Strona8

Nawierzchnie drogowe z betonu cementowego

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Obciążenie osi [kN]

Rys. 2.20 Częstotliwość występowania obciążeń na drodze nr 4

żeniu. W krajach UE obciążenie osi obliczeniowej wynosi 115 kN. W Polsce nawierzchnie autostradowe również projektuje się na obciążenie osi 115 kN. W praktyce projektowej różne obciążenia osi lub sylwetki pojazdów sprowadza się do osi obliczeniowej. Wykorzystuje się w tym celu hipotezę zmęczeniową Minera. Jeżeli rozpatrzymy środkowy odcinek krzywej zmęczenia A-B (rys. 2.16) to jest on opisany zależnością:

N, H = N_q o™ = const    (2.17) I

gdzie: m | tg a,

N, - liczba obciążeó o naprężeniu oj, powodująca zniszczenie materiału.

Równanie (2.17) reprezentuje tzw. metodę zastępczej liczby cykli, w której dana liczba cykli o naprężeniu oj jest transponowana na równoważną jej pod względem uszkodzenia liczbę cykli o innym naprężeniu a_q. Problem polega na doborze odpo-1 wiedniego współczynnika m, który' powinien być wzięty z krzywej zmęczeniowej. Zależność (2.17) po przekształceniu przybiera postać:

.. <²ⁱ«|

Zależność ta pozwala na przeliczenie jednej liczby osi intensywności N_q o obciążeniu wywołującym naprężenia o_q na inną liczbę intensywności Wj o obciążeniu wywołującym o_q

W niektórych metodach wymiarowania [2.12] wprowadzono pojęcie agresywności osi opisane zależnością:

(2.19)

gdzie:

A - jest współczynnikiem agresywności, wyrażającym szkodę zmęczeniową jednego przejścia osi o obciążeniu P_t w stosunku do szkody zmęczeniowej wywołanej jednym przejściem osi obliczeniowej P_a.

Projektant z reguły ma do dyspozycji sylwetki pojazdów. We francuskiej [25] metodzie wymiarowania wprowadzono pojęcie agresywności sylwetki, A_s opisane zależnością (2.20) oraz ruchu, CAM opisane zależnością (2.21):

A_s = M

(220)

(221)

gdzie:

Mj - współczynnik typu osi (pojedyncza, podwójna, potrójna) wg tabeli 2.4, NPL - liczba pojazdów ciężkich (o masie powyżej 5 t) w okresie obliczeniowym, riy — liczba osi o obciążeniu P_f P_g - obciążenie osią obliczeniową.

Tabela 2.4. Współczynniki M m

Typ nawierzchni		M
	1TL	oś pojedyncza	oś podwójna	oś potrójna
Betonowa	12	i	12	113

W metodzie francuskiej [25], o której będzie mowa dalej, średni współczynnik agresywności ruchu dla nawierzchni betonowych wynosi CAM =15 dla autostrad i dróg ekspresowych, a oś obliczeniowa 130 kN. Zwykle oznacza to, że chcąc przeliczyć strukturę ruchu, a więc pojazdy o masie powyżej 5 t na osie obliczeniowe, należy prognozowaną liczbę pojazdów ciężarowych (o masie powyżej 5 t) pomnożyć przez współczynnik 15 dla autostrad i dróg ekspresowych oraz 05 dla pozostałych dróg. W polskim katalogu [2.11) dla nawierzchni betonowych przyjęto współczynnik m = 8, a współczynniki przeliczeniowe sylwetek pojazdów na oś obliczeniową 115 kN zamieszczone są w tabeli 2.5.

49