Transcript Presentation 1

Belastningar och spänningar i
vägar
ÅSA LYNE
Grusvägar - lättare och långsammare trafik
Motorvägar – tyngre och snabbare trafik
Undvika spårbildning och sprickbildning
genom att reducera spänningar och töjningar till acceptabla nivåer
Kyrkan
Jorden är centrum
Gallileus
Solen är centrum
Nu
Universum
2a
q
σz
z
τrz
σr
σt
r
Kvalitét är del av designen! Vi måste ha modeller för hur asfaltsmaterialet tål spänningar och töjningar!
Principer för dimensionering av vägöverbyggnad
1. Introduktion
1.1 Vad är en överbyggnadsstruktur?
Väggren
Asfaltbetong
Bärlager
Förstärkningslager
Överbyggnadsstruktur
Undergrund (ursprungligt material)
1.2 Syftet med överbyggnadsstruktur
• Skydda undergrunden  reducera spänningar och töjningar till acceptabla nivåer
• Förhindra alltför stora sättningar eller kollaps
• Bortskaffa vatten  Strukturell integritet och säkerhet
På vilket sätt skyddar asfaltsbetongen (asfaltslagret) undergrunden?
Principer för dimensionering av vägöverbyggnad
1.3 Spänningsfördelning under hjullast
Överbyggnads
struktur
σz0
σz1
σz1
Undergrund
Vertikal spänningsfördelning
längs horisontella axeln; högst
nära centrum
Vertikal
spänningsfördelning längs
vertikala axeln;
högst nära ytan
Två trad. sätt som andvänds
för att reducera σz:
• Öka styvheten
• Öka tjockleken
Principer för dimensionering av vägöverbyggnad
1.4 Vad behöver vi beräkna?
• Spänningar (σ) & töjningar (ε) på undergrund
•
Då vi vill skydda undergrunden, är det tillräckligt att dimensionera
överbyggnaden så att σ & ε vid undergrunden minimeras?
Det är nödvändigt att känna till σ & ε i varje lager för att säkerställa att
tillåtna spänningar inte överskrids
σz
Asfaltbetong
Bärlager
Förstärkningslager
Undergrund
Z
• Max. σz vid ytan
• σz minskar med djup
• När σ minskar kan kvaliteten
hos materialet vara lägre
Principer för dimensionering av vägöverbyggnad
2. Typer av överbyggnad
2.1 Två koncept
• Tjockare sektion med material av lägre styvhet
– Flexibla överbyggnader  Asfaltbetong
– Anpassning till undergrundens inhomogeniteter utan att brott uppstår
Yta av asfaltbetong
Obundet bärlager
Obundet förstärkningslager
Principer för dimensionering av vägöverbyggnad
• Tunnare sektion med styvare material
– Styva överbyggnader  Cementbetong
– Tillräckligt styv för att överbrygga inhomogeniteter i undergrund
Lager av
cementbetong
Obundet förstärkningslager