Problematyka nawierzchni betonowych

Dotychczas nawierzchnie betonowe projektuje się, uwzględniając rozciąganie przy zginaniu wywołane obciążeniami ruchu i zmianami temperatury. Naprężenia rozciągające powstają wskutek ciężaru własnego płyty, przeciwstawiającego się pęcznieniu płyt wskutek nierównomiernego nagrzewania lub ochłodzenia płyty. Zjawiska te można przedstawić schematycznie w sposób pokazany na rys. 2. Zanker [8] proponuje wykorzystać omawiane zjawisko w obliczeniach grubości płyty. Przy obliczaniu naprężeń łącznych uwzględnia się, stosując rachunek prawdopodobieństwa, nakładanie się obu naprężeń. Przy znanej częstości obciążeń ruchowych i temperaturowych oraz znanej wytrzymałości betonu, zagadnienie to może być łatwe do rozwiązania. Wyniki analizy doprowadził do ustalenia optymalnej grubości płyty betonowej wynoszącej 22 cm, przy rozstawie szczelin co 5 m i przy obciążeniu osi samochodu wynoszącym 100 kN.

Przeprowadzona analiza wykazała również znaczenie elastyczności (sztywności) podłoża. Przy większej sztywności podłoża płyta wygina się więcej i naprężenia od temperatury są większe. Przy plastycznym podłożu krawędzie płyty zagłębiają się w podłoże, zmniejsza się rozpiętość sklepienia i maleją naprężenia. To twierdzenie może zdumiewać, bo przecież na ogół żąda się „twardego” podłoża pod płyty [9].

Cała analiza przedstawiona w skrócie, jest ważna tylko przy następujących założeniach [9]:

• ogrzewanie płyt następuje z góry,
• obciążenie kołem pojazdu występuje w środku płyty,
• szczeliny przenoszą około 60% sił poprzecznych, co mogą zapewnić tylko płyty dyblowane.

Oczywiście przytoczone tutaj rozważania są słuszne (przy przyjętych założeniach), ale praca nawierzchni betonowej jest bardziej skomplikowana. Analiza przeprowadzona zgodnie...