7.3.3 Фактор износа dl. Фактор износа используется для определения числа спада через много лет, путем расчета на основании начального уровня спада. Основной причиной ежегодного увеличения числа спада является уменьшения грунтовой нагрузки исчезновением поясного эффекта на земле. Основная часть этого износа происходит в течении нескольких месяцев после установки труб и продолжается несколько лет в зависимости от влаги и сухости. Второстепенной причиной является снижения сопротивления трубы в области дополнительных материалов. Эти эффекты не являются очень важными факторами и не встречаются при установке труб с грубым дополнительным материалом. Для определения долгосрочного спада необходимо чтобы число dL > 1.00.
7.3.4 Коэффициент приклада Kx. Коэффициент приклада обозначает уровень упора в нижней части трубы. Для заполнения неровного основания для труб (что очень часто встречается), можно принять Kx как 0,1. Для ровного основания труб можно брать как Kx =0,083.
7.3.5 Вертикальная нагрузка грунта на верхней части трубыWc. Вертикальная нагрузка грунта на верхней части трубы можно учитывать как вес квадратного призма грунта на верхней части трубы. Высота призмы грунта должна быть равна глубине раскопа а широта должна быть равна внешнему диаметру трубы (9):
Здесь:
Wc = Вертикальная нагрузка грунта на верхней части труб, psi
Ys = Натуральный удельный весь грунтового покроя lb/ft3
H = Глубина раскопа от верней части трубы, ft
7.3.6 Дорожная нагрузка на верхней части трубы WL. Следующий расчет сделан на основании AASHTO HS-20, учитывая что на каждой полосе дороги с шириной 12 ft, есть грузовой транспорт. Может быть установлен параллельно с в сторону движения дороги.
l. "L1"i (ft), Установите размер площади нагрузки на поверхности трубы от движения колеса (без единицы) (10):
2. "L2"уi (ft), Установите размер площади вертикальной нагрузки на поверхности трубы от движения колеса (без единицы) (11-12):
3. Определите WL (13):
Здесь :
WL = дорожная нагрузка эффективная над трубой, psi
P = 16.000 lb (HS-20 нагрузка колес)
Is = фактор удара
=1,1 2ft<Н<3ftiçm
= l,0 для H³3ft
Таблица -2
Нагрузки HS-20 и Cooper E-80 TraSk
HS-20 дорожная нагрузка |
Cooper E-80 Дорожные нагрузки |
||||||
Глубина |
WL |
Глубина
|
WL |
||||
Ft |
m |
psi |
kPa |
ft |
m |
psi |
kPa |
2,00 |
0,6 |
6,00 |
41,4 |
4,00 |
1,2 |
14,1 |
97,3 |
2,5 |
0,8 |
3,9 |
26,9 |
5,00 |
1,5 |
12,2 |
84,2 |
3,00 |
0,9 |
3,3 |
22,8 |
6,00 |
1,8 |
10,5 |
72,5 |
3,5 |
1,1 |
2,6 |
17,9 |
8,00 |
2,4 |
7,7 |
53,1 |
4,00 |
1,2 |
2,2 |
15,2 |
10,00 |
3,0 |
5,7 |
39,3 |
6,00 |
1,8 |
1,5 |
10,3 |
12,00 |
3,7 |
4,6 |
31,7 |
9,00 |
2,7 |
1,0 |
6,9 |
14,00 |
4,3 |
3,7 |
25,5 |
10,00 |
3,0 |
0,8 |
5,5 |
16,00 |
4,9 |
3,0 |
20,7 |
12,00 |
3,7 |
0,6 |
4,1 |
18,00 |
5,5 |
2,6 |
17,9 |
16,00 |
4,9 |
0,5 |
3,4 |
20,00 |
6,1 |
2,2 |
15,2 |
20,00 |
6,1 |
0,4 |
2,8 |
25,00 |
7,6 |
1,5 |
10,3 |
27,00 |
8,2 |
0,2 |
1,4 |
30,00 |
9,2 |
1,1 |
7,6 |
40,00 |
12,2 |
0,1 |
0,7 |
35,00 |
10,7 |
0,8 |
5,5 |
|
|
|
|
40,00 |
12,2 |
0,6 |
4,1 |
Дорожные нагрузки Cooper E-80 – это четыре нагрузки с 80.000 lb аксиальной нагрузки с центра до центра расстоянием 5 ft.
Учитывая что нагрузка Локомотива ровно распределена на площади 8 ft x 20 ft. Реальный вес Железной дороги включая эффект удара составляет 200 lb/ft. Высота дополнения начинается от верхней части трубы до железнодорожных рельсов.
Этот расчет не зависит от диаметра трубы , и в результате можно получить дорожные нагрузки, указанные в Таблице -2. Кроме того, в Таблице-2 указаны железнодорожные нагрузки как Cooper E-80.
7.3.7 Жесткость трубы PS. Жесткость трубы определяется с помощью следующей формулы (14):
Момент инерции равен I, tt3/12; здесь tt означает общую толщину трубы.
Жесткость трубы устанавливается испытанием параллельной загрузки панели (ASTM D2412). Вовремя испытание параллельной загрузки панели, измеряется спад в области нагрузки, жесткость трубы определяется по следующей формуле (15):
Здесь :
F = Нагрузка в единице длины, lb/дюйм
Δy = Предусмотренный уровень спада трубы, дюйм
В стандартах СТМ классификация жесткости труб установлено в следующей форме:
9 psi 62 kPa
18 psi 124 kPa
36 psi 248 kPa
72 psi 496 KPa
Жесткость Специфического Начало Тангенса (STIS):
STIS=(EI)/D3
Здесь:
D = Средний диаметр трубы
E = Модуль гибкости изгиба круга
I = Момент упора для изгиба круга
В стандартах ASTM жесткость стеклопластиковых труб обозначается как жескость, а в Стандартах CEN и ISO оно обозначается как STIS. Число указанные в следующей таблице обозначают эквивалент чисел в указанных стандартах.
ASTM CEN/ISO
9psi-62kPa 1250 Pa
18psi-124kPa 2500 Pa
36psi-248kPa 5000 Pa
72psi-496kPa 10000 Pa
7.3.8 Модуль соединительных реакций E'. Вертикальная нагрузка на гибкой трубе приводить в уменьшения диаметра по вертикали и расширения по горизонтали. Движение по горизонтали обеспечивает упор трубы создавая пассивную реакцию основания. Пассивная реакция основания может меняется в зависимости от формы типа дополнительного материала в области трубы, от особенностей грунта, глубины и ширины котлована.
Для того чтобы определить E' для подземной трубы, необходимо уточнить число натурального основания Е’n и дополнительного E’b, отделно от друг друга, и после этого соединить с помощью следующей формулы (16):
Здесь:
E' = Модуль соединительных реакций, psi
Sc = Фактор соединительного упора основания, по Таблице - 3, без единиц
E’b = Модуль реакции дополнительного материала в области трубы, по Таблице-5, psi
*Sc = для уточнения числа используйте Таблицу -4
E'n = Модуль природной реакции грунта на уровне трубы, по Таблице - 6, psi
Bd =Широта котлована в центре трубы, дюйм.