Anexa 4

DIMENSIONAREA STRUCTURILOR RUTIERE

Pentru calculul structurilor rutiere, s-au folosit prevederile normativelor ind.

AND 550/99 si AND 177/2001.

Principiile de dimensionare din normele mentionate mai sus, prevad

indeplinirea concomitenta, de catre sistemul rutier ales, a urmatoarelor

criterii privind comportarea sub actiunea traficului:

deformatia specifica de intindere la baza straturilor bituminoase;

deformatia specifica verticala admisibila la nivelul patului drumului.

Metodele de dimensionare permit stabilirea grosimii totale a straturilor

bituminoase astfel incat, rata de degradare prin oboseala a straturilor

bituminoase sa fie subunitara, iar deformatia permanenta estimata la

nivelul terenului suport sa nu depaseasca valoarea admisibila pe perioada

de exploatare considerata.

Rata de degradare la oboseala estimata prin calcule, este reprezentata de

catre raportul dintre numarul de treceri exprimat in osii standard OS115

(traficul de calcul Nc) si numarul admisibil de treceri calculat pe baza

deformatiei specifice orizontale calculate la baza straturilor bituminoase

(Nadmis).

Pentru calculul starii de tensiuni si deplasari din structura rutiera a fost

folosit pachetul de programe de calcul “KENPAVE” dezvoltat de Prof. Yang

Huaug la Universitatea din Kentucky (U.S.A.). Pachetul “KENPAVE” face

Dimensionarea structurii rutiere - 1 -

parte din categoria “softurilor” specializate, destinate calculului sistemelor

rutiere. Folosirea acestui pachet ofera utilizatorului posibilitatea modealriii

sistemelor rutiere nerigide cu ajutorul programului “KENLAYER” si a

sistemelor rutiere rigide cu ajutorul programului KENSLABS.

In cadrul prezentei lucrari a fost folosit programul “KENLAYER” destinat

structurilor nerigide. Algoritmii de calcul ai programului se bazeaza pe

teoria mediilor stratificate (Burmister), prin care structura rutiera este

definita prin grosimile straturilor si caracteristice elastice ale materialelor

(modul de elasticitate si coeficient Poisson). Ipotezele de calcul ale

programului considera materialele din structura rutiera cu comportare

elastica, omogena, liniar deformabila si izotropa.

Referitor la deformatia specifica verticala calculata la nivelul patului

drumului, aceasta trebuie sa fie mai mica dacat valoarea admisibila stabilita

in functie de traficul de calcul (Nc).

Schema de calcul adoptata pentru determinarea tensiunilor si deplasarilor

este prezentata mai jos:

Din calcule rezulta: r = 260.5

z = 507.7

Rezultatele calculelor sunt prezentate lista anexata.

Dimensionarea structurii rutiere - 2 -

5 cm

25 cm

10 cm

BAPC16/BAR 16 E= 3600 MPa; =0.35

BADPS25 E= 3000 MPa; =0.35

Macadam E= 400 MPa; =0.27

Balast Eb= 200 MPa; =0.27

Pamant Ep= 70 MPa; =0.35

4 cm

Criteriul R.D.O.

Nadmis = 24.5x 108 x r-3.97

= 24.5 x 260.5-3.97 = 0.628 m.o.s.

RDO admis = Nc / Nadmis

RDO admis = 1.0

Estimarea traficului care poate fi preluat de structura rutiera

Nc = Nadmis x RDO admis = 0.628 m.o.s.

Nc = 365 x 10-6 x pk x ck x nk

pk = Nc / 365 x 10-6 x ck x nk

Pentru un trafic estimat de: 180 veh OS115/24 ore (7.5 veh

OS115/ora), rezulta perioada de serviciu de:

pk = 0.628 / 365 x 10-6 x 0.5 x 180 = 19.11 ani

Criteriul deformatiei specifice verticale

admis = 600 x Nc-0.27 = 680

z = 507.7

z<admis

Lista rezultate:

TITLE – Dimensionare Sistem rutier – Poiana - Dambovita

MATL = 1 FOR LINEAR ELASTIC LAYERED SYSTEMNDAMA = 0, SO DAMAGE ANALYSIS WILL NOT BE PERFORMEDNUMBER OF PERIODS PER YEAR (NPY) = 1 NUMBER OF LOAD GROUPS (NLG) = 1 TOLERANCE FOR INTEGRATION (DEL) -- = 0.001 NUMBER OF LAYERS (NL)------------- = 5 NUMBER OF Z COORDINATES (NZ)------ = 6 LIMIT OF INTEGRATION CYCLES (ICL)- = 80 COMPUTING CODE (NSTD)------------- = 9 SYSTEM OF UNITS (NUNIT)------------= 1

Length and displacement in cm, stress and modulus in kPaunit weight in kN/m^3, and temperature in C

THICKNESSES OF LAYERS (TH) ARE : 4 5 15 30

Dimensionarea structurii rutiere - 3 -

POISSON'S RATIOS OF LAYERS (PR) ARE : 0.35 0.35 0.27 0.27 0.35 VERTICAL COORDINATES OF POINTS (ZC) ARE: 0 4 10 22 37 38 CONDITIONS OF INTERFACES (INT) ARE : 1 1 1 1

FOR PERIOD NO. 1 LAYER NO. AND MODULUS ARE : 1 3.600E+06 2 3.000E+06 3 4.000E+05 4 2.000E+05 5 7.000E+04

LOAD GROUP NO. 1 HAS 1 CONTACT AREACONTACT RADIUS (CR)--------------- = 17.1 CONTACT PRESSURE (CP)------------- = 625 RADIAL COORDINATES OF 1 POINT(S) (RC) ARE : 0

PERIOD NO. 1 LOAD GROUP NO. 1

RADIAL VERTICAL VERTICAL VERTICAL RADIAL TANGENTIAL SHEAR

COORDINATE COORDINATE DISPLACEMENT STRESS STRESS STRESS STRESS

(STRAIN) (STRAIN) (STRAIN) (STRAIN)

0.00000 0.00000 0.07514 625.000 1978.090 1978.090 0.000

(STRAIN) -2.110E-04 2.964E-04 2.964E-04 .000E+00

0.00000 4.00000 0.07643 538.301 669.834 669.834 0.000

(STRAIN) 1.928E-05 6.861E-05 6.861E-05 .000E+00

0.00000 10.00000 0.07530 325.719 -1026.923 -1026.923 0.000

(STRAIN) 3.482E-04 -2.605E-04 -2.605E-04 .000E+00

0.00000 22.00000 0.06743 139.891 -138.563 -138.563 0.000

(STRAIN) 5.368E-04 -3.473E-04 -3.473E-04 .000E+00

0.00000 37.00000 0.05830 60.462 -76.077 -76.077 0.000

(STRAIN) 5.077E-04 -3.593E-04 -3.593E-04 .000E+00

Intocmit,

Ing. Gilca Florin

Dimensionarea structurii rutiere - 4 -