Оцінка несучої здатності аеродромних покриттів

ЗМІСТ

 

ВСТУП

1. ОЦІНКА НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ

1.1. Представлення даних про несучу здатність аеродромних покриттів

1.2. Розрахунок несучої здатності жорстких і змішаних покриттів

1.2.1. Розрахунок несучої здатності одношарових цементобетонних і армобетонних покриттів на штучних підставах

1.2.2. Розрахунок несучої здатності двошарових цементобетонних і армобетонних покриттів на штучних підставах

1.2.3. Розрахунок несучої здатності залізобетонних покриттів на штучному підставі з матеріалів, для яких унормовано розрахунковий опір розтягуванню при вигині

1.2.4. Розрахунок несучої здатності змішаних покриттів

1.2.5. Визначення допустимого навантаження та коду PCN по номограммам

1.2.6. Обчислення максимального згинального моменту

2. РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЙ ПОСИЛЕННЯ АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ

2.1. Посилення штучних покриттів при реконструкції аеродрому

2.2. Розрахунок підсилення жорстких і змішаних покриттів

2.3. Розрахунок підсилення нежорстких покриттів

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

 

ВСТУП

Конструкції штучних покриттів є основними елементами аеродромів. Вони найбільше схильні до зносу і руйнування. Експлуатація існуючих аеропортів можлива при періодичної реконструкції аеродромних покриттів. При обгрунтуванні необхідності реконструкції аеродрому потрібно визначити несучу здатність існуючих конструкцій аеродромних покриттів і відповідність її прикладають навантаження.

Після вибору варіантів конструкцій посилення також проводиться оцінка несучої здатності реконструйованих покриттів.

Необхідність і методи посилення існуючих покриттів при реконструк-ції аеродромів встановлюють з урахуванням призначуваного класу аеродро-му та категорії нормативного навантаження, а також залежно від стану існу-ючого покриття, природного та штучного підстав і водостічно- дренажної мережі, місцевих гідрогеологічних умов, характеристик матеріалів існуючого покриття та основи, висотного положення покриття / 3 /.

Необхідна товщина посилення встановлюється розрахунком з урахува-нням фактичної несучої здатності існуючого покриття.

Дані про міцність покриттів аеродромів цивільної авіації представляють класифікаційними числами штучних покриттів (PCN) згідно з відомчими нормативними документами та класифікацією, встановленої Міжнародною організацією цивільної авіації (ІКАО) / 3 /.

У методичних вказівках викладено метод «ACN - PCN» оцінки несу-чої здатності аеродромних покриттів, за допомогою якого можна визначити можливість експлуатації аеродромних покриттів різними типами повітряних суден до реконструкції і після неї.

Наведено методи розрахунку конструкцій посилення покриттів жорст-кого, нежорсткого та змішаного типів асфальто-, цементо -, армобетонних.

Наявні в методичних вказівках таблиці характеристик повітряних суден і значень ACN призначені для розрахунку конструкцій аеродромних покриттів у відповідності с / 1, 2 /.

 

Оцінка несучої здатності аеродромних покриттів

Представлення даних про несучу здатність аеродромних покриттів

Несуча здатність аеродромних покриттів визначається як здатність покриття витримувати прикладену навантаження від повітряних суден.

В даний час в аеродромної практиці для представлення даних про несу-чу здатність аеродромних покриттів застосовують метод " ACN - PCN ". Сут-ність оцінки експлуатаційної придатності аеродромних покриттів полягає у зіставленні класифікаційного числа PCN, що характеризує несучу здатність конструкції покриття, з класифікаційними числами повітряних суден - ACN при певній категорії міцності підстави.

Відповідно до цього методу інформацію про аеродромному покритті записують у вигляді набору кодів, що характеризують:

- Несучу здатність покриття - число PCN;

- Тип покриття: R - жорстке; F - нежорстке;

- Код міцності грунтової основи (табл. 1.1);

- Код допустимого тиску в пневматиках коліс основної опори повітряного судна (табл. 1.2);

- Код методу визначення несучої здатності покриття: Т - технічна оцінка, U - оцінка з досвіду експлуатації.

 

Класифікаційне число покриття PCN - число, що виражає несучу здатність аеродромного покриття для експлуатації повітряного судна без обмежень при відповідній стандартній міцності грунтової основи (табл. 1.1).

Таблиця 1.1

Коди міцності грунтових основ

Код основи	Категорія міцності основи	Коефіціенти постелі основи жорстких покриттів Kse,МН/м3	Модулі пружності основи нежорстких покриттів E, МПа
A	Висока	Kse > 120	E > 130
B	Середня	60 < Kse ≤ 120	60 < E ≤ 130
C	Низька	25 < Kse ≤ 60	40 < E ≤ 60
D	Дуже низька	Kse ≤ 25	E ≤ 40

Значення PCN можна визначити за графіком рис. 1.1 і рис. 1.2 залежно від коду міцності грунтової основи і величини допустимої нормативної навантаження на чотириколісну опору (табл. 1.3)

Рис. 1.1. Графік PCN жорстких і змішаних покриттів

Рис. 1.2. Графік PCN нежорстких покриттів

 

Таблиця 1.2

Коды допустимого давления

Код тиску	Тиск	Максимально допустимий тиск в пневматиках, МПа	Жорсткі покриття з класом міцності бетону верхнього слоя
W	Високий	≥ 1,5	≥ 4,0 / 50
X	Середній	1,5 - 1,0	2,8 / 35 - 3,6 / 45
Y	Низький	1,0 - 0,5	-
Z	Дуже низький	≤ 0,5	-

 

Для жорстких покриттів, посилених асфальтобетоном, приймають код допустимого тиску в пневматиках X.

Код допустимого тиску в пневматиках для нежорстких покриттів визначають з умови міцності асфальтобетонного шару на розтяг при згині. Допустимим вважається тиск, при якому виконується умова

σr ≤ γc × Rd, (1.1)

де σr - найбільшу растягивающее напруга при згині в розглянутому шарі від впливу розрахункового навантаження, Мпа

, (1.2)

де γс - коефіцієнт умов роботи асфальтобетону, що дорівнює для груп ділянок аеродромних покриттів: А-1; Б і В-1, 1; Г-1, 2;

Rd - розрахунковий опір розтягуванню при вигині нижнього шару асфальтобетону;

питоме розтягуюче напруження в асфальтобетоні. Підставивши значення σr з формули (1.1) в (1.2), можна знайти величину допустимого тиску Pа, МПа

 

(1.3)

Значення γс, Rd и визначають у відповідності з /2/.

 

Приклади:

- Для жорстких покриттів - PCN 75 \ R \ B \ W \ T;

 

- Для нежорстких покриттів - PCN 50 \ F \ C \ Y \ U;

 

- Для жорстких покриттів, посилених асфальтобетоном - PCN 45 \ R \ B \ X \ T

- Змішане.

 

Класифікаційне число повітряного судна ACN - число, що виражає відносне вплив повітряного судна на аеродромне покриття для встановленої стандартної міцності грунтової основи.

Покриття може експлуатуватися повітряними судами без обмежень, якщо виконується умова

 

ACN ≤ PCN (1.4)

 

Якщо умова (1.4) не виконується, необхідно ввести обмеження маси повітряного судна або інтенсивності його руху.

Вихідні дані для оцінки несучої здатності покриттів отримують на основі:

- Проведення натурних випробувань аеродромних покриттів;

 

- Досвіду експлуатації повітряних суден на аеродромі;

 

- Даних проектної документації по аеродрому.

 

Характеристики нормативних навантажень, необхідні для розрахунку несучої здатності, наведено в табл. 1.3.

 

 

Таблиця 1.3

Параметри нормативних навантажень

Клас аеродрому	Категорія нормативної нагрузки для аеродромів	Нормативна нагрузка Fn на основну (умовну) опору літака, кH	Внутрішнній давление повітря у пневматиках pa, МПа	Основна опора
А	В/к		1,0	чотирьохколісна
А	I
Б	II
В	III
Г	IY
Д	Y		0,6	одноколісна
Д	YI		0,4

 

Відстані між пневматиками чотириколісною опори прийняті рівними 0,7 м між суміжними колесами і 1,3 м - між рядами коліс.

 

Нормативні навантаження III і IY категорій допускається замінювати навантаженнями на одноколісному основну опору і приймати відповідно 170 і 120 кH, а тиск в пневматиках коліс для нормативних навантажень Y іYI категорій рівним 0,8 МПа.

 

ВИСНОВКИ

Необхідність і методи посилення існуючих покриттів при реконструк-ції аеродромів слід встановлювати з урахуванням призначуваного класу аеро-дрому та категорії нормативного навантаження, а також залежно від стану існуючого покриття, природного та штучного підстав і водостічної- дренаж-ної мережі, місцевих гідрогеологічних умов, характеристик матеріалів існуючого покриття та основи, висотного положення поверхні покриття.

Необхідна товщина шару підсилення повинна встановлюватися розра-хунком з урахуванням фактичної несучої здатності існуючого покриття. При цьому розрахункові характеристики існуючого покриття та основи слід, як правило, визначати на основі даних випробувань .Примітка. У тих випадках, коли проведення випробувань не представляєть-ся можливим, допускається розрахункові характеристики конструктивних шарів існуючого покриття визначати за даними проекту з урахуванням кате-горії руйнування, установлюваної на підставі статистичної обробки масових даних про технічний стан аеродромних покриттів різних типів і видів.

При посиленні покриттів слід попередньо усунути дефекти існуючої конструкції, а також відновити водостічної- дренажну мережу; в разі відсут-ності мережі - вирішити питання про необхідність її пристрою. Допускається проводити фрагментизація верхнього шару існуючих жорстких покриттів.

Жорсткі покриття можуть посилюватися усіма типами жорстких пок-риттів і асфальтобетоном виходячи з найбільш ефективного використання несучої здатності існуючого покриття з урахуванням конкретних умов.

При підсиленні збірних покриттів збірними плитами шви шару підси-лення по відношенню до швах існуючого покриття слід зміщувати не менше ніж на 0,5 м для поздовжніх і на 1 м для поперечних швів.

При посиленні монолітних жорстких покриттів монолітним бетоном, армобетонних або залізобетоном повинні бути задоволені вимоги до двоша-ровим покриттям згідно 6.3.7, 6.4.13 - 6.4.15. При числі шарів більше двох нижнім слід вважати шар, розташований безпосередньо під верхнім, а інші шари - розглядати як штучні підстави.

Для забезпечення контакту плит з основою при посиленні жорстких покриттів збірними попередньо напруженими залізобетонними плитами між існуючим покриттям і збірними плитами слід обов'язково, незалежно від рів-ності існуючого покриття, влаштовувати вирівнюючий шар з піскоцементу середньої товщиною не менше 3 см; розділову прошарок в цьому випадку не влаштовують.

Загальна мінімальна товщина шарів асфальтобетону при посиленні жорстких покриттів повинна відповідати вимогам таблиці 13. Для посилення жорстких покриттів асфальтобетоном у всіх шарах повинні застосовуватися тільки щільні асфальтобетонні суміші.

Посилення нежорстких покриттів може бути виконано нежорсткими і жорсткими покриттями всіх типів.

При посиленні існуючих жорстких покриттів асфальтобетоном слід застосовувати конструктивні заходи (армування, нарізку деформаційних швів в асфальтобетоні та ін), спрямовані на зниження ймовірності утворення відображених тріщин в шарі посилення і вирівнюючий шар.

ЗМІСТ

 

ВСТУП

1. ОЦІНКА НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ

1.1. Представлення даних про несучу здатність аеродромних покриттів

1.2. Розрахунок несучої здатності жорстких і змішаних покриттів

1.2.1. Розрахунок несучої здатності одношарових цементобетонних і армобетонних покриттів на штучних підставах

1.2.2. Розрахунок несучої здатності двошарових цементобетонних і армобетонних покриттів на штучних підставах

1.2.3. Розрахунок несучої здатності залізобетонних покриттів на штучному підставі з матеріалів, для яких унормовано розрахунковий опір розтягуванню при вигині

1.2.4. Розрахунок несучої здатності змішаних покриттів

1.2.5. Визначення допустимого навантаження та коду PCN по номограммам

1.2.6. Обчислення максимального згинального моменту

2. РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЙ ПОСИЛЕННЯ АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ

2.1. Посилення штучних покриттів при реконструкції аеродрому

2.2. Розрахунок підсилення жорстких і змішаних покриттів

2.3. Розрахунок підсилення нежорстких покриттів

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

 

ВСТУП

Конструкції штучних покриттів є основними елементами аеродромів. Вони найбільше схильні до зносу і руйнування. Експлуатація існуючих аеропортів можлива при періодичної реконструкції аеродромних покриттів. При обгрунтуванні необхідності реконструкції аеродрому потрібно визначити несучу здатність існуючих конструкцій аеродромних покриттів і відповідність її прикладають навантаження.

Після вибору варіантів конструкцій посилення також проводиться оцінка несучої здатності реконструйованих покриттів.

Необхідність і методи посилення існуючих покриттів при реконструк-ції аеродромів встановлюють з урахуванням призначуваного класу аеродро-му та категорії нормативного навантаження, а також залежно від стану існу-ючого покриття, природного та штучного підстав і водостічно- дренажної мережі, місцевих гідрогеологічних умов, характеристик матеріалів існуючого покриття та основи, висотного положення покриття / 3 /.

Необхідна товщина посилення встановлюється розрахунком з урахува-нням фактичної несучої здатності існуючого покриття.

Дані про міцність покриттів аеродромів цивільної авіації представляють класифікаційними числами штучних покриттів (PCN) згідно з відомчими нормативними документами та класифікацією, встановленої Міжнародною організацією цивільної авіації (ІКАО) / 3 /.

У методичних вказівках викладено метод «ACN - PCN» оцінки несу-чої здатності аеродромних покриттів, за допомогою якого можна визначити можливість експлуатації аеродромних покриттів різними типами повітряних суден до реконструкції і після неї.

Наведено методи розрахунку конструкцій посилення покриттів жорст-кого, нежорсткого та змішаного типів асфальто-, цементо -, армобетонних.

Наявні в методичних вказівках таблиці характеристик повітряних суден і значень ACN призначені для розрахунку конструкцій аеродромних покриттів у відповідності с / 1, 2 /.

 

Оцінка несучої здатності аеродромних покриттів