Обчислення приведеної повторювальності прикладань розрахункового навантаження літака В757-200

Тип літака	, МПа	, м				зл/добу
В757-200	1,17	0,38	1,0	1,0	1,0	8,2
Ту-204	1,372	0,33	0,87	1,17	0,7	15,1

В таблиці 7 значення і повинні відповідати тим, що визначаються за методикою обчислення значення в п. 14 роз­рахунку.

21. За даними [1, табл. 2 дод. 9] при значенні = 38 < 50 зл/добу і розрахунковій температурі асфальтобетону плюс 15° С (в III дорожньо-кліматичній зоні) приймаємо розрахунковий опір асфальтобетону із пористої суміші в нижньому шарі на розтяг при згинанні = 1,6 МПа.

22. Перевіряємо умову [1, формула 27]

МПа < = 1,6 МПа (на 30 %).

Отже, потрібна міцність шарів асфальтобетону на розтяг при згинанні забезпечена. Перевищення допустимої напруги над фактичною більше 5%. Враховуючи, що при конструюванні нежорсткого аеродромного покриття були обрані мінімальні товщини шарів асфальтобетону, таке перевищення є допустимим.

Приклад 6. Розрахунок нежорсткого асфальтобетонного узбіччя та КСГ

Вихідні дані

Клас аеродрому за СНиП – В, за ІСАО 4С. Типи літаків, які будуть експлуатуватися на аеродромі: В757-200, Ту-204, Ан-72. Розрахункові характеристики літаків (дод. 3):

Літак В757-200: F_n = 484,7 кН, п_к = 4; а_T = 0,86 м; = 1,14 м; п_а = 2; р_а = 1,17 МПа.

Літак Ту-204: F_n = 421,0 кН, п_к = 4; а_T = 0,782 м; = 1,4 м; п_а = 2; р_а = 1,372 МПа.

Літак Ан-72: F_n = 140,8 кН, п_к = 2; а_T = 0 м; = 1,3 м; п_а = 2; р_а = 0,65 МПа.

Середньорічна кількість зльотів літаків за типами: для В757-200 N₁ = 3000 зл/р; для Ту-204 N₂ = 5500 зл/р; для Ан-72 N₃ = 7000 зл/р.

Дорожньо-кліматична зона III, на північ від 50° північної ши­роти. Тип гідрогеологічних умов – 2. Ґрунт природної основи по­криття – суглинок природного залягання (е = 0,52).

Місцеві будівельні матеріали – щебінь з природного каменю з граничною міцністю при стисканні 80 МПа; гравелистий пісок.

Розрахунок

Відповідно з вимогами [3] розрахунок виконуємо на одноразові викочування ПС, яке призводить до найбільшого навантаження на покриття. Це літак В757-200. Решта літаків на розрахунок не впливають. Розрахунок виконується тільки на міцність асфальтобетонних шарів покриття на розтяг при згинанні.

1. Призначаємо конструкцію покриття (рисунок 8). З норм [1, табл. 2, 5 і 6 дод. 9] приймаємо розрахункові характеристики матеріалів: щільного асфальтобетону марки ІІ Е_ab1 = 10×10² МПа (при розрахунковій температурі асфальтобетону плюс 15° С у III дорожньо-кліматичній зоні) товщиною 120 мм; щебеню з природного каменю з граничною міцністю при стисканні 80 МПа, укладеного способом розклинювання товщиною 150 мм. Е₃ = 3,5×10² МПа: гравелистого піску товщиною 570 мм Е₄ = 1,5×10² МПа. Товщина дренуючої основи (піску гравелистого) обрана з умови, щоб низ основи покриття ЗПС та узбіччя знаходились на одному рівні і не відбувалось накопичення води. Модуль пружності суглинку в грунтовій основі приймаємо за даними норм [1, дод. 4 і п. 5.60] Е = 28 МПа.

Рисунок 8. Конструкція асфальтобетонного узбіччя:

1- щільний асфальтобетон із суміші марки ІІ типу А;

2 - щебінь з граничною міцністю при стисканні 80 МПа укладений способом

розклинювання;

3 - гравелистий пісок; 4 – суглинок.

Перевірка міцності асфальтобетонних шарів покриття на розтяг при згинанні

2. Згідно з нормами [1, п. 5.64] при = 0,12 м знаходимо одноколісне еквівалентне навантаження від розрахункового літака В757-200, на яке повинен виконуватися зазначений розрахунок міцності асфальтобетонних шарів. Для цього перевіряємо умову

м < м.

Результат перевірки показує, що шукане значення одноколісного еквівалентного навантаження потрібно визначити як

кН;

де: k_d = 1 та γ = 1.

3. Для знайденого значення = 121,2 кН за формулою (19) визначаємо

м,

м.

4. У зв’язку з тим що всього один шар асфальтобетону, середній модуль пружності асфальтобетонних шарів буде дорівнювати модулю пружності цього шару

МПа.

5. Обчислюємо середній модуль пружності шарів покриття під асфальтобетоном (без урахування ґрунтової основи)

МПа.

6. Обчисливши відношення

і ,

з номограми [1, креслення 7 дод. 10] знаходимо = 0,60.

Після цього визначаємо еквівалентний модуль пружності шарів покриття під асфальтобетоном з ґрунтовою основою включно

МПа

7. Обчисливши відношення

і ,

з номограми [1, креслення 9 дод. 10] знаходимо питому напругу розтягу при згинанні в нижньому шарі асфальтобетону = 1,85, яка відповідає значенню р_а.

8. Найбільша напруга розтягу при згинанні в нижньому шарі асфальтобетону

= 1,85×1,17 = 2,16 МПа.

9. Враховуючи, що це можливі одиночні викочування, приведену повторювальність прикладання розрахункового навантаження приймаємо 1 зл/добу < 50зл/добу. При розрахунковій температурі асфальтобетону плюс 15 ° С (в III дорожньо-кліматичній зоні) приймаємо розрахунковий опір щільного асфальтобетону марки IІ в нижньому шарі на розтяг при згинанні = 2,1 МПа.

10. Перевіряємо умову [1, формула 27]

МПа < = 2,31 МПа (на 7 %).

Отже, потрібна міцність шару асфальтобетону на розтяг при згинанні забезпечена. Перевищення допустимої напруги над фактичною більше 5%. Враховуючи, що при конструюванні нежорстких асфальтобетонних узбіч були обрані мінімальні товщини кожного шару нежорсткого покриття, таке перевищення є допустимим.

Додаток 1

Технічні характеристики літаків

Тип літака	Максималь-на злітна маса, т	Норма- тивне наван-таження на основ-ну опору літака ,кН	Число коліс на ос- новній опорі	Відстань між центрами відбитків коліс основної опори, м	Число осей на основ-ній опорі	Внутріш-ній тиск повітря в пневмати-ках основної опори , МПа
у попе-речному напрямку	у поз-довжньо-му напрямку
Ан-124-100	398,0	1835,1		1,01	1,71 1,71 1,71 1,71		1,1
Ан-70т	112,0	499,0		0,73	1,50 1,50		0,75
Ан-74	34,8	157,0			1,30		0,65
Ан-72	31,2	140,8			1,30		0,65
Ан-26	24,0	109,7		0,50			0,39
Ан-140	19,15	84,5		0,50			0,45
Іл-96	231,0	718,4		1,10	1,49		1,08
Іл-76ТД	191,0	880,6		0,64 0,82 0,64	2,58		0,696
Іл-62М	168,0	774,6		0,80	1,65		1,08
Іл-114	22,75	106,0		0,60			0,588
Ту-204	93,5	421,0		0,782	1,40		1,372
Ту-134А	47,5	212,9		0,56	0,89		0,834
Як-42	56,5	269,5		0,62	0,98		0,88
Як-40	16,0	69,1					0,39
B747-200	379,2	844,4		1,12	1,47		1,32
B767-300	159,6	721,9		1,14	1,42		1,02
B757-200	109,3	485,7		0,86	1,14		1,17
B737-200	54,4	247,1		0,77			1,21
В737-400	68,2	313,6		0,77			1,30
В737-800	79,2	362,6		0,86			1,44

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. СНиП 2.05.08-85. Азродромы. -М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1985. - 59 с.

2. Блохин В. И., Белинский И.А., Циприанович И.В., Билеуш А.И. Аэродромы гражданской авиации (вертикальная планировка. водоотвод и дренаж, аэродромные покрытия). Учебник для вузов. - М.: Воздуш. трансп., 1996. - 400 с.

3. ІСАО Приложение 14 том 1 «Проектирование и эксплуатация аэродромов». Видання 5 2009 р.

ЗМІСТ