,80 |
* Дорожные одежды переходного типа для дорог V категории по критерию растяжения при изгибе не рассчитывают.
** Расположение граф соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
3.4. Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности. При оценке прочности конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу коэффициент прочности в общем виде определяют по формуле:
(3.1-а)
При оценке прочности конструкции по слоям по допускаемым напряжениям коэффициент прочности определяют по формуле:
, (3.1-б)
где - допустимый общий прогиб конструкции под расчетной нагрузкой;
- расчетный общий прогиб конструкции под расчетной нагрузкой;
- расчетные действующие напряжения (нормальные или касательные) от расчетной нагрузки;
- допустимые напряжения (нормальные или касательные) от расчетной нагрузки;