Podczas praktycznego wykonywania drogowych nawierzchni betonowych, zgodnie z doświadczeniem, które uzyskano na skutek obserwacji zachowania się nawierzchni, które już istnieją, nie wykonuje się aktualnie pogrubień płyt przy krawędziach. Najczęściej wykorzystuje się płyty betonowe, które mają jednakową grubość na całej szerokości przekroju poprzecznego (program na uprawnienia budowlane). W sytuacji, kiedy jest to uzasadnione warunkami obciążenia ruchomego i podłoża gruntowego, można wzmocnić krawędzie i naroża płyty. Wykonuje się to za pomocą stalowych wkładek. Pozwala to na zabezpieczenie partii płyty przed powstawaniem rys oraz pęknięć.
Wzmocnienie nawierzchni
I.A. Miednikow
I.A. Miednikow jest odpowiedzialny za rozwinięcie wzorów N.N. Iwanowa. Rozwiązał on kwestie określenia naprężeń w płycie. Wyszedł on z zależności, które zachodzą między współczynnikami reakcji podłoża k i modułem odkształcenia gruntu K0 w warunkach pracy podłoża jako układu przestrzennego. Dopuszczalne naprężenia rozciągające dla betonu w płycie betonowej wynosi ok. 0,5-0,6 od wielkości naprężenia krytycznego dla betonu na rozciąganie przy zginaniu po 90 dniach jego twardnienia.
O.J. Szechter
O.J. Szechter jest autorem teorii obliczania nawierzchni betonowej jako płyty, która spoczywa na sprężystym podłożu i jest pod działaniem obciążenia, które znajduje się w jej środku. Założenie jest takie, że płyta charakteryzuje się nieskończenie dużymi wymiarami (akty prawne do egzaminu na uprawnienia budowlane).
Moduł deformacji gruntu
Dzięki modułowi deformacji gruntu można określić własności gruntu podłoża, które występują we wzorach Szechtera. Z racji tego, że płyta betonowa dzięki sztywności może rozkładać obciążenie na duże powierzchnie, to duże wartości modułów odkształcenia gruntu są zgodne z małymi wartościami ugięcia samej płyty.
Z tego względu, że płyty betonowe są sztywne, potrafią one rozłożyć ciężar obciążenia na duże powierzchnie. Istnieje zależność, która mówi o tym, że duże wartości modułów odkształcenia gruntu odpowiadają małym wartościom ugięcia samej płyty. Dlatego też zakłada się, że wartości modułów deformacji gruntu przy obliczaniu płyt betonowych są 2,5-4-krotnie większe niż w przypadku podobnych warunków podłoża gruntowego przy obliczaniu podatnych nawierzchni.
Momenty gnące powstają wtedy, kiedy na płytę działają obciążenia. Obciążenia te mają formę siły skupionej oraz się równomiernie rozłożone na okrągłej powierzchni dotyku (program przygotowujący do uprawnień budowlanych). Należy je rozpatrywać jako momenty składowe, które działają w płaszczyznach:
– wzdłuż promienia wodzącego – momenty radialne,
– prostopadłych do kierunku promienia wodzącego – momenty obwodowe.
Inne wzory
Oprócz wszystkich wzorów, które wymieniono powyżej, istnieje jeszcze mnóstwo innych, które opracowali różni autorzy. Opierają się one głównie na:
– hipotezie modułu odkształcenia gruntu podłoża,
– eksperymentalnym wprowadzeniu, co może potwierdzić wyniki w praktyce, które uzyskano z obliczeń teoretycznych.
Porównując wszystkie wspomniane wcześniej wzory obliczeniowe można zauważyć, że skupiają się ona na dwóch takich samych parametrach. Są to parametry:
– zależne od wymiarów płyt i wielkości obciążenia użytkowego,
– charakteryzujące własności sprężyste materiału, czyli betonu i materiału podłoża gruntowegobądź podbudowy.
Grubości płyt betonowych można określić stosując powyższe wzory. Zachowując podobne warunki obciążenia i podłoża gruntowego są one praktycznie identyczne. Mogą również wykazywać nieznaczne wahania grubości. Nie przekraczają one jednak kilku procent. Z tego też powodu powyższe metody są w praktycznym użytkowaniu równorzędne. Są one tak samo przydatne w kwestii wymiarowania drogowych nawierzchni betonowych. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę to, że na trwałość i nośność płyty betonowej bardzo mocno wpływają własności fizyczne i mechaniczne podłoża gruntowego (egzamin ustny na uprawnienia budowlane).
Dzięki temu, że płyta betonowa rozkłada obciążenia na dużą powierzchnię podłoża, dochodzi do powstania w podłożu małych naprężeń. Płyta betonowa tak czy tak powinna spoczywać na nośnym i statecznym podłożu gruntowym wysokiej jakości. Dotyczy to szczególnie podłoża jednorodnego, zwłaszcza co do jego cech technicznych. Dodatkowo podłoże jednorodne powinno być równomiernie zagęszczone i zabezpieczone przed nawilgoceniem. Deformacje trwałe mogą powstać w warunkach, kiedy istnieje niejednorodne podłoże w płycie betonowej. Może to prowadzić do uszkodzeń i zniszczeń płyty.
