Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Методические рекомендации Методические рекомендации по расчету температурных полей, напряжений и де  
23.01.2018
    
Методические рекомендации Методические рекомендации по расчету температурных полей, напряжений и де

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ
НАУЧНО
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
(СОЮЗДОРНИИ)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО
РАСЧЕТУ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ,
НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ В
ЦЕМЕНТОБЕТОНН
ЫХ ПОКРЫТИЯХ

Москва 1976

Одобрены Минтрансстроем

Изложены основные закономерности теплопередачи в дорожных цементобетонных покрытиях с учетом радиационного баланса и конвективного теплообмена, приведены формулы и примеры расчета по ним температурных полей, напряжений и деформаций в покрытиях.

Для практического использования подробно изложена методика применения гармонического анализа, позволяющего выразить аналитически любую функцию распределения температуры по толщине покрытия во времени. Учитывая пожелания проектных и строительных организаций, все формулы даны в доступной для практического применения форме.

Предисловие

Изменения суточного хода температуры воздуха, интенсивности солнечной радиации, конвективного и кондуктивного теплообмена вызывают на поверхности и по толщине дорожных покрытий температурные напряжения, величина которых в ряде случаев может достигать прочности бетона. Поэтому является обязательным учет как температурных напряжений и деформаций при расчете трещиностойкости покрытий и работы швов, так и температуры твердения бетона при разработке технологии строительства покрытий.

В «Методических рекомендациях по расчету температурных полей, напряжений и деформаций в цементобетонных покрытиях» обобщены отдельные результаты экспериментальных и аналитических исследований, проведенных в Союздорнии (В.А. Черниговым, Н.И. Мусориным, О.Б. Федотовой, В.А. Лапшиным, Е.И. Броницким, В.А. Зельмановичем, Б.Б. Самойленко, Г.С. Бабаяном), в других институтах (Л.И. Горецким, И.А. Медниковым, Б.С. Раевым-Богословским, Е.А. Палатниковым, А.В. Павловым, Э.Д. Бондаревой, В.Д. Садовым, В.А. Воейковым) и за рубежом. Настоящие «Методические рекомендации» предназначены для использования проектными и строительными организациями на стадии как проектирования, так и строительства бетонных покрытий.

«Методические рекомендации» разработал канд. техн. наук В.А. Чернигов.

Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 143900 Балашиха-6 Московской обл., Союздорнии.

Общие положения

1. Температурный фактор определенным образом влияет на формирование физических свойств бетона и на напряженно-деформированное состояние дорожной одежды в период эксплуатации дороги. При известных функциях изменения температуры поверхности и по толщине цементобетонного покрытия можно рассчитать:

величину и повторяемость температурных напряжений в плитах разной длины;

продольную устойчивость покрытия;

температурные деформации плит и швов;

глубину промерзания и оттаивания грунта под дорожной одеждой.

2. Самостоятельное значение имеет теплотехническое обоснование технологических процессов, обеспечивающих:

трещиностойкость покрытия до нарезки поперечных швов в затвердевшем бетоне;

заданную скорость набора прочности бетоном;

требуемую температуру твердения бетона по условиям стойкости поверхностного слоя покрытия и формирования его оптимальной структуры;

выбор требуемого способа ухода за свежеуложенным бетоном;

бетонирование покрытий в зимних условиях;

бетонирование покрытий в условиях сухого и жаркого климата.

Расчет температурных полей в цементобетонных покрытиях

Основные закономерности теплопередачи в покрытии

3. Изменение температуры в поверхностном слое и по толщине покрытия происходит вследствие меняющегося в нем теплосодержания, обусловленного процессами радиационной, конвективной и кондуктивной теплопередач. Направление тепловых потоков, составляющих тепловой баланс на поверхности покрытия, схематически показано на рис. 1.

Рис. 1. Схема составляющих теплового баланса на поверхности покрытия днем (а) и ночью (б):

Qс - коротковолновая суммарная радиация (прямая и рассеянная); Qв - конвективная теплопередача; Qк - кондуктивная теплопередача; Jп - длинноволновое излучение покрытия; Jа - длинноволновое излучение атмосферы; Jэф = Jп - Ja - эффективное излучение покрытия

4. Радиационная теплопередача R выражается радиационным балансом и является мерой притока лучистой энергии к поверхности покрытия:

R = (Qп + Qр)(1 - A) - Jэф,                                                    (1)

где Qп, Qр - потоки тепла соответственно от прямой и рассеянной радиации;

A - величина, характеризующая отражение тепла в зависимости от цвета поверхности, называемая коэффициентом альбедо поверхности.

5. Конвективная теплопередача Qв между поверхностью покрытия и воздухом выражается законом Ньютона:



Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: