Несущая способность плит жестких аэродромных покрытий при неполном контакте с упругим основанием

• Автор: Артемова, Людмила Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЯ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИЙ

1.1. Конструктивные решения жестких покрытий

1.2. Анализ причин разрушения жестких покрытий

1.3. Краткие сведения об основах существующих методов расчета жестких покрытий

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

МОДЕЛИ ПОКРЫТИЯ

2.1. Выбор метода теоретических исследований

2.2. Выбор параметров расчетной модели

2.3. Выводы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО
ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПЛИТ ПРИ НЕПОЛНОМ КОНТАКТЕ С ОСНОВАНИЕМ
3.1. Влияние зазора на напряженнодеформированное состояние плит при их нагружении статической нагрузкой.
3.1.1. Плита со свободными краями по периметру
3.1.2. Плиты со стыковыми соединениями по двум
и более сторонам
3.2. Напряженнодеформированное состояние плиты при ее неполном контакте с основанием
при воздействии подвижной нагрузки.
3.3. Анализ результатов расчета.
3.4. Выводы.
Стр.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПЛИТ ПРИ НЕПОЛНОМ КОНТАКТЕ С ОСНОВАНИЕМ
4.1. Методика экспериментальных исследований
4.2. Свойства материалов опытных плит и основания
4.3. Планирование объема экспериментальных испытаний
4.4. Анализ результатов испытания плит
фрагмента цементобетонного покрытия.
4.5. Выводы.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ И
ПРОЕКТИРОВАНИИ ЖЕСТКИХ ПОКРЫТИЙ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Если шов между двумя смежными плитами представляет собой сквозной разрез в бетоне, сопротивление плит нагрузкам, приложенным к краю, будет меньше, чем при действии их в центральной части плиты. Сопротивление края плиты будет определять прочность всего покрытия. Поэтому для лучшей передачи давления на основание и более рационального конструирования всего бетонного покрытия желательно края плиты усиливать или обеспечивать передачу части усилий от нагрузки, приложенной к краю одной плиты, на смежную плиту []. К тому же, если швы устраивают без приспособлений, обеспечивающих совместную работу смежных плит, то в процессе эксплуатации происходит взаимное вертикальное смещение плит [] и как следствие разрушение их кромок. С момента начала использования цементобетона для строительства дорог и аэродромов было предложено большое число различных конструкций стыковых соединений. Описание некоторых из них дано в работах [2, 6, , , ]. Штыревое соединение плит имеет много вариантов: уголки с приваренными к вертикальной полке крючкообразными приспособлениями для заделки в бетон; пластина в обойме со сплошной вертикальной стенкой; штыри разнообразной формы с втулками по концам; штыри круглого, треугольного, прямоугольного сечения, один конец которых жестко заделывается в бетон, а другой обмазывается жидким битумом; штыри из швеллера, двутавра, трубчатые и даже фарфоровые []. Многочисленные исследования и наблюдения за поведением различных конструкций штыревых соединений, проведенные в различных странах, показали, что наиболее рационально соединение плит штырями круглого сечения диаметром - мм, длиной - см с расстоянием между ними - см [, ]. Другой тип стыкового соединения - шпунтовый применяется преимущественно в продольных швах. Устройство поперечных швов в виде шпунта возможно в случае бетонирования по способу «через плиту». В любом случае не рекомендуется применять шпунтовые швы в плитах толщиной менее 0, м, что вызвано опасностью откола зубом края шпунта. В некоторых случаях стыковых соединений в швах не устраивают. Швы делают сквозными, а краевые участки плит армируют по контуру сварными металлическими каркасами, либо делают толще по сравнению с толщиной плиты в средней части []. Швы любого типа образуют в монолите бетона разрывы, в которые попадают вода и пыль. Проникание через шов воды может явиться причиной снижения прочности грунтового основания и вызвать тем самым разрушение бетона. Чтобы предотвратить или свести к минимуму попадание воды и пыли в шов, обычно его верхнюю часть на глубину 2,5 см заполняют изоляционным материалом - мастикой. К мастикам для изоляции швов предъявляют ряд требований, в частности, они должны обладать: хорошим сцеплением с бетоном; расширяемостью без образования трещин; сопротивлением прониканию пыли и воды; устойчивостью против просачивания вглубь и растекания вдоль шва при высокой температуре; прочностью. Однако пока еще не найден состав мастики, который вполне удовлетворял бы всем вышеперечисленным требованиям [6, ]. Так анализ результатов натурных исследований [5], выполненных в первой дорожно-климатической зоне, показал, что шов сжатия, имеющий ширину 8 - мм в июне, в декабре может раскрываться до - мм. Поэтому герметик в подобном шве должен иметь относительное удлинение порядка 0 - 0%. Однако для традиционных герметиков на резино-битумной основе (Изол, Аэродор производства фирмы «Делан» и др. При таком низком относительном удлинении под действием растягивающих усилий в шве мастика разрушается, что создает благоприятные условия для проникновения влаги в основание. В работе [] приведены результаты испытаний на проникание воды через типичные конструкции швов. При типовом испытании вода объемом в 1 галлон, вылитая на поверхность покрытия, проходила через шов длиной 5 футов в течение приблизительно 1 мин. И это не единственный пример, отмечает автор. Многие организации, занимающиеся эксплуатацией и содержанием капитальных покрытий, в течение ряда лет работали по специальной программе, предусматривающей обеспечение водонепроницаемости покрытия.