مهندسی بزرگراه
طراحی > طراحی روسازی صلب

روسازی‌های صلب معمولاً در ساخت فرودگاه‌ها و بزرگراه‌های اصلی مانند سیستمهای بزرگراه بین شهری مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، آنها معمولاً به عنوان کف صنعتی سنگین، کف سازی‌های بندر و محوطه بندرگاه و بندر و پارکینگ‌های وسایل نقلیه سنگین یا کف سازی‌های پایانه ای استفاده می‌شوند. همانند روسازی‌های انعطاف‌پذیر، روسازی‌های صلب بزرگراه به عنوان سازه‌های پایدار در هر نوع آب و هوایی طراحی شده‌اند تا بتوانند ترافیک پر سرعت مدرن امروزی را خدمت رسانی کنند. با ارائه سطوح سواره رو با کیفیت بالا برای رفت و آمد ایمن وسایل نقلیه، آنها به عنوان لایه‌های سازه ای برای توزیع بارهای چرخ وسایل نقلیه به گونه ای عمل می‌کنند که تنش‌های ناشی از انتقال بار به خاک بستر به میزان قابل قبول باشد.
بتن سیمان پرتلند (PCC) رایج‌ترین ماده ای است که در ساخت کفسازی‌های صلب مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل محبوبیت آن به دلیل در دسترس بودن و اقتصادی بودن آن است. روسازی‌های صلب باید برای تحمل بارهای ترافیکی که مکرر تکرار می‌شوند، طراحی شوند. عمر بهره‌برداری معمول طراحی برای یک روسازی صلب بین ۳۰ تا ۴۰ سال است و تقریباً دو برابر عمر بهره‌برداری معمول طراحی یک روسازی انعطاف‌پذیر است.
یکی از مهمترین ملاحظات طراحی در روسازی‌های صلب، کاهش شکست ناشی از خستگی به دلیل تنش‌های تکرار شونده ترافیک است. خرابی و شکست ناشی از خستگی در جاده‌های اصلی معمول است زیرا یک بزرگراه معمولی عبور میلیون‌ها چرخ را در طول عمر بهره‌برداری خود تجربه می‌کند. علاوه بر معیارهای طراحی مانند بار ترافیکی، تنش کششی ناشی از انرژی حرارتی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. با پیشرفت طراحی روسازی‌ها، بسیاری از مهندسان بزرگراه‌ها خاطرنشان کردند که تنش‌های حرارتی در روسازی‌های صلب، می‌تواند به همان اندازه تنش‌های ناشی از اثر بارهای چرخ شدید باشد. با توجه به مقاومت کششی نسبتاً پایین بتن، تنش‌های حرارتی برای ملاحظات طراحی روسازی‌های صلب بسیار مهم هستند.
روسازی‌های صلب، به‌طور کلی در سه لایه ساخته می‌شوند - یک خاک بستر آماده، اساس یا زیر اساس و یک دال بتنی. دال بتنی مطابق با ابعاد نقشه طراحی شده برای قطعات پانل‌های دال ساخته شده‌است، که مستقیماً بر شدت تنش‌های حرارتی در روسازی تأثیر می‌گذارد. علاوه بر ابعاد قطعات پانل‌های دال، آرماتورهای حرارتی باید برای کنترل رفتار ترک خوردگی در دال طراحی شود. اندازه درز مشترک برای قطعات پانل‌های دال با ابعاد قطعات پانل تعیین می‌شود.
سه نوع اصلی از روسازی‌های بتنی که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند، روسازی بتنی ساده با درز(JPCP)، روسازی بتنی مسلح با درز (JRCP)، و روسازی بتنی مسلح پیوسته وبدون درز (CRCP) است. روسازی‌های بتنی ساده با درز،JPCPها، با اتصالات انقباضی ساخته شده‌اند که ترک‌های طبیعی روسازی را جهت می‌دهند. این روسازی‌ها از هیچگونه فولادی تقویتی استفاده نمی‌کنند. روسازی‌های بتنی مسلح با درز، JRCPها، هم با اتصالات انقباضی و هم با استفاده از فولاد تقویت کننده برای کنترل ترک خوردگی روسازی ساخته شده‌اند. تنش‌های ناشی از درجه حرارت بالا و رطوبت داخل روسازی باعث ترک خوردگی می‌شود، که فولاد تقویتی مانع باز شدن ترک می‌شوند. در درزهای عرضی، میلگردهای انتظار معمولاً برای برای کمک به انتقال بار وسیله نقلیه در عرض ترک تعبیه می‌شوند. روسازی بتنی مسلح پیوسته وبدون درز، CRCPها، صرفاً به فولاد تقویت کننده متکی هستند تا لبه‌های ترکهای عرضی طبیعی روسازی را در کنار هم نگه دارند. روسازی‌های بتنی پیش ساخته نیز در ساخت بزرگراه‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌است. با این حال، آنها به اندازه سه نوع دیگر متداول نیستند. روسازی‌های پیش ساخته با خنثی کردن تمام یا بخشی از تنش‌ها و بارهای حرارتی اجازه می‌دهد تا دال با ضخامت باریک‌تر مورد نیاز باشد.