Материал: 1777
|
|
Состав принимаемых ВС |
Таблица 5.1 |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
Взлетная |
КоличеДавление Коли- |
Средне- |
||||||
Тип ВС |
масса, кг |
ство ко- |
|
в пнев- |
чество |
годовое |
||||
|
|
|
|
|
|
лес на |
|
матике, |
рейсов |
количе- |
|
|
|
|
|
|
опоре |
|
МПа |
в сутки |
ство |
Sukhoi |
SuperJet |
49450 |
|
4 |
|
1,0 |
6 |
2190 |
||
100-95LR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ту-224 |
|
103000 |
|
4 |
|
1,42 |
4 |
1460 |
||
Booing 737-100 |
44360 |
|
4 |
|
0,92 |
10 |
3650 |
|||
Airbus-320-100-1 |
63000 |
|
4 |
|
1,28 |
8 |
2920 |
|||
С |
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕГО |
10 220 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
За 20 лет кол чество взлетов составит 10 220·20 =204 400. |
||||||||||
|
кол честве осей на главной опоре ВС |
2, количество при- |
||||||||
ложен й нагрузки составит 408 800 единиц. |
|
|
||||||||
При |
|
|
|
|
|
|
||||
Расчетная нагрузка на колесо с учетом коэффициентов дина- |
||||||||||
мичности |
разгрузки (см. та л. 3.1) по формуле (3.5) составляет |
|||||||||
|
F Fn k |
|
|
|
5501,2 1,0 165,0кН. |
|
||||
|
d |
n |
d |
|
f |
4 |
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
Радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматика ко- |
||||||||||
леса, по формуле (3.6) составит |
|
|
|
|
||||||
|
R |
F |
|
|
|
165 103 |
|
0,229 м. |
|
|
|
d |
|
|
6 |
|
|||||
бА |
|
|
||||||||
|
|
|
p |
|
3,14 1,0 10 |
|
|
|
|
|
А) Назначим конструкцию жесткого покрытия. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
||||
|
30 см, цементобетон класса B 4,0/50, Е = 3,24·104 МПа (см. табл. 2.1). |
|||||||||
Вариант1. |
|
|
|
|
tb |
|
|
|
|
|
|
26 см, пескоцемент марки 75, Е =6000 МПа (см. табл. 2.4). |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||
|
30 см, песок средний Е=120 МПа, Кs = 130МН/м3 (см. табл. 1.4). |
|||||||||
Грунт рабочего слоя земляного полотна – суглинок тяжелый, Е = 28 МН/м3. |
||||||||||
Расчетный коэффициент постели грунта Кs = 50МН/м3 (см.табл. 1.4). |
||||||||||
66
Эквивалентный коэффициент постели естественных и искусственных оснований из материалов, для которых не нормировано расчетное сопротивление растяжению при изгибе, определяется по фор-
муле (3.8).
Для основания, состоящих из двух слоев, значения t2 и α2 следу-
ет принимать равными нулю.
СибВычисляем жесткостьАДсечения покрытия поИформуле (3.12):
Dr – условный диаметр круга передачи нагрузки на основание, м, пр н маемый равным для монолитных покрытий, рассчитываемых
на внеклассную I категории нагрузки, – 3,6 м, на II – 3,2 м.
Определяем параметр а3 по формуле (3.11):
3 |
0,51,6Dr t1 t2 2 |
|
0,5(1,6 3,2 0,3)2 |
7,791. |
|||
|
t1(1,6Dr 0,5t1) |
0,3(1,6 3,2 0,5 0,3) |
|||||
|
|
|
|
||||
Экв валентный коэффициент постели грунтового основания – |
|||||||
по выражен ю (3.9): |
|
|
|
||||
Кse |
Ks1 Ks2 2 Rs3 3 |
|
130 50 7,791 59,1МН/м3. |
||||
1 2 3 |
|||||||
|
|
|
1 7,791 |
|
|||
Вп = 0,085 Еb∙t3=0,085∙ 3,24·104 ·0,33 = 74,358 МН·м.
Вычисляем жесткость сечения основания из пескоцемента по формуле (3.11):
Во = 0,085 Еb∙t3=0,085∙ 6000 ·0,263 = 8,964 МН·м.
Суммарная жесткость покрытия основания составляет
В= Вп+ Во =74,357 + 8,964 = 83,321 МН·м.
67
По формуле (3.8) вычисляем упругую характеристику покрытия:
С |
l 4 |
B |
|
|
4 |
|
83,321 |
1,09 м. |
|||||
Ks |
|
|
|
59,1 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Приведенный радиус по формуле (3.6) |
|||||||||||||
|
|
|
R |
|
0,229 |
0,210. |
|||||||
|
|
|
|
||||||||||
ничный |
l |
|
|
1,09 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Найдем |
ед |
|
|
|
изгибающий момент от действия колеса, |
||||||||
центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением, опреде- |
|||||||||||||
таблi i |
i i |
||||||||||||
ляемым по |
. 3.2: |
mxi = 0,2026. |
|
||||||||||
Изг бающ й момент от колеса 1 (см. рис. 3.1): |
|||||||||||||
m1 =mxii∙Fd,=0,2026·165,0 = 33,429 кНм/м. |
|||||||||||||
|
А |
||||||||||||
Для колес 2, 3 и 4 найдем их координаты (см. рис. 3.1), приведенные расстояния ξ= у/l и η= х/l, где у и х координаты приложения силы Fd. Расстояния приведены в примечании к табл. П.А.1.
Расстояния между пневматиками четырехколесной опоры приняты равными 0,7 м между смежными колесами и 1,3 м между рядами колес.
По табл. П.А.1 прил. найдем единичные изгибающие моменты в зависимости от приведенных расстояницй. Затем по единичным
моментам вычислим расчетные изгибающие моменты в покрытии. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||
|
Результаты расчетов приведены табл. 5.2. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
ДТаблица 5.2 |
|||||
|
|
Единичные изгибающие моменты в покрытии |
||||||||
|
Номера |
|
Координаты |
Приведенные |
Единичные |
|
||||
|
колес |
|
|
|
расстояния |
|
изгбающие моменты |
|
||
|
|
|
хi |
yi |
η |
ξ |
|
mxi |
myi |
|
|
2 |
|
0,7 |
0 |
0 |
0,642 |
0,0288 |
0,8965 |
|
|
|
3 |
|
0,7 |
1,3 |
1,193 |
0,642 |
0,0226 |
0,0101 |
|
|
|
4 |
|
0 |
1,3 |
1,193 |
0 |
|
0,0417 |
- 0,0094 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
0,0931 |
0,8972 |
|
68
Максимальный изгибающий момент по формуле (3.3)
nk
mc,max =m1+ mx(y)i = 33,429 + 0,0931·165,0= 48,79 кН·м/м.
i 2
Вычисляем коэффициент, учитывающий число Ud приложений колесных нагрузок за проектный срок службы покрытия, при Ud равном сумме прохождения осей всех нагрузок за срок службы покрыт я:
ku = 2 – 0,167·lgUd =2 – 0,167 · lg 408 800 = 1,063. |
|||||||||||
С |
|
|
|
|
ающий |
момент |
|
в плите покрытия mu, |
|||
Предельный |
|
|
|
|
|
||||||
згиu c tb u |
|
|
|
|
|||||||
МН · м/м, на ед н цу ширины сечения определяют по формуле (3.12) |
|||||||||||
для бетонных |
армо етонных покрытий |
|
|
||||||||
m |
R |
|
t |
2 |
k |
|
|
6 0,30 |
|
||
|
|
|
0,8 4,0 10 |
|
|
1,063 51,024кН м/м. |
|||||
6 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||||
|
|
Кпр |
|
mu |
51,024 |
1,046. |
|||||
|
|
mc,max |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
48,79 |
|
|
||
Поскольку коэффициент прочности больше 1,0, прочность по- |
|||||||||||
крытия обеспечена. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|||||||||||
Б) Проверка морозоустойчивостиДпокрытия.
Расчет оснований аэродромных покрытий, возводимых на пучи-
1.Ориентировочно назначается толщинаИискусственного основания. В нашем случае принято искусственное основание из пескоцемента толщиной 26 см.
2.С учетом толщины слоев аэродромной одежды и основания (см. рис. 4.1) определяется высота последнего (n-го) пучащего слоя
грунта Hп, м:
69
|
|
|
|
mp |
|
|
t0 |
|
|
|
m 1 |
|
f |
|
f i |
|
Hп 1,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ti |
|
|
|
||||
2 f |
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||
f |
f |
|
f i |
f |
||||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
i 1 |
|
|||||||||
где λf – коэффициенты теплопроводности последнего (n-го) пучащего слоя грунта и i-го слоя аэродромной одежды и основания, Вт/(м·°С),
СибАДИпо табл. 4.4 для суглинка при3 суммарной влажности W=0,3 и плотно- сти сухого грунта 1600 кг/м λf = 1,8; λfi – коэффициенты теплопровод-
ности i-го слоя аэродромной одежды и основания, Вт/(м·°С); для бетонного покрыт я по табл. λfп =1,9, для пескоцементного основания λfо=1,8; tп – толщ на покрытия, tп = 0,3 м, tо – толщина пескоцементного основан я, tо =0,26 м; θmp – а солютная средняя температура на поверхности покрыт я за период промерзания, °С, принимаемая равной средней температуре воздуха tma; по табл. 3.1, СП 131.13330.2012 «Стро тельная кл матология», для г. Омска средняя температура воздуха холодного периода (<0 оС) составляет – 11,9 оС; t0 – температура начала пучен я грунта, °С, принимаемая по табл. 4.1, для суглинка мягкопласт чного t0 = 0,6 °С; τf =Στj – продолжительность периода отрицательных температур на поверхности покрытия, по табл. 3.1 СП 131.13330.2012 составляет 165 суток, τf =165·24 = 3960 ч;
ηf – количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаждении n-го слоя грунта, кДж/м3,определяем по формуле (4.3):
ηf =0,5· θmp ·Cf +ρd(w–ww)334,
здесь Cf – теплоемкость грунта, кДж/(м3·° ), по табл. 4.3 Cf = 2470; ρd – плотность сухого грунта, кг/м3, ρd =1600.
Показатель влажности ww находим по зависимости (4.6): ww=kw ∙ wp,
где kw – коэффициент, принимаемый по табл. 4.2 для суглинка при 0,13< Ip ≤ 0,17 kw 0,55; wp – влажность грунта на границе раскатывания,
принимаемая по данным инженерно-геологических изысканий; для суглинка принимаем wp = 0,12;
ww=0,55·0,12 = 0,066.
70