Материал: 1777
Найдем
ηf =0,5·11,9·2470 + 1600·(0,3 – 0,066)·334 =139746,1 кДж/м3.
Количество тепла, выделяемое при фазовых переходах и охлаж- |
|
С |
и основания nfо, кДж/м3, находим по |
дении бетонного покрытия nfб |
|
формуле (4.4). |
|
Cfб – теплоемкость бетона по табл. 4.2, Cfб =1675 кДж/(м3·°С);
Cfб – теплоемкость пескоцемента, Cfб =1840 кДж/(м3·°С);
ρdб – плотность бетона по табл. 4.2, ρdб =2300 кг/м3;
и=77360,2 кДж/м3.
ρdо – плотность пескоцемента по табл. 4.2, ρdб =2000 кг/м3;
w – ww – суммарная влажность, доли единицы, принимаем по
табл. 4.3: для бетона 0,03; для пескоцемента 0,05;
ηf =0,5· 11,9 ·(1675+1840)+(2300·0,03+2000·0,05)·334=
3.Расчетную глу ину сезонного промерзания df многослойной по глубине конструкции аэродромной одежды и основания следует определять по формуле (4.7):
|
|
|
|
2 f |
mp f |
n |
|
|
f |
f |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
d f |
1,9 |
|
ti |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
f |
fi |
fi |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
бА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1,9 |
|
|
|
|
|
2 1,8 11,9 165 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
0,5 11,9 3495 1600(0,3 0,0066) 334 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,8 11,9 165 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
0,30 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
1,85 (0,5 11,9 3495 2300 0,03 334) |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1,8 11,9 165 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
0,26 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,05 м. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1,8 (0,5 11,9 3495 2000 0,05 334) |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1,8 11,9 165 24 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0,30 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 (0,5 11,9 3495 1600 0,05 334) |
|
|
||||||||||||||
Определяем расчетное значение деформации пучения основания sf, м, согласно расчетной схеме (см. рис. 4.1) по формуле (4.8) при высоте промороженной толщи аэродромной одежды и основания до изотермы начала пучения, Hf =df =2,05 м;
71
H1 =df – (Hn+Ho+Hпс)=2,05 – (0,30+0,26+0,30)=1,19 м.
Отношение Н1/Нf= 1,19 / 2,05 =0,58.
По рис. 4.2 находим значение коэффициента mz =0,63. Коэффициент морозного пучения слоя грунта принимается по
табл. 4.5 с учетом примечания. При доуплотнении грунтов естест-
СибАДИВеличина пучения не превышает допустимой величины, условие морозоустойчивости выполняется: конструкция морозоустойчива.
венного основания до плотности, близкой к максимальной при стандартном уплотнен , снижают коэффициент пучения на 0,01 для гид-
рогеолог ческ х условий 1-го и 2-го типов.
Наход м факт ческую величину пучения принятой конструкции
аэродромной одежды:
sf =1,19∙0,63∙0,04=0,030 м.
Допуст мая величина пучения (см. табл. 1.7) для бетонных
покрыт й ИВПП составляет su =0,02.
Факт ческая величина пучения превышает допустимую.
Требуется |
змен ть |
конструкию |
для |
повышения |
её |
морозоустойчивости. |
|
|
|
|
|
Предлагается увеличить толщину песчаного слоя до 58 см и |
|||||
повторим расчет. |
|
|
|
|
|
Вычисляем |
|
|
|
|
|
H1 =df – (Hn+Ho+Hпс)=2,05 – (0,30+0,26+0,58)=0,92 м. |
|
||||
По отношению Н1/Нf= 0,92 / 2,05 =0,448 |
рис. 4.2 находим зна- |
||||
чение коэффициента mz =0,556. |
|
|
|
||
В этом случае величина пучения составит |
|
|
|||
|
sf =0,92∙0,556∙0,04=0,020 м. |
|
|
|
|
Вывод. Предложенная конструкция жеткого покрытия ВПП имеет достаточную прочность и морозоустойчива.
72
Пример 2. Нежесткое аэродромное покрытие.
В соответствии с требованиями табл. 3.3 и 3.4 назначим конструкцию аэродромной одежды для условий примера 1.
Требуется запроектировать аэродромное покрытие для аэродрома Омск-Западный.
Класс аэродрома – Б, по международной классификации – 4D. Дл на ВПП – 3000 м.
Расчетная группа участков покрытия – А. |
||
Дорожно-кл |
|
зона – III. |
Т п местности по увлажнению – 2. |
||
С |
|
|
Проектный срок служ ы согласно п. 7.1.5 СП составляет 10 лет. |
||
Нормат вная нагрузка – II КНН – 550 кН. |
||
остав пр н маемых ВС – по табл. 5.1. |
||
Кол чество взлетов в сутки Nсут – 28. |
||
За 10 лет кол |
чество взлетов составит |
|
матическая |
|
|
|
10 220·10 =102 200 единиц. |
|
При количестве осей на главной опоре ВС 2, количество приложений нагрузки составит 204 400 единиц.
Расчетная нагрузка на колесо по формуле (3.5) составляет
|
|
|
|
F |
|
|
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
бАn |
|
|
|||||||||||||
Fd |
|
nk |
kd f |
4 |
1,2 1,0 165,0 кН. |
||||||||||
Расстояние |
между |
пневматиками четырехколесной опоры |
|||||||||||||
(см. рис. 3.4) а = 0,7 м. |
|
|
Д |
||||||||||||
|
|
|
|
ad |
|
|
0,72 1,32 |
1,48м. |
|
|
|||||
Найдем по формуле (3.30) расстояниеИ: |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
165 103 |
|
|
a a 2 |
|
|
|
F |
|
0,7 2 |
|
|
|
|
0,313м. |
||||
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1,4 p |
|
1,4 3,14 1,0 106 |
||||||||||||
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
73
По формуле (3.12) найдем значение Fe:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lg4 |
|
2 0,8 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
lg |
lg165 |
|||||||
|
|
|
|
|
41,48 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,313 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
lg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
F 10 |
0,313 |
|
|
|
|
356,13кН. |
||||||||
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
СибАДИ |
||||||||||||||||
|
Д аметр круга, м, |
равновеликого площади отпечатка пневмати- |
||||||||||||||
ка одноколесной экв валентной нагрузки для асфальтобетонного слоя |
||||||||||||||||
(слоев), наход тся по формуле (3.30): |
||||||||||||||||
|
|
D 2 |
|
|
Fe |
2 |
|
315,71 |
0,674м. |
|||||||
|
|
e |
|
pa |
|
|
|
3,14 1,0 103 |
||||||||
|
) Назнач м конструкцию нежесткого покрытия. |
|||||||||||||||
|
|
|
5 см – асфальтобетон плотный тип А марки 1 на битуме |
|||||||||||||
|
|
|
БНД 60/90, Е5= 1250 МПа. |
|||||||||||||
|
|
|
10 см – асфальтобетон пористый крупнозернистый марки 1 |
|||||||||||||
|
|
|
на итуме БНД 60/90. |
|||||||||||||
|
|
|
14 см – асфальтобетон высокопоритый крупнозернистый |
|||||||||||||
|
|
|
марки 1 на битуме БНД 60/90. |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
48 см – суглинитый грунт, укрепленный цементом класса 75, |
|||||||||||||
|
|
|
Е2=890 МПа. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
30 см – песок среднезернистый, содержание пылевато- |
|||||||||||||
|
|
|
глинистых частиц 0%, Е1=120 МПа. |
|||||||||||||
|
|
|
Грунт – суглинок легкий, Е0=28 МПа. |
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
В оответствии с табл. 1.5 при расчетной нагрузке II КНН размер сжимаемой толщи грунтового основания составляет 5,0 м.
Средний модуль упругости, МПа, многослойной конструкции (включая покрытие, искусственное основание и насыпь) из n слоев в пределах сжимаемой толщи определяем по формуле (3.21):
Еmt 1250 (0,05 0,10 0,14) 890 0,48 120 0,30 28 5,0 159,09МПа . 0,05 0,10 0,14 0,48 0,30 5,0
74
Отношение модуля упругости грунта к среднему модулю упругости конструкции Е/Еmt =28/159,09 равно 0,176.
Отношение суммарной |
толщины конструктивных слоев |
|
0,05 0,10 0,14 0,48 0,30=1,07 |
к |
диаметр круга, м, равновеликого |
площади отпечатка пневматика |
одноколесной эквивалентной на- |
|
С |
|
|
грузки De =0,674, составляет 1,59. |
|
|
По р с. 3.3 находим по осям отношение Е/Еmt =0,176 и отношение ttot /De = 1,59, определяем коэффициент k =0,60.
основание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экв валентный модуль упругости нежесткой конструкции, |
|||||||||||||
включая грунтовое |
по формуле (3.20), |
|
|||||||||||
Еcd = 159,09 · 0,60 = 95,45 МПа. |
|
||||||||||||
прогиб |
покрытия от нагрузки опреде- |
||||||||||||
Расчетный относ тельный |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ляют по формуле (3.19): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
1,0 |
|
|
0,0094. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
d |
|
97,45 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Предельный относительный прогиб покрытия λu |
принимают по |
||||||||||||
|
pДD |
||||||||||||
рис. 3.2 в зависимости от вида грунта, давления воздуха в пневмати- |
|||||||||||||
ках колес и приведеннойАповторяемости приложения нагрузки Νr, оп- |
|||||||||||||
ределяемой по формуле (3.23). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kni – коэффициент приведения нагрузок, |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
5,5 |
|
|
|
|
|
И |
||
|
|
ai |
|
|
|
|
|
ai |
|
7,66 |
|
||
|
p |
|
|
|
|
|
D |
|
|
, |
|
||
kni |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
au |
|
|
|
|
au |
|
|
||||
где pai и pau – внутреннее давление воздуха в пневматиках колес соот- |
|||||||||||||
ветственно i-го и расчетного |
воздушных судов, |
pai = МПа; |
|||||||||||
pau =1,0 МПа; Dai и Dau – диаметры кругов, равновеликих площадям |
|||||||||||||
отпечатков эквивалентных одноколесных нагрузок, |
соответственно |
||||||||||||
i-го и расчетного воздушных судов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Расчет приведен в табл. 5.3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Nr= Nсут∙nа∙kni= 4,06·2=8,12.
75