СТ СЭВ 5497-86
УДК 625.73(100).001.4 Группа Ж81 СТАНДАРТ СОВЕТА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ВЗАИМОПОМОЩИ Дороги автомобильные международные
Определение несущей способности дорожных конструкций
и их конструктивных слоев установкой динамического
нагружения (УДН)
Дата введения непосредственно в качестве государственного стандарта СССР
в народном хозяйстве СССР с 01.07.87
в договорно-правовых отношениях по сотрудничеству с 01.07.87
Информационные данные
1. Автор - делегация ГДР в Постоянной Комиссии по сотрудничеству в области транспорта.
2. Тема - 23.800.09-83.
3. Стандарт СЭВ утвержден на 60-м заседании ПКС. Светозарево, июнь 1986 г.
4. Сроки начала применения стандарта СЭВ:
|
Сроки начала применения стандарта СЭВ |
Страны - члены СЭВ
|
в договорно-правовых отношениях по экономическому и научно-техническому сотрудничеству |
в народном хозяйстве |
НРБ |
Июль 1988 г. |
Июль 1988 г. |
ВНР |
|
|
СРВ |
|
|
ГДР |
Январь 1987 г. |
Июль 1987 г. |
Республика Куба |
|
|
МНР |
|
|
ПНР |
¾ |
¾ |
СРР |
¾ |
¾ |
СССР |
Июль 1987 г. |
Июль 1987 г. |
ЧССР |
Январь 1989 г. |
Январь 1989 г. |
5. Срок проверки - 1991 г.
Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 17 марта 1987 г. № 60 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта СССР
Настоящий стандарт СЭВ является обязательным в рамках Конвенции о применении стандартов СЭВ
Настоящий стандарт СЭВ распространяется на нежесткие дорожные конструкции и их конструктивные слои и устанавливает метод испытания несущей способности установкой динамического нагружения (УДН).
Настоящий стандарт СЭВ не распространяется на дорожные конструкции с покрытием из цементобетона.
1. Сущность метода
Метод заключается в определении величин модуля упругости и радиуса кривизны упругой линии на поверхности испытываемого слоя по амплитудам деформации, полученным от действия ударной силы через круглый, жесткий штамп.
Величина и время действия ударной силы соответствуют проходу колеса с нагрузкой 50 kN и скоростью 60 km/h.
2. Общие положения
2.1. Метод применяется для определения несущей способности дорожных конструкций в случаях:
I - на поверхности существующего покрытия проезжей части или на верхнем несущем слое;
II - на нижнем несущем слое, грунтовом основании и подстилающем грунте.
2.2. Время действия ударной силы (нагрузки) определяется на основе общей зависимости согласно черт.1. ![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image001_00000416b7ab0290e0b8a0958c71b8731c49b.gif)
Черт.1
3. Испытательное оборудование
3.1. Основные параметры установки динамического нагружения (УДН), состоящей из нагружаемого штампа, направляющей рамы с креплением и падающего груза, должны соответствовать приведенным в табл.1.
Таблица 1
Случай |
Время действия |
Размеры нагружаемого штампастальной плиты с отверстием диаметром 70 mm в центре |
|
падающего груза, s |
диаметр, mm |
толщина, mm |
I |
От 0,022 до 0,025 |
340 |
35 |
II |
" 0,090 " 0,110 |
500 |
25 |
3.2. Измерительное техническое оборудование состоит из:
1) регистрирующих устройств - электрических приборов для измерения и регистрации ударной силы F и амплитуд деформации w0, w1;
2) приспособления для закреплений электрических регистрирующих устройств.
Примечание. В случае II амплитуду деформации w0 можно измерять и регистрировать механическим прибором (индикатором).
3.3. Перед использованием установки динамического нагружения следует проводить калибровку на испытательном стенде не менее чем один раз в год.
4. Калибровка УДН
4.1. Калибровка УДН с достаточной для практических целей точностью производится на испытательном стенде.
4.2. Испытательный стенд представляет собой фундаментный блок из бетона массой ³2000 kg с примерными размерами 1100х1100х1000 mm.
Поверхность блока соединена с примыкающей площадью в одном уровне. В середине поверхности оставляют отверстие, величину которого определяют размером помещаемой в него мессдозы (предельно допускаемая нагрузка ³100 kN).
4.3. Возникающая ударная сила одновременно с регистрацией мессдозы на испытательном стенде фиксируется мессдозой на самой УДН. Если показания мессдоз расходятся более чем на 5%, калибровку необходимо повторить.
4.4. При проведении калибровки УДН помещают на мессдозу испытательного стенда. Прибор должен стоять перпендикулярно поверхности. Калибровка состоит в том, чтобы путем изменения высоты падения, массы падающего груза и (или) жесткости амортизирующих элементов определить диапазон нагрузки, необходимой для получения заданного контактного напряжения и времени действия нагрузки.
4.5. Допускается использовать для калибровки УДН стенды, в которых учитывается жесткость испытываемой системы.
5. Подготовка к испытаниям
5.1. Определяют срок проведения испытаний, исходя из цели испытания и в зависимости от погодных условий, влажности земляного полотна и прочности дорожной конструкции и ее слоев.
Испытания дорожных конструкций со слоями из материалов, содержащих битум, целесообразно проводить при температуре от 5 до 15°С.
5.2. Определяют контактное напряжение в соответствии с табл.2.
Таблица 2
Случай |
Поверхность испытания |
Диаметр плиты d, mm |
Контактное напряжение*
s, N/mm![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image0031416b7ab0290e0b8a0958c71b8731c49b.gif) |
I |
Поверхностный слой
Верхний несущий слой |
340
340 |
0,60
0,45 |
II |
Нижний несущий слой
Грунтовое основание
Подстилающий грунт |
500
500
500 |
0,20
0,10
0,10 |
____________
*Заданное контактное напряжение должно соблюдаться с отклонением не более ±10%.
5.3. Очищают поверхность слоя на месте испытания и обеспечивают возможно более полное прилегание штампа. При проведении массовых испытаний особых мер для обеспечения плотного прилегания штампа к поверхности испытываемого слоя не принимают.
Точность обеспечивается за счет большого числа испытаний. При разовых испытаниях плотность прилегания обеспечивается притиркой штампа к поверхности испытываемого слоя с заполнением пустот под штампом гипсовым тестом или одноразмерным мелким песком.
5.4. Размещают и производят монтаж УДН на месте испытания согласно инструкции изготовителя прибора, а также размещают и тарируют электрические измерительные и регистрирующие устройства.
6. Проведение испытаний
6.1. Испытания в случае I проводят со штампом диаметром 340 mm в следующем порядке:
1) устанавливают высоту падения для получения контактного напряжения по табл.2;
2) дважды нагружают и определяют w0, w1 и ударную силу . Если результаты двух измерений отличаются друг от друга более чем на 20% (относительно меньшего значения), то проводят дальнейшее нагружение;
3) выборочно контролируют соблюдение времени действия нагрузки, например в начале и конце каждой серии измерений при приближенно одинаковых условиях и (или) при отдельных очень высоких значениях прогиба. Если требования п.3.1 не соблюдены, то на основе калибровочных значений необходимо изменить высоту падения, массу падающего груза и (или) жесткость амортизирующих элементов.
6.2. Испытания в случае II проводят со штампом диаметром 500 mm в следующем порядке:
1) устанавливают высоту падения для получения контактного напряжения по табл.2;
2) нагружают и определяют w0 и :
предварительное нагружение - однократное без измерения;
испытательное нагружение - трехкратное.
Примечания:
1. При пользовании электрическим прибором для измерения деформации и регистрации ударной силы действителен порядок, приведенный в п.6.1, однако без учетаw1.
2. При пользовании механическим прибором деформация (w0) измеряется при нагружении по схеме, приведенной на черт.2. ![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image006_00054d50e55fff139f8236af7b27cfe99fd56.gif)
1 - точка измерения при первом нагружении;
2 - точка измерения при втором нагружении;
3 - точка измерения при третьем нагружении.
Черт.2
3) выборочно контролируют соблюдение времени действия нагрузки, например, в начале и в конце каждой серии измерений при приближенно одинаковых условиях и (или) при отдельных очень высоких значениях прогиба.
Примечание. Если требования по п.3.1 не соблюдены, то на основе калибровочных значений необходимо изменить высоту падения, массу падающего груза и (или) жесткость амортизирующих элементов.
7. Обработка результатов
7.1. Для полученных в результате испытаний отдельных значений в данной (i-й) точке измерения определяют:
1) среднее значение ударной силы, действующей на нагружаемый штамп ( ), в ньютонах, округленное до 1N;
2) среднее значение амплитуды упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки ( ) и амплитуды упругой деформации на расстоянии от оси нагрузки ( ), выраженной в миллиметрах, округленное до 0,01 mm;
3) значение контактного напряжения ( ) в ньютонах на квадратный миллиметр, округленное до 0,01 N/mm2, по формуле
![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image018_000410d50e55fff139f8236af7b27cfe99fd56.gif)
где F ¾ |
ударная сила, N; | d ¾ |
диаметр нагружаемого штампа, mm; |
4) значение модуля упругости (Evdi), в ньютонах на квадратный миллиметр, округленное до 1 N/mm , вычисляют по формуле ![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image021_00031253064c3806d999eec4b452c44def7b6e.gif)
гдеW0i |
амплитуда упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки, mm; |
m ¾ |
коэффициент Пуассона, принимаемый для грунтов равным 0,35, для дорожных конструкций - 0,3; |
5) значение радиуса кривизны упругой линии на поверхности связанного слоя (Rd), выраженное в миллиметрах, округленное до 103 mm, по формуле ![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image023_00021353064c3806d999eec4b452c44def7b6e.gif)
или при a =225 mm
![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image025_00051453064c3806d999eec4b452c44def7b6e.gif)
где a¾ |
расстояние между осью нагрузки и точкой измерения амплитуды деформации W1, mm; | W1i¾ |
амплитуда упругой деформации на расстоянии a от оси нагрузки, mm. |
7.2. Нормативные значения определяют для участков дорог с амплитудой деформации, измеренной по оси нагрузки одинакового порядка, на основе общих зависимостей согласно СТ СЭВ 3404-81 с доверительной вероятностью 95%:
1) значение амплитуды упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки (W0 /95), выраженной в миллиметрах, округленное до 0,01 mm, по формуле /95 = W0 + t × SW0 (5)
где ¾ |
среднее арифметическое значений W0i, определенных в точках измерения, mm (порядковый номер места измерения i =1, 2, 3, ..., -1, ); | t¾ |
значение коэффициента Стьюдента для доверительной вероятности 95%; | SW0¾ |
стандартное отклонение величины W0i от среднего значения ; |
2) значение модуля упругости (Evd/95), выраженного в ньютонах на квадратный метр, округленное до 1 N/mm , по формуле Evd/95 =![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image035_00012226b6c4d9b24cf9fd5249e616d655541a.gif)
3) значение радиуса кривизны (Rd /95), выраженного в миллиметрах, округленное до 103 mm, по формуле
![](https://legalexpert.in.ua/images/stories/gost/image046_000232533e17d025a215c30b1c0b76a408def0.gif)
Приложение
Обозначения, принятые в стандарте W0 ¾ |
амплитуда упругой деформации нагруженной поверхности по оси нагрузки, mm; | W1 ¾ |
амплитуда упругой деформации на расстоянии a от оси нагрузки, mm; | Evd ¾ |
модуль упругости определенный по амплитуде деформации w0, N/mm ; | Rd¾ |
радиус кривизны упругой линии на поверхности связанного слоя, определенный по амплитудам деформации w0 и w1, 103 mm; | F¾ |
ударная сила, действующая на нагружаемый штамп УДН, N; | s¾ |
контактное напряжение, возникающее на поверхности испытываемой конструкции от действия ударной силы F по нагружаемым штампам, N/mm2; | d¾ |
диаметр нагружаемого штампа, mm; | a¾ |
расстояние между осью нагрузки и точкой измерения амплитуды деформации w1;
= 225 mm; | i¾ |
обозначение порядкового номера измерения; | ¾
|
среднее арифметическое значение величины ; | ¾
|
среднее арифметическое значение величины ; | ¾
|
среднее арифметическое значение величины ; | ¾
|
стандартное отклонение величины от среднего значения ; | ¾
|
стандартное отклонение величины от среднего значения ; | ¾
|
стандартное отклонение величины от среднего значения ; | t¾ |
значение коэффициента Стьюдента для заданного уровня статистической надежности; | W0/95¾ |
нормативная для участка дороги амплитуда деформации w0 со статистической надежностью 95%; | Evd/95¾ |
нормативный для участка дороги модуль упругости со статистической надежностью 95%; | Rd/95¾ |
нормативный для участка дороги радиус кривизны со статистической надежностью 95%. |
Информационное приложение
Перечень ключевых слов/дескрипторов*
________________
*Дескрипторы тезауруса СЭВ по стандартизации выделены полужирным шрифтом.
В электронном тексте дескрипторы тезауруса СЭВ по стандартизации имеют обозначение [Д].
Ключевые слова/дескрипторы: дороги автомобильные [Д], методы испытаний [Д], конструкции дорожные, способности несущие, установка динамического нагружения (УДН), модуль упругости [Д]. |