Модули решетки ГЕО Газон не имеют большой изгибной жесткости и как следствие не могут оказывать значительного влияния на повышение деформационных характеристик покрытия.

Разработанная авторами данных рекомендаций методика по учету газонной решетки основана на работе [Григорьев П.Я., Паначёв К.А. 2009]. В данной работе описываются особенности работы системы «конструкция - упругое основание» под действием нагрузки. Подразумевается, что если балочная конструкция опирается по всей плоскости касания на упругоеоснование, то ее изгиб под действием нагрузки ограничивается не только реактивным действием самой конструкции, но и основания, т.е. работа конструкции (балки) и основания становится взаимозависимой. Речь идет о железобетонной балке лежащей на упругом основании. В нашем случае железобетонную балку мы заменяем газонной решеткой (рис. 10).

Схема деформирования системы конструкция

Рис. 10 – Схема деформирования системы конструкция – упругое основание: Sосн – осадка от сжатия грунта; Sкон – составляющая общей осадки, вызванная изгибом конструкции; S – полная осадка системы с учетом прогиба конструкции в точках касания конструкции с грунтом

Полную осадку основания S можно разделить на две составляющие Sосн и Sкон. Система находится в равновесном состоянии, под подошвой возникают напряжения σ – отпор. При приложении нагрузки происходит изгиб конструкции. Для оценки доли отпора, уравновешивающего изгибную составляющую внешней нагрузки, весь отпор делится на две составляющие σкон и σосн.


Формула - полная осадка основания
Связь между напряжением под подошвой конструкции σ и деформацией S определяют с использованием коэффициента постели C согласно формулы (3).
напряжением под подошвой конструкции
Деформация конструкции Sкон от отпора σкон пропорциональна жесткости сечения газонной решетки.
Формула деформация конструкции Sкон от отпора
где –  Функция, характеризующая геометрические размеры сечения, функция, характеризующая геометрические размеры сечения, расчетную схему (исключая нагрузку), материал конструкции. Для балки (газонной решетки) прямоугольного сечения на двух свободных опорах эта функция будет иметь вид (4а)
Формула сечения на двух свободных опорах
Осадки от соответствующих долей отпора σкон и σосн будут определяться в зависимости от коэффициента постели основания С
Форумла осадка основания
Поскольку осадка основания и прогиб конструкции одинаковы, т.е. Sкон = Sосн , получим
формула 6 и 7
По физическому смыслу ω – это коэффициент учитывающий снижение действующего от основания отпора за счет включения в работу газонной решетки.

Момент инерции для газонной решетки определяется из формулы (8)
Формула момент инерции для газонной решетки
где J  – длина решетки, 0.64м; h = высота модуля решетки, 0,05м, ширина 0.395м.
Момент инерции для газонной решетки

В работе [Григорьев П.Я., Паначёв К.А. 2009] говорится, что если грунт прочный, то конструкция разгружается, т.е. большая величина отпора приходится на основание, а если грунт слабый, то и отпор основания имеет маленькие значения. Получается, что ГЕО Газон, не имея большой изгибной жесткости, не оказывает значительного влияния на уменьшение деформативности конструкции покрытия. Следовательно, модуль упругости решетки будет равен модулю упругости основания, на котором он расположен. В нашем случае модуль упругости решетки равен 28,528МПа (рис. 8 - опыт с решеткой уложенной на основание).


Определим значение функции
Коэффициент постели определим по формуле (3) где нагрузку и значение осадки примем по результатам штамповых испытаний для решетки, уложенной на основание (рис. 5).
Определим значение отпора газонной решетки по формуле

При диаметре штампа 0,3м получаем, что отпор у газонной решетки при приложении к ней нагрузки в 0,227МПа составит 1,99кг.
Выполненные расчеты подтверждают наше предположение о том, что чем выше модуль упругости у основания, тем выше модуль упругости у решетки ГЕО Газон и наоборот. Соответственно модуль упругости решетки следует принимать равным модулю упругости основания, на которое она укладывается.

Важно понимать, что для слабых грунтов в основании с модулем деформации менее 5МПа применение подобных покрытий может оказаться не эффективным решением. В данном направлении необходимо проведение дополнительных исследований.


Рассказать друзьям: