Вихідні дані для курсового проектування

Регіони України	Номер варіанту	Розрахункові типи ПС
Ар Крим (Сімферополь)		В767-300, В737-800, ІЛ-76,
Винницька		В737-400, ТУ-134, АН-26
Волинська (Луцьк)		В737-200, АН-74, АН-26
Дніпропетровська		В757-200, В737-800, ИЛ-76
Донецька		В747-200, ИЛ-62, АН-12
Житомирська		В737-400, ЯК-40, АН-26
Закарпатська (Ужгород)		В737-800, ЯК-42, АН-12
Запорізька		В737-200, ТУ-134, АН-26
Івано-Франківська		В737-400, ЯК-40, АН-26
Київська (Бориспіль)		В-747-200, ИЛ-96, АН-124
Київська (Жуляни)		В737-800, ЯК-42, ИЛ-76
Кіровоградська		В737-400, ЯК-42, АН-26
Луганська		В737-200, ИЛ-114, АН-26
Львівська		В767-300, АН-74, ИЛ-76
Миколаївська		В737-400, ЯК-40, АН-26
Одеська		В757-200, АН-72, АН-12
Полтавська		В737-200, ИЛ-114, АН-26
Рівненська		В737-400, АН-74, АН-12
Сумська		В737-200, ЯК-42, АН-26
Тернопільська		В737-400, АН-26, ЯК-40
Харківська		В737-800, ТУ-134, ИЛ-76
Херсонська		В737-200, ИЛ-114, АН-26
Хмельницька		В737-400, ЯК-40, АН-26
Черкаська		В737-200, АН-72, АН-26
Чернігівська		В737-400, АН-140, АН-26
Чернівецька		В737-200, ЯК-40, АН-26

Таблиця 2 Вихідні дані для курсового проекту (продовження)   Літери Алфавіту За першою літерою прізвища За другою літерою прізвища За третьою літерою прізвища Штучна основа жорсткого покриття Ni,зл/рік Матеріали для основи нежорсткого покриття n1 n2 n3 А, Б. В, Г Піскоцементна       Щебінь з природного каменя з граничною міцністю при стисканні 80 і 60 МПа. жорс­тва з осадочних вапняків Ґ. Д Е, Є Піщана       Щебінь (100 і 80 МПа). крупно- і дрібнозер­ниста грунтогравійні суміші Ж, 3, И, І Грунтоцементна       Щебінь (80 МПа). грубо- і дрібнозерниста грунтогравійні суміші Ї, И, К, Л Піщана       Щебінь (80 і 60 МПа). жорства з виверже­них гірських порід М, Н, О, П Піскоцементна       Щебінь (100 МПа). кислі металургійні шлаки Р, С, Т, У Піщана       Щебінь (60 МПа). середньо- і дрібнозерни­ста піскощсбсневі суміші Ф. X, Ц, Ч Грунтоцементна       Щебінь (80 і 60 МПа). крупно- і середньо­зерниста грунтогравійні суміші Ш, Щ. Ю, Я Піщана       Щебінь (100 і 80 МПа). основні металургій­ні різнозернисті шлаки

Примітки. 1. Назва "щебеневе" означає покриття з міцного щебеню підібраного складу, обробленого органічним в'яжучим матеріалом.

2. За потребою включення в конструкцію нежорсткого покриття пі­щаного шару припускається наявність в районі будівництва крупно- чи се­редньозернистих пісків.

Таблиця 3

Вихідні дані для курсового проекту (закінчення)     Літери алфа­- віту За четвертою літерою прізвища За п’ятою літерою прізвища За шостою літерою прізвища Тип гідрогеологічних умов Ґрунт природної основи Коефі­цієнт порис­тості е А, Б, В, Г   Суглинок 0,62 Ґ. Д, Е, Є   Глина 0,53 Ж. 3, И. І   Суглинок пилуватий 0,6 І, И, К, Л   Супісок пилуватий 0,74 М, Н, О, П   Супісок 0,81 Р, С, Т, У   Глина 0,66 Ф, X, Ц, Ч   Суглинок 0,59 Ш, Щ, Ю, Я   Супісок пилуватий 0,84

Вихідні дані необхідно оформляти на окремому аркуші за встановленою формою. Приклад оформлення наведений у додатку 2.

Розрахунок та конструювання

аеродромних покриттів

Проектування аеродромних покриттів буває здебільшого ва­ріантним і включає в себе чотири взаємозв'язані етапи:

1) конструювання покриттів – вибір видів покриттів (варіан­тів) придатних для застосування на даному аеродромі; вибір мате­ріалів для влаштування конструктивних шарів покриттів і штучних основ; призначення попередньої товщини конструктивних шарів; розробка армування плит; вибір конструкцій деформаційних швів тощо;

2) розрахунок покриттів (за граничним станом відповідної групи) – розрахункова перевірка правильності призначення товщи­ни конструктивних шарів, виходячи із заданого навантаження (роз­рахунок забезпечує рівноміцність конкурентоспроможних варіантів покриттів);

3) техніко-економічне обґрунтування вибору покриттів – оці­нка економічності конкурентоспроможних варіантів покриттів і на цій основі остаточний вибір найбільш економічного варіанта;

4) оформлення проектної документації – виконання робочих креслень для вибраного варіанта покриття і складання пояснюваль­ної записки до проектних матеріалів.

Дана розрахункова робота охоплює перший, другий і четвертий з названих етапів проектування. Особливістю виконання першого, друго­го і четвертого етапів проектування покриттів є те, що з метою зменшення трудомісткості роботи студенти розглядають (на відмі­ну від реальних умов) лише один варіант жорсткого покриття – одношарове бетонне і один варіант нежорсткого покриття – асфальтобетонне.

Оскільки конструювання і розрахунок покриттів як етапи проектування – взаємозалежні, то їх слід виконувати одночасно: спочатку ту частину етапу конструювання, яка необхідна для роз­рахунку за граничним станом, а потім сам розрахунок, після чого конструювання покриттів завершують (наприклад, в монолітних жорстких покриттях призначають відстані між деформаційними швами, вибирають конструкції швів, розробляють армування плит і т.д.). У випадку, коли розрахунок дає незадовільні результати, в заздалегідь призначену конструкцію покриття вносять корективи і розрахунок повторюють (якщо необхідно, це роблять декілька ра­зів до одержання потрібного результату). Враховуючи зазначену особливість перших двох етапів проектування, на практиці термі­ном «розрахунок покриття» часто називають як сам розрахунок, так і зв'язану з ним частину конструювання покриття.

Користування посібником передбачає наявність у студента чинного нормативного документа з проектування аеродромних по­криттів [1] (роз'яснення до його положень даються лише у необхід­них випадках).

Приступаючи до виконання розрахункової роботи, слід з’ясувати вихідні дані (подані в загальних методичних вказівках). Далі потрі­бно опрацювати навчальні матеріали відповідно до завдання на розрахункову роботу: лекції і практичні заняття за програмою дисципліни «Основи проектування аеродромів» та «Проектування аеродромів», а також ознайомитися з положеннями [1, гл. 5]. Після ви­вчення зазначених матеріалів можна приступати до виконання роз­ділів пояснювальної записки з розрахунку та конструювання варіа­нтів жорсткого і нежорсткого покриттів, використовуючи приклади розрахунку різних видів аеродромних покриттів, які наведено у да­них методичних рекомендаціях.

Для отримання навичок вишукувальних робіт та збору інформації у рамках предпроектних робіт, в завданні на курсову роботу наведена не уся необхідна інформація. Частину інформації студенти отримують особисто з нормативної та довідкової літератури. Вихідними даними для отримання такої інформації є місто України, у якому необхідно запроектувати покриття ЗПС та РД. До інформації, яку студенти отримують особисто відносяться:

- промислово-економічна характеристика району проектування;

- клас та код аеродрому проектування – він визначається класом та кодом існуючого аеродрому (але у курсовій роботі приймається не нижче ніж 3С);

- необхідні для розрахунку покриттів та деформаційних швів кліматичні умови району проектування;

- дорожньо-кліматична зона;

- характеристика ПС та інше.

В поясненнях тих чи інших особливо­стей розрахункової методики в одному з прикладів розрахунку по­криття в наступних прикладах не повторюються.

Розробку креслення “Конструкція жорсткого аеродромного покриття” необхідно розпочинати з опрацювання його загальної компоновки. При цьому слід дотримуватися рівномірності і необ­хідної щільності заповнення листа креслення графічними матеріа­лами.

План розкладки плит покриття (масштаб 1:500) являє собою схему трасування поздовжніх та поперечних деформаційних швів на покриттях кінцевої ділянки ЗПС і примикаючої до неї кінцевої смуги гальмування (КСГ) та ділянки сполучної РД з вузлом спряження. Ці покриття діляться швами на окремі плити. Ширина ЗПС і РД та радіус вузла спряження по внутріш­ньому краю покриття слід приймати залежно від класу та коду аеродрому відповідно до положень [1, гл.2] та [3]. Креслення виконується на папері формату А3.

Відстані між швами на ЗПС і РД призначаються з урахуванням вимог [1, п. 5.27—5.30] та прийнятої ширини захвату бетоноукладальних машин (студенту надано право вибору машин на свій розсуд, залежно від ширини ЗПС і РД, із шириною захвату 7, 7,5 або 9м. На периферійних ділянках вузла плити можуть бути неправильної (не прямокутної) конфігурації з відсутніми гострими кутами.

У процесі складання плану розкладки плит при виборі конструктивних рішень швів слід дотримуватися таких рекомендацій. Поздовжні технологічні шви на ЗПС і РД потрібно виконувати у вигляді шпунтових стикових швів стискання (якщо товщина плит покриття більша ніж 24 см) або наскрізних швів стискання з крайовим армуванням плит (якщо товщина плит покриття 24 см і менше). Поперечні шви слід виконувати у вигляді несправжніх швів стискання зі штирями. У вузлі спряження, як і у випадку виконання технологічних швів на ЗПС і РД, залежно від товщини покриття слід приймати стикові шви шпунтові або наскрізні з крайовим армуванням плит. У вузлі спряження ЗПС відділяється від РД наскрізним швом розширення з крайовим армуванням плит.

На плані розкладки плит показують кінцеву смугу галь­мування (КСГ), яка примикає до торця ЗПС, а також укріплені узбіччя РД і ЗПС [1, п. 2.7, 2.8, 5.22 і 5.23]. Рекомендована ширина узбіч не менше 1,5 м.

На плані розкладки плит необхідно показувати розміри, які відносяться до штучних аеродромних покриттів, укріплених узбіч, а також до трасування швів.

Умовні позначення швів наносять поряд з планом розкладки плит. Основні з них такі: несправжній шов стискання зі штирями – тонка штрихова лінія; шпунтовий шов стискання – дві близько роз­ташовані паралельні тонкі лінії (суцільна і штрихова); наскрізний шов розширення з крайовим армуванням плит – потовщена суціль­на лінія; наскрізний шов розширення зі штирями – потовщена штрихова лінія.

Поперечні розрізи покриттів ЗПС і РД виконують на папері формату А4. Горизонтальний мас­штаб – відповідно 1:500; вертикальний - 1:50. Креслення виконують на всю ширину, включаючи укріплені узбочини. На розрі­зах повинні бути показані всі конструктивні шари покриттів і шту­чних основ з умовними позначеннями застосованих матеріалів і підстильного ґрунту. Показують також закромочні дрени та лотки у кромках покриттів (якщо їх потрібно влаштовувати). Ставлять необхідні розміри; показують напрями і числові значення поперечних ухилів; роблять пояснюва­льні написи, які розкривають пошаровий склад покриття, штучної та ґрунтової основи, а також укріплених узбочин. В на­писі наводять найменування матеріалу конструктивного шару, його основні технічні характеристики (якщо необхідно) і проектну тов­щину шару. Наприклад, записують: ‘"Бетон (B _btb 4,0; В30) – 280 мм”, «Два шари пергаміну», “Асфальтобетон дрібнозернистий (суміш марки І, типу А) – 50 мм”, «Супісок ущільнений» тощо.

Конструкції застосованих в покритті деформаційних швів по­трібно розробляти у масштабі 1:20 на папері формату А4. На кресленні показують поперечні розрізи швів з необ­хідними розмірами і позначенням усіх конструктивних елементів цифровими позиціями. Розшифровка позицій подається в експліка­ції «Конструктивні елементи швів”.

Всі розміри на кресленні ставляться в міліметрах.

Розглянуті графічні матеріали повинні бути озаглавлені зверху або позначені (для розрізів, вузлів) з написом масштабів побудови. Називаються також конструкції деформаційних швів.

Зразки виконання графічних матеріалів з конструювання ае­родромних покриттів наведені у методичних рекомендаціях.

Вимоги до оформлення матеріалів курсового проекту

Текстова частина і розрахунки пояснювальної записки до курсового проекту повинні бути написані або надруковані на одно­му боці аркуша паперу формату А4 (210 х 297 мм) кегль 14, рекомендований шрифт – Times New Roman з полями по 20 мм з усіх боків. Відступ абзацу 12,5 мм (5 знаків). Сторінки і рисун­ки пояснювальної записки необхідно пронумерувати.

Текст пояснювальної записки, хід розрахунків, обґрунтування конструктивних рішень повинні бути лаконічними, чіткими. Описи з літературних джерел в записці не слід наводити, обмежуючись лише посиланнями на них у списку використаної літератури. Спи­сок літератури складають відповідно до загальноприйнятої форми (див., наприклад, список літератури в кінці посібника).

Записи обчислень повинні містити формули у літерному ви­гляді з підстановкою в них числових значень розрахункових вели­чин. Розшифровку літерних позначень формул давати не слід. Не­обхідно лише пояснити, як і чому приймаються ті чи інші значення розрахункових величин і вказати розмірності розрахункових вели­чин та результатів обчислень.

Матеріали, включені в пояснювальну записку, повинні бути викладені в такому порядку: 1) титульний аркуш; 2) завдан­ня на курсовий проект з вихідними даними; 3) текстова частина (два розділи записки); 4 креслення; 5) список використаної літератури.

Креслення ‘'Конструкції жорсткого аеродромного покриття виконують олівцем або за допомогою ПЕОМ на аркуші паперу (ва­тмані). При цьому повинні бути витри­мані вимоги чинних стандартів з будівельного креслення. Лист кре­слення обрамовують прямокутною рамкою, сторони якої повинні відстояти від верхнього, нижнього і правого країв на 5 мм, а від лі­вого — на 20 мм. Над основ­ним написом дають примітки до графічних матеріалів креслення.

Контроль виконання курсового проекту та його захист

Хід виконання курсового проекту контролює його керівник (під час проведення консультацій і на переглядах проекту).

Після закінчення строку виконання курсового проекту при­значають його захист, розклад якого заздалегідь доводиться до ві­дома студентів. Неявка на захист у встановлений термін з неповаж­них причин розглядається як невиконання проекту.

За курсовий проект ставиться диференційована оцінка, яка враховує: правильність виконання розрахунків і обґрунтованість конструктивних рішень покриттів; якість оформлення графічного матеріалу і пояснювальної записки; повноту і правильність відпові­дей студента на задані йому на захисті питання; додержання кален­дарного графіка виконання етапів проекту та його захисту.

ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКУ АЕРОДРОМНИХ ПОКРИТТІВ

Приклад 1. Розрахунок одношарового бетонного покриття

на піщаній штучній основі.

Вихідні дані

Клас аеродрому за СНиП – В, за ІСАО – 4С. Типи літаків, які будуть експлуатуватися на аеродромі: Як-42, Іл-114, Ан-24. Розрахункові характеристики наведені в дод. 1.

Літак Як-42: нормативне навантаження на основну опору = 260,5 кН; число коліс на основній опорі = 4; відстань між центрами відбитків коліс основної опори а_Т = 0,62 м, в_Т = 0,98 м; число осей на основній опорі п_а = 2; внутрішній тиск повітря в пне­вматиках коліс основної опори р_а = 0,88 МПа.

Літак Іл-114: = 106,0 кН; = 2; а_Т = 0,6 м; в_Т = 0 м; п_а = 1; р_а = 0,588 МПа.

Літак Ан-24: = 96,0 кН; = 2; а_Т = 0,5 м; в_Т = 0 м; п_а = 1; р_а = 0,49 МПа.

Середньорічне число зльотів літаків (зл/р): для Як-42 N₁ = 2000 зл/р; для Іл-114 N₂ = 5000 зл/р; для Ан-24 N₃ = 6000 зл/р.

Розташування району будівництва — III дорожньо-кліматична зона (в її північній частині), на північ від 50^ї паралелі північної широти.

Тип гідрогеологічних умов — 2. Ґрунт природної основи по­криття — суглинок природного залягання (з коефіцієнтом пористості е=0,57). Місцеві будівельні матеріали — середньозернистий пісок.

Розрахунок

Як приклад виконаємо розрахунок покриття на ділянках груп А [1, п. 5.48].

Розрахунок потрібно починати з визначення навантажуваль­них характеристик для літака з найбільшим нормативним наванта­женням на основну опору і який можливо є розрахунковим для покриття (в даному прикладі – це літак Як-42, для якого =260,5 кН).

1. Згідно з вимогами [1, п. 5.52] визначаємо розрахункове на­вантаження (кН) на колесо основної опори літака і радіус круга (м) рівновеликого площі відбитка пневматика колеса на покритті:

, кН; (1)

кН.

де: коефіцієнти = 1,2; = 1,0 (приймаємо згідно з вимогами [1, табл. 30] для ділянок покриттів групи А при р_а - 0,88 МПа, що < 1,0 МПа)

, м; (2)

м.

2. Враховуючи вказівки [1,п.п. 5.3-5.6, 5.15, 5.16 і 5,24-5.26,] призначаємо конструкцію одношарового бетонного покриття (рис.1) і приймаємо проектні класи бетону за міцністю на розтяг при згинанні В_btb 4,0 і на стискання В 30 [1, табл. 20]. Розрахункові характеристики бетону беремо з [1, табл. 1 дод. 9]: розрахунковий опір розтягу при згинанні R_btb = 3,43 МПа; модуль пружності важ­кого бетону Е_b - 3,24×10⁴ МПа. Передбачаємо влаштування дрену вального шару із середньозернистого піску завтовшки 25 см [1, табл. 23]

3. Згідно з нормами [1, п. 4.4] визначаємо глибину стискуваної товщі ґрунтової основи Н_с. Залежно від навантаження на одне колесо основної опори = 78,2 кН і число коліс на опорі п_к = 4

[1, табл. 15] приймаємо Н_с = 5 м.

Рисунок 1. Конструкція одношарового бетонного покриття:

1 – бетон проектних класів В_btb4,0 і В30; 2 – два шари пергаміну; 3 – середньозернистий пісок; 4 – суглинок

4. Враховуючи наявність шару штучної основи з насипного середньозернистого піску, який підстеляється масивом суглинку, за вказівками [1. п. 2 дод. 5] визначаємо еквівалентний коефіцієнт по­стелі у межах стискуваної товщі ґрунтової основи. При цьому приймаємо: = 25 см (товщина шару піску); = 0.

Спочатку за даними [1, табл. 6 дод. 9] визначаємо коефіцієнт постелі насипного середньозернистого піску = 1,2×10² МН/м³ Потім з норм [1, табл. дод. 4] з урахуванням другого типу гідрогео­логічних умов, коефіцієнта пористості ґрунту е = 0,57 та розташу­вання району будівництва у III дорожньо-кліматичній зоні (в межах України) приймаємо для суглинку в природному стані коефіцієнт постелі = 50 МН/м³.

За формулою [1, формула 1 дод. 5] обчислюємо значення ек­вівалентного коефіцієнта постелі:

, МН/м³; (3)

МН/м³,

де:

; (4)

.

В наведених обчисленнях умовний діаметр передачі наванта­ження на основу D_r приймався рівним 2,4 м, оскільки літак Як-42 відповідає IV категорії нормативного навантаження (1, табл.)

Рисунок 2. Розрахункова схема основної опори літака Як-42

5. За формулою [1, формула 12] знаходимо жорсткість плити покриття на одиницю ширини розрахункового розрізу (1 м):

, Н∙м²/м; (5)

= 3,81×10⁴ кН∙м²/м.

6. Згідно з нормами [1, п. 5.52] визначаємо пружну характеристику плити

, м; (6)

= 0,90 м

7. Згідно з нормами [1, п. 5.52] знаходимо максимальні моменти в розрахункових перерізах плити, перпендикулярних осям X і У, при центральному її навантаженні (коли центр відбитка першого колеса збігається з перетином розрахункових розрізів, як це показано на рис. 2):

; (7)

кН∙м/м;

; (8)

кН∙м/м;

де f_(a) приймається з [1, табл. 1 дод. 10] для ; і беруть для кожного і-го починаючи з другого колеса основної опори з норм [1, табл. 2 дод. 10] залежно від значень координат і (числові значення і показані на рис.2).

Зауважимо, що згідно із вказівкою [1, п. 5.52] при визначенні сума моментів і від ряду коліс, які включають в

себе третє і четверте колеса, не враховувалася як така, що давала від’ємне значення (0,014 - 0,051 = - 0,037).

Результати визначення і наведено в таблиці 1

Таблиця 1

Проміжні результати розрахунку покриття

Колесо		f(a)
Перше Друге Третє Четверте	0,19 - - -	0,2120 - - -	- 0,69 0,69	- 1,09 1,09	- 0,0231 0,0227 0,0483	- 0,0836 0,0014 -0,0051

Примітка. Числові значення обчислень рекомендується подавати в табличній формі, коли число коліс п_к ≥ 4.

8. Приймаємо як більше з одержаних значень і :

= =23,92 кН · м/м.

Аналогічним чином (як це було зроблено для літака Як-42 ви­значаємо для літаків Іл-114 і Ан-24:

для Іл-114 = 18,38 кН · м/м;

для Ан-24 = 17,26 кН · м/м.

Одержані результати обчислень свідчать про те, що розрахунковим типом літака для даного покриття, як і передбачалося, є літак Як-42, оскільки він дає найбільше значення (23,95 > 18,38 > 17,26 кН · м/м).

Примітка. В пояснювальній записці до розрахункової роботи обчис­лення значень для всіх заданих типів літаків потрібно описувати повністю (як це було показано для літака Як-42).

9. Виходячи з = 23,92 кН · м/м для розрахункового типу

літака, визначаємо за формулою [ 1, формула 11 ] при = 1,0 (оскільки жорсткість плит у напрямах X і У однакова):

= , кН · м/м; (9)

= 23,92 × 1,2 × 1,1 × 1,0 = 31,58 кН · м/м,

де = 1,2 – приймається з урахуванням того, що покриття бетонне і передбачається застосування в плитах стикових з’єднань або кра­йового армування [1, п. 5.52];

= 1,1 (за наявності на ділянках покриття групи А піщаної штучної основи, не обробленої в’яжучим).

10. За формулою [1, формула 14] визначаємо граничний зги­нальний момент на одиницю ширини розрахункового перерізу пли­ти (1 м):

, кН·м; (10)

Н · м/м = 31,87 кН · м,

де у_с = 0,8 – приймається з норм [1, табл. 31] для бетонного по­криття на ділянках групи А при розташуванні аеродрому на північ від 50 ° північної широти;

к_и = 1,21 – визначається з норм [1, графіка 3 дод. 10] залежно від розрахункового числа прикладань навантаження при зльотах літаків = 0,8×10⁵.

Зазначене розрахункове число прикладань навантаження на покриття обчислюємо в такій послідовності. Визначаємо число прикладань навантаження , від основної опори кожного типу літака за проектний строк служби покриття Т, який у відповідності з нормами [1, п. 5.54] для жорстких покриттів повинен прийматися рівним 20 рокам:

для літака Як-42

(рік) × Т = 2×2000×20=0,8×10⁵;

для літака Іл-114

(рік) × Т = 1×5000×20=1,0×10⁵;

для літака Ан-24

(рік) × Т = 1×6000×20=1,2×10⁵.

Залежно від відношення центральних моментів і від навантажень відповідно і -го і розрахункового типу літаків, а також від прийнятих з норм [1. графік 4 дод. 10] значень обчислюємо еквівалентне число прикладань навантаження від опори і -го типу літака на покриття , приведене до прикладань навантаження від опори розрахункового літака:

для розрахункового типу літака Як-42 = = 0,8 × 10⁵;

для другого (і = 2) типу літака Іл-114 з урахуванням

= (Іл-114) = 18,38 кН · м/м і / = 18,38/23,95 = 0,77 і = 1,0 × 10⁵.

= 900;

для третього (i =3) типу літака Ан-24 з урахуванням

= (Ан-24) = 17,51 кН · м/м і / = 17,51/23,95 = 0,73 і = 1,2 × 10⁵.

= 900;

Тоді

; (11)

,

де = 3 означає число типів літаків, які враховуються;

і — порядковий номер типу літака.

11. За формулою [1, формула 10] перевіряємо міцність плити:

= 31,58 кН · м/м < = 31,87 кН · м/м (на 0,9 %).

Прийнята товщина плити (t = 0,24 м) відповідає умовам міц­ності.

Примітка. В розрахунках жорстких покриттів розбіжність між чис­ловими значеннями і може допускатися у межах 5 % (розбіжність обчислюється відносно значення т. При більшій розбіжності у заздале­гідь прийняту конструкцію покриття потрібно внести корективи і викона­ти повторний розрахунок.

12. Призначаємо розміри плит покриття в плані і вибираємо конструкції деформаційних швів.

Згідно з нормами [ 1, п 5.27 і 5.28] відстань між поздовжніми технологічними швами стискання приймаємо 7 м (при ширині ЗПС аеродрому 4С, що дорівнює 45 м, передбачається засто­сування бетоноукладальних машин з шириною захвату 7,5 м). Оскі­льки товщина плит покриття t = 24 см, ці шви потрібно виконувати [2, рис. 15.4] за типом VII "а" (наскрізні шви стискання з армуванням країв плит). Крайові ділянки плит (завширшки 0,8× l = 0,8 × 90 = 0,72 м) повинні мати арматуру класу АІІ зверху і знизу [2, рис. 15.6]. Відповідно з [ 1, п 5.19] армування виконуємо арматурою ϴ 12 мм. Вздовж шва по 4 стержні зверху та знизу плити з шагом 230 мм. Поперек шва по 18 стержнів з шагом 290 мм. Площа перерізу одного стержня 113 мм². Загальна площа арматури в повздовжньому напрямку складає 904 мм² (113×8=904), а в поперечному напрямку – 4072 мм² (113×36=4072). Площа перерізу армованої ділянки плити поперек шва складає 172800 мм² (720×240=172800), відповідно процент армування становить 0,52% (904/172800) > 0,25%. Площа перерізу плити вздовж шва складає 1 200 000 мм² (5000×240=1200000), процент армування становить 0,34% (4072/1200000) > 0,25%. Таке армування, прийняте конструктивно, відповідає вимогам чинних нормативів. Захисний шар бетону знизу та по кромкам плит – 30 мм, зверху – 40 мм.

У зв'язку з тим, що t = 24 см < 30 см, передбачаємо влаштування між поздовжніми технологічними швами додаткового поздовжнього шва стискання – за типом І "б" (несправжній шов стискання зі штирями) Приймаємо штирі діаметром 22 мм завдовжки 50 см з кроком установки 35 см [2, табл. 15.5].

Відстань між поперечними швами стиснення приймаємо 5 м (з урахуванням того, що t = 24 см < 30 см). Ці шви слід влаштову­вати за згаданим вище типом І "б”.

Таким чином, плити на ЗПС в плані мають розміри 3,75×5 м.

Мінімальна ширина РД для аеродрому коду 3С – 18 м. Доцільно використовувати бетоноукладчик з шириною робочого органа 9 м. Конструкція швів залишається такою самою як на ЗПС. Розміри плит на РД в плані 4,5×5 м.

Між ЗПС та РД необхідно запроектувати шов розширення. Він виконується з дошки товщиною 20 мм та шириною 160 мм. Верхні 80 мм заповнюються мастикою.

Приклад 2. Розрахунок одношарового бетонного узбіччя та КСГ

Вихідні дані

Клас аеродрому за СНиП – В, за ІСАО – 4С. Типи літаків, які будуть експлуатуватися на аеродромі: Як-42, Іл-114, Ан-24. Розрахункові характеристики наведені в дод. 1.

Літак Як-42: нормативне навантаження на основну опору = 260,5 кН; число коліс на основній опорі = 4; відстань між центрами відбитків коліс основної опори а_Т = 0,62 м, в_Т = 0,98 м; число осей на основній опорі п_а = 2; внутрішній тиск повітря в пне­вматиках коліс основної опори р_а = 0,88 МПа.

Літак Іл-114: = 106,0 кН; = 2; а_Т = 0,6 м; в_Т = 0 м; п_а = 1; р_а = 0,588 МПа.

Літак Ан-24: = 96,0 кН; = 2; а_Т = 0,5 м; в_Т = 0 м; п_а = 1; р_а = 0,49 МПа.

Середньорічне число зльотів літаків (зл/р): для Як-42 N₁ = 2000 зл/р; для Іл-114 N₂ = 5000 зл/р; для Ан-24 N₃ = 6000 зл/р.

Розташування району будівництва — III дорожньо-кліматична зона (в її північній частині), на північ від 50^ї паралелі північної широти.

Тип гідрогеологічних умов — 2. Ґрунт природної основи по­криття — суглинок природного залягання (з коефіцієнтом пористості е=0,57). Місцеві будівельні матеріали — середньозернистий пісок.

Розрахунок

Виконаємо розрахунок покриття для узбіччя та КСГ. Відповідно з вимогами [3] ці покриття повинні витримувати навантаження від разових викорчувань ПС. У зв’язку з цим розрахунок виконуємо лише на одне ПС з найбільшим нормативним навантаженням на опору.

Під час розрахунку аеродромного покриття ми з’ясували, що таким ПС є ЯК-42.

1. Згідно з вимогами [1, п. 5.52] визначаємо розрахункове на­вантаження на колесо основної опори літака і радіус круга рівновеликого площі відбитка пневматика колеса на покритті:

За формулою (1):

кН.

де = 1,1; = 1,0.

За формулою (2):

м.

2. Призначаємо конструкцію одношарового бетонного покриття мінімальною товщиною 16 см (рис.3) і приймаємо проектні класи бетону за міцністю на розтяг при згинанні В_btb 4,0 і на стискання В 30. Розрахункові характеристики бетону беремо з [1, табл. 1 дод. 9]: розрахунковий опір розтягу при згинанні R_btb = 3,43 МПа; модуль пружності важ­кого бетону Е_b – 3,24×10⁴ МПа. Передбачаємо влаштування дренувального шару із середньозернистого піску завтовшки 33 см [1, табл. 23]. Товщина дренувального шару штучної основи обрана для дотримання умов, щоб нижній край дренувального шару узбіччя знаходився не вище ніж на ЗПС. (16 + 33 = 24 + 25) Інакше це приведе до накопичення води у дренувальному шарі.

Рисунок 3. Конструкція одношарового бетонного покриття узбіччя:

1 - бетон проектних класів В_btb 4,0 і В30; 2 – два шари плівки;

3 - середньозернистий пісок; 4 - суглинок.

3. Враховуючи наявність шару штучної основи з насипного середньозернистого піску, який підстеляється масивом суглинку, за вказівками [1. п. 2 дод. 5] визначаємо еквівалентний коефіцієнт по­стелі . Аналогічно з розрахунком для бетонного аеродромного покриття розраховуємо за формулою (3).

МПа/м³,

де α₃ визначена за формулою (4)

4. За формулою (5) знаходимо жорсткість плити покриття на одиницю ширини розрахункового розрізу (1 м):

= 1,1×10⁴ кН∙м²/м

5. За формулою (7) визначаємо пружну характеристику плити:

= 0,65 м

6. Згідно з нормами [1, п. 5.52] за формулами (7 та 8) знаходимо максимальні моменти в розрахункових перерізах плити, перпендикулярних осям X і У, при центральному її навантаженні (коли центр відбитка першого колеса збігається з перетином розрахункових розрізів, як це показано на рис. 2).

=13,37+0,17+0,46+1,33= 15,33 кН∙м/м;

13,37+4,28=17,65 кН∙м/м;

де f_(a) приймається з [1, табл. 1 дод. 10] для ; і беруть для кожного і-го починаючи з другого колеса основної опори з норм [1, табл. 2 дод. 10] залежно від значень координат і (числові значення і показані на рисунку 2).

Результати визначення і наведено в таблиці 2

7. Приймаємо як більше з одержаних значень і :

= =17,65 кН м/м.

Для інших ПС розрахунок не виконуємо. Згинальний момент від коліс їх опори буде менший від згинального моменту коліс ЯК-42.

Таблиця 2

Проміжні результати розрахунку покриття

Колесо		f(a)
Перше Друге Третє Четверте	0,250 - - -	0,1868 - - -	- 0,95 0,95	- 1,50 1,50	- 0,0033 0,0077 0,0148	- 0,0582 -0,0060 -0,0155

8. Виходячи з = 17,65 кНм/м для розрахункового типу літака, визначаємо за формулою (9):

= 17,65×1,5×1,0×1,0 = 29,12 кН м/м,

де = 1,5 – приймається з урахуванням того, що у бетонному покритті не передбачається застосування в плитах стикових з’єднань або крайового армування [1, п. 5.52];

= 1,1 (за наявності на ділянках покриття групи А піщаної штучної основи, не обробленої в’яжучим).

9. За формулою (10) визначаємо граничний зги­нальний момент на одиницю ширини розрахункового перерізу пли­ти (1 м):

Н м/м = 32,20 кН м/м,

де у_с = 1,1 - приймається з норм [1, табл. 31] для бетонного покриття на ділянках групи Г при розташуванні аеродрому на північ від 50 ° північної широти;

к_и = 2 - визначається з норм [1, графіка 3 дод. 10] залежно від розрахункового числа прикладань навантаження при зльотах літаків = 1.

10. За формулою [1, формула 10] перевіряємо міцність плити:

= 29,12 кН м/м < = 32,20 кН м/м (на 9,5 %).

Конструкцію залишаємо без змін, бо передбачені мінімальні товщини шарів та міцності бетону конструкції.

Прийнята товщина плити узбіччя та КСГ (t = 0,16 м) відповідає умовам міц­ності.

11. Розміри плит на КСГ приймаємо аналогічно з розміром плит ЗПС (3,5×5 м). На узбіччях ЗПС та РД проектуємо плити довжиною 5 м та шириною, яка дорівнює ширині узбіччя (на ЗПС – 1,5 м; на РД – 3,5 м). Усі шви проектуємо – хибний шов без посилення кромок.