Характеристики материалов
Встроенная библиотека материалов содержит более 2000 различных дорожных материалов. Для всех из них указаны физико-механические свойства (модуль упругости, плотность, теплопроводность и пр.) в соответствии с нормативными документами и описаниями производителей. Для материалов из встроенной библиотеки все свойства защищены от редактирования, но их можно копировать и создавать на их основании новые с изменёнными на усмотрение пользователя характеристиками.
Все материалы конструктивных слоёв нежёстких дорожных одежд делятся на типы: Общий материал, Монолитный материал, Монолитный материал в основании, Асфальтобетон, Асфальтобетон в основании, ЩПС из металлургических шлаков, Слабосвязный материал, Дополнительный слой основания.
В зависимости от своего типа материал имеет определённый набор групп параметров. Рассмотрим их подробнее.
Группы Общие свойства и Отображение на чертеже являются общими для всех материалов. В блоке Общие свойства задано наименование материала, диапазон его возможных толщин, общие физические характеристики, а также применимость для различных ДКЗ и категорий дорог. В группе Отображение на чертеже представлены настройки отображения материала на чертеже конструкции. В выпадающем списке предварительного просмотра можно настроить размер условного обозначения на чертеже, от очень мелкого до очень крупного. Остальные параметры являются редактируемыми только в том случае, если материал пользовательский.
Наибольшее количество материалов в библиотеке имеют тип Общий материал. В основном это материалы, применяемые для устройства слоёв основания дорожной одежды. В группе Морозоустойчивость для них указана теплопроводность. Для материалов типа ЩПС из металлургических шлаков, помимо групп, характерных для материалов с типом Общий материал, добавлен блок Параметры ЩПС из металлургических шлаков. Эти параметры определены лабораторными испытаниями и регламентированы СТО АВТОДОР 2.2–2011. От них зависит модуль упругости ЩПС, что, соответственно, влияет на расчёты прочности конструкции дорожной одежды, в которую внесён материал.
Для материалов типа Монолитный материал в основании добавляется группа Изгиб, где указывается Нормативное сопротивление весной R0. Этот параметр необходим при проверке промежуточных полужёстких слоёв на изгиб при расчёте конструкций по методикам ПНСТ 265–2018 и ПНСТ 542–2021.
Монолитный материал в свойствах материала, помимо подгрупп, характерных для общих материалов, также содержит группы параметров Сдвигоустойчивость и Изгиб. В группе Сдвигоустойчивость указываются Варианты Ерасч, сдвиг, так как при расчёте на сдвиг для этих материалов принимаются, в отличие от общих материалов, различные значения модуля упругости в зависимости от дорожно-климатической зоны. В группе Изгиб указан ряд параметров, позволяющих рассчитать конструкцию при наличии таких слоёв по критерию сопротивления монолитных слоёв усталостному разрушению на растяжение при изгибе.
Для типов материалов Асфальтобетон и Асфальтобетон в основании в свойствах материала, кроме групп, описанных выше, представлен блок параметров Статическая нагрузка, содержащий значения модулей упругости соответственно дорожно-климатическим зонам при расчёте на статическую нагрузку и параметры, характеризующие сцепление материала. Асфальтобетон также имеет индивидуальную группу параметров Параметры асфальтобетонных смесей, которая включает в себя информацию о типе асфальтобетона по температуре укладки и о марке битума.
Для материалов с типом Слабосвязный материал в свойствах выводятся группы Общие свойства, Отображение на чертеже и Морозоустойчивость с аналогичными общему материалу параметрами. Для слабосвязных материалов добавляется группа Сдвигоустойчивость, так как в слабосвязных материалах (как и в дополнительных) согласно основным методикам необходим расчёт на сдвиг. Группа состоит из нескольких подгрупп: Угол внутреннего трения φст при статическом действии нагрузки, Угол внутреннего трения φ для расчёта активного напряжения сдвига и Сцепление сn.
Материалы с типом Доп. слой основания содержат группы с параметрами сдвигоустойчивости, морозоустойчивости и расчёта на дренаж. Данные параметры необходимы для этого типа материала, так как они назначаются в качестве морозозащитных, теплоизолирующих и дренирующих слоёв.
Материалы конструктивных слоёв жёстких дорожных одежд делятся на два типа: Бетонные плиты для сборных покрытий и Монолитный цементобетон.
Материалы конструктивных слоёв жёстких дорожных одежд сильно отличаются по своим свойствам от материалов конструктивных слоёв нежёстких дорожных одежд. Для всех жёстких материалов указываются общие параметры (как для типа Общий материал), а также группа параметров Сдвигоустойчивость с указанием Модуля упругости в зоне швов Ерасч. Это значение принимается в качестве модуля упругости при расчёте конструкции по критерию сдвигоустойчивости в грунте земляного полотна и слабосвязных слоях основания.
Для материалов с типом Бетонные плиты для сборных покрытий в свойствах материала добавляется группа Параметры бетонной плиты. В данной группе указываются такие параметры, как μ (коэффициент Пуассона), Ширина плиты, Длина плиты, Вес, а также опция Преднапряжённая плита. Эти данные влияют на расчёт конструкции по критерию сопротивления монолитных слоёв усталостному разрушению на растяжение при изгибе и сдвигоустойчивость сборного покрытия в следующем слое, а также на расчёт количества арматурных стержней.
Для материала с типом Монолитный цементобетон выводится группа с параметрами монолитного цементобетона. Она включает в себя параметры Класс бетона по прочности на растяжение при изгибе, Тип твердения бетона, Краевое армирование, μ (коэффициент Пуассона), Ширина плиты, Длина плиты (используются при расчёте на изгиб по второй схеме), α (коэффициент температурной деформации бетона). Эти данные используются для расчёта конструкции по критерию сопротивления монолитных слоёв усталостному разрушению на растяжение при изгибе.
Геосинтетические прослойки не являются полноценными конструктивными слоями, их физико-механические свойства отличаются от остальных материалов библиотеки. В отличие от конструктивных слоёв и грунтов характеристики этой группы материалов в основном предоставляются их производителями.
Все геосинтетические материалы делятся на типы: Упрочняющий материал, Армирующий материал, Георешётка для основания, Георешётка для покрытия, Георешётка гексагональная, Разделяющая прослойка, Дренирующий материал, Пространственная георешётка. Тип материала назначается в зависимости от функции материала в конструкции, а также его структуры и конструктивного решения.
Для каждого типа материала группы Общие свойства и Оформление линий являются общими. В них указываются полное название материала и параметры отображения на чертеже.
В группе Геотекстиль материалы разделены на два типа: Разделяющая прослойка и Армирующий материал. Для армирующих материалов в группе Защитно-армирующие свойства выводится подгруппа с механическими свойствами материала, в которой указываются прочность при продольном и поперечном растяжении.
Для материала с типом Разделяющая прослойка в свойствах материала выводится группа Дренажные свойства, в ней указана Поверхностная плотность y и также указываются механические свойства материала.
Плоские георешётки имеют один из трёх типов: Георешётка для покрытия, Георешётка для основания или Георешётка гексагональная. Для георешёток в свойствах материала выводится группа параметров с защитно-армирующими свойствами, в которой указаны Условный модуль деформации и Прочность при растяжении. Эти параметры необходимы для расчёта армирующих коэффициентов согласно методикам, соответствующим типам материалов.
Если выбран тип Георешётка для покрытия, то в группе защитно-армирующих свойств добавляются подгруппы Коэффициент повышения сопротивления Ка, Коэффициент уменьшения влияния усталостных процессов КNp, Механические свойства и Стойкость к агрессивным воздействиям среды. В этих подгруппах отображаются соответствующие параметры, но только в том случае, если они предоставлены производителем. Эти параметры не влияют на расчёт, они представлены только для просмотра пользователем.
Георешётки гексагональные имеют аналогичные георешёткам для основания свойства.
Для пространственных георешёток в свойствах материала указывается группа Параметры решётки, в которой представлены её геометрические параметры: Высота ребра, Размер ячейки, Размер модуля, Площадь модуля.
Рабочий слой земляного полотна не является частью конструкции дорожной одежды, однако от свойств этого материала во многом зависят результаты проектирования и расчёта. Материалы земляного полотна также делятся на типы: Глина, Песок, Суглинок, Супесь и Прочие. У каждого типа в свойствах материала имеются следующие группы характеристик: общие свойства, параметры сдвигоустойчивости, морозоустойчивости, расчёта на дренаж и отображения на чертеже. Песок, суглинок и супесь также имеют свои группы индивидуальных параметров, которые включают в себя пылеватость материала и его зернистость.
В группе Сдвигоустойчивость представлены несколько подгрупп с параметрами, Коэффициент k3, Коэффициент деформации Кд и Кд (укреплённое основание). В подгруппе Угол внутреннего трения при статическом действии нагрузки указано Число вариантов Wр и φст и Угол φст в зависимости от относительной расчётной влажности. В подгруппе Угол внутреннего трения φ для расчёта активного напряжения сдвига указаны данные, которые необходимы для расчёта сдвигоустойчивости согласно выбранной основной методике. Подгруппа Сцепление сn также содержит информацию о сцеплении в зависимости от вариантов влажности Wp и суммарного числа приложений расчётной нагрузки.
Группа параметров Морозоустойчивость включает в себя информацию о теплопроводности материала, группу пучинистости грунта, коэффициент учёта нагрузки от вышележащих слоёв Кнагр, коэффициент Кпл, зависящий от уплотнения слоя, коэффициент учёта гранулометрии основания Кгр и коэффициент Ср для определения термического сопротивления. Данные параметры необходимы для выполнения расчёта на морозоустойчивость.
В группе Расчёт на дренаж указаны параметры материала, которые необходимы для расчёта толщины дренирующего слоя.