V. OBCIĄŻENIE NAWIERZCHNI PRZEZ RUCH DROGOWY I OKREŚLANIE RUCHU

OBLICZENIOWEGO DO PROJEKTOWANIA NAWIERZCHNI

1.

Rodzaje obciążeń nawierzchni

a) ruch- obciążenia od kół pojazdów
b) klimat- oddziaływanie czynników klimatycznych (temperatura, woda, mróz, wysadziny, przełomy).

2.

Czynniki oddziaływania pojazdów na nawierzchnię

2.1. Typ pojazdu

2.1.1.

Pojazdy osobowe

Nie wywołują istotnych naprężeń w nawierzchni, wobec czego ich wpływ na trwałość nawierzchni jest
znikomy i jest pomijalny. Uwzględnia się je natomiast przy badaniu zużycia warstwy ścieralnej.

2.1.2.

Pojazdy ciężarowe

Uwzględnia się tzw. Pojazdy ciężkie o masie całkowitej pojazdu powyżej 3,5 ton.

2.2. Całkowity ciężar pojazdu

2.3. Nacisk na osie i rozmieszczenie osi

Wyróżnia się osi pojedyncze, podwójne (tandemowe) oraz osie potrójne (tridemowe). Jako oś podwójną
Lub potrójną można przyjąć osie, których odległość nie przekracza 1,8m.

2.4. Nacisk na koło i rozmieszczenie kół
Opony dzielą się na pojedyncze oraz bliźniacze. Obecnie dostępne są również opony pojedyncze, ale o
szerszej podstawie mające odpowiadać podwójnym kołom.

2.5. Ciśnienie w ogumieniu
2.6. Typ ogumienia
2.7. Charakterystyka zawieszenia

2.7.1.

Zawieszenie pneumatyczne
Zawieszenie pneumatyczne dopiero niedawno zostało wprowadzone do użytku. Ma mniejsze
oddziaływanie dynamiczne na nawierzchnię niż z. tradycyjne. W Unii Europejskiej dopuszcza się
większe obciążenia dla pojazdów z zawieszeniami pneumatycznymi.

2.7.2.

Zawieszenie tradycyjne

2.8. Szybkość pojazdu

3. Oddziaływanie koła na nawierzchnie

3.1. Powierzchnia kontaktu opony z nawierzchnią

Powierzchnię kontaktu opony z nawierzchnią można wyrazić za pomocą śladu zastępczego koła o
znanej powierzchni. Zakłada się ,że w śladzie zastępczym koła panuje równomierny rozkład naprężeń
kontaktowych. Wyróżnia się następujące rodzaje śladu zastępczego koła:
- ślad zastępczy kołowy:

- ślad zastępczy eliptyczny:

-ślad zastępczy wyokrąglony

3.2. Cieśnienie pionowe kontaktowe
3.3. Naprężenia styczne (od hamowania i od siły napędowej)

Naprężenia styczne od hamowania:

Naprężenia styczne od siły napędowej:

4. Współczynnik dynamiczny

Lub

,gdzie: - odchylenie standardowe zmierzonych ciężarów osi w ruchu

Fsred- średni ciężar zmierzony równy ciężarowy statycznemu

Siły dynamiczne zależą od nierówności nawierzchni w profilu podłużnym. Nierówności mierzone są przez
wskaźnik IRI.

Wskaźnik IRI (international roughness index- międzynarodowy wskaźnik nierówności)- [m/km, mm/m]
indeks matematycznej funkcji (transformaty) profilu podłużnego nawierzchni. Zasady powiaru:

- profil podłużny może być mierzony w dowolny sposób

- model matematyczny ‘ćwiartki pojazdu’=’quarter car’ ma stałe parametry

- komputer symuluje jazdę ‘ćwiartki pojazdu’ po drodze

- standardowy program komputerowy analizuje dynamikę ruchu

- punkt zawieszenia podczas jazdy wykonuje ruch w pionie (drgania)

- komputer oblicza i sumuje wszystkie przemieszczenia pionowe punktu zawieszenia na jednostkę drogi.

- IRI to suma przemieszczeń pionowych punktu zawieszenia na jednostkę drogi w mm/m lub m/km

- z profilu geometrycznego przez obliczenia komputerowe otrzymujemy IRI

- IRI może być przedstawiany graficznie lub tabelarycznie

5. Określanie ruchu obliczeniowego