Часть iv для Пособие к СНиП 2.05.08-85
Аэродромные одежды

МИНИСТЕРСТВО ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт Аэропроект

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ГРАЖДАНСКИХ АЭРОДРОМОВ (к СНИП 2.05.08-85}

Часть !У. Аэродромные одежды

Москва 1988

МИНИСТЕРСТВО ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Государственный проектно-изыскательский научно-исследовательский институт Аэропроект

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ГРАЖДАНСКИХ АЭРОДРОМОВ

(к СНиП 2.Ш. 08-85)

ж размещение их в конструкции в тагов последовательности, чтобы наидучшим образом проявились их распределящая и де-формативная способности, прочностные и теплофнзические свойства; в) установление требуемой толщины конструктивных слоев и площади сечения арматуры в железобетонных покрытиях.

При проектировании следует добиваться конструкции одежды прочной к надежной в эксплуатации, экономичной, возможно менее материалоешсой, особенно по расходу дефщитных материалов и энергии.

Экономичный вариант аэродромной конструкция устанавливается путем сравнения приведенных капитальных затрат по каждому варианту с учетом их сроков службы н эксплуатационных расход!» за один и тот же период сравнении, который рами максимальному сроку службы рассматриваемых вариантов.

Сравнение приведенных капитальных затрат различных вариантов аэродромных конструкций рекомендуется производить в соответствии с отраслевыми Методическими указаниями по определению экономической эффективности использовании в гражданской авиации новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.

В экономических расчетах следует принимать: проектный срои службы жестких сокрытий 20 лет, нежестких - 10 лет, нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений Eg » 0,12.

При проектировании и разработке типовых решений аэродромных одежд следует учитывать также положительный опыт службы различных видов конструкций, применяемых в разных регионах страна.

Допускается расширять номенклатуру материалов, особенно местных, приведенных в настоящем Пособии, при реконструкции аэродромов допускается уточнять расчетные значения характеристик грунтов и материалов на основании данных нсхш-таний (расчетную влажность, температуру, модуль упругости, коэффициент постели, сопротивление растяжению при изгибе, параметр! сопротивления сдвигу и т.д.).

При разработке конструктивных решений необходимо добиваться максимально! мехашзадзж ж индустриализации строительных процессов, устранять многократность проходов укла-

10

домнах машв и механизмов, стремиться х снижению трудоем-хоста и затрат ручного труда.

1.6. По степени воздействия вахрузок покрытая аэродромов подразделяют на группы участков в зависимости от применяемых планировочных решений в соответствии е черт. I (схемы I и 2} СНиП 2.Ш.0В-85.

При использовании схемы 2, когда отсутствует магистральная РД, покрытия азродрома подвергаются воздействию четной нахруаки в 2 рада больше, чем по схеме I, поэтому расчетное количество приложений нахрузки в этом случае во бить увеличено вдвое по сравнению со схемой I.

При использовании схемы, занимающей промежуточное положение между схемами 1 к 2, например, когда ВПП имеет две соединительные РД, часть участков покрытий используется для руления самолетов и подвергается двукратному приложению расчетной нагрузки, остальная часть эксплуатируется по аналогии со схемой I. В этом случае следует применять дифференцированный подход при учете повторности приложения нк на различных участках азрсщрсши

В тех случаях, когда на аэродромах класса А ИВПП принята равной 45 м, ширину средних участков груши В да схеме I черт. I СНиП 2.G5.0B-85 и участке» груши А на схеме 2, за исключением концевых участков и участка, примыкающего к РД, следует принимать равной 30 м.

При расчете прочности азродромннх покрытий ВПП с неравномерной ветровой дахрушой направлений валетов я поса-док самолетов коэффициенты условий работа, приведенные в табл. 31 СОиП 2.05.0В-85 для груш участков А ж Б, следует умножать на поправочные коэффициенты: 0,9 - для участков да конце ВПП с ветровой захрузкой от 70 до 9Q2 (для схемы 2); 1,1 - для участков, расположенных да противоположном конце ВПП (для схем I к 2).

Ветровая захрузка направлений вздета ж посадки впл определяется по методике расчета ветровой загрузки аэродромов, наложенной в Пособия по проектированию хражданских аэродромов. Часть I. "Планировка аэродромов”.

П

Таблица 2 Требования к жестким покрытиям

Однослойные и верхний слой двухслойных покрытий | Нижний слой двухслойных покрытий Параметры Бетонные Армобетонгме Железобетонные Монолитные Сборные из типовых плит I 2 3 4 5 6 Для нормативных нагрузок I-U категорий и внеклассных минимальный проектный класс бетона по прочности* на растяжение при нагибе ®«1 4,0 В,*, 4,0 ш Ж фь * о ВII# 3,6 В in 2,8 на сжатие взо ВЗО взо В25 В20 Для нормативных нагрузок У и У1 категорий минимальный проектный класс бетона по прочности: на растяжение при изгибе В in 3,2 ■я» «я» тт тт на сжатие В25 тт тт шт Морозостойкость бетона в климатических условиях: мягких F 100 F100 г то F100 F 50 умеренных F КО F 150 F150 F150 F 75 суровых F 200 F 200 F200 F 200 FI00

I I	_2J	\_?_1	4	5	6
Класо ж марка работав арматуры Ops расчетной температуре воздуха да минус 40°С включительно (в fом числе доя краевого армирования)	ВСт5сп2|"вСт5пс2			2(ЕГ2Ц	-
	35 ТС	, 25Ш, 32Г2Р по		гэМгт Ат-ЕГ 25Г2С
				IQTC2 2СКГС2 СВГ2С
				Ат-У 2СГС 2002 I0TG2 08Г2С
				В-1
Кхаоо s ffftpjM стали jprff стыковых соединений:		A-I
пря расчетной температуре воздуха до мннуо 30<Ю	СтЗецЗ(С^иоЗ,ОтЗиОЗ,ВСтЗоп2 ,ВСтЗио2 ,ВСтЗкп2
ниже минус аз^с до минус 40%		ВСтЗсп2, ВСтЗпо2
Процент армирования шшты	-	0,10-0,15	0,25-0,40	Во нормируется	-
Лаг стержней, си, в сечении:		40	10-30
продольном	ж»			ям	-
поперечном	тт	15-40	10-30	—	ж*

I	2	3	4	5	6
Диаметр отершей рабочей арматура, мм, при толщине плиты: 30 ом я менее	ам>	10-14	12-ГО	яш
более 30 си	вт	14-18	ЯШ	яш	-

Примечании: I. Мягкие климатические условия характеризуются среднемесячной температурой &    наружного    воздуха    наиболее    холодного    места    от 0 до минус 5°с| умеренные - ниже минус

5 до минус 15™, суровые - ниже минус 15пЗ.

2.    Ори разрыве во времени между укладкой верхнего н нижнего слоев покрытий, превышавшем строительный сезон, размеры плит нижнего слоя следует принимать хвк дня однослойных покрытий.

3.    В сборных покрытиях ив предварительно-напряженных плит оо сттитпв оое-

пшотплг яга ипаиот»е»ц>1нтд fmwMwftvui/il папаяшшшяел яп* к ftivni мина ТП1Т»Тй

ДВДВМ1Щ1м# Но U|/oUH?vT0J1ЦЩЦ ьл/ШtfvPTBwДИV» ДоУоДНиДло ШШТ \11пДТН ТШША *1НУ. f

ШАГ-18), деформационные ят во уотраввают, о.о. вшюлияатоя сварка стнкових еоодввоввв во веах швах.

Ш 625.712.65.001.2т62§.8

Настоящее Пособие разработано ПШ я НИИ ГА Аэропроект при участии сотрудинноэ кафедра "Аэропорта" Шут. и Сиыадор-

НИИ.

Пособие содержит вспомогательные данные для проектирования аэродромных одежд в соответствии с главой СНиП 2.05. СВ-85 "Аэродромы". Особое внимание уделено расчету и конструирования многослойных аэродромных одежд с различным сочетанием конструктивных слоев. Приведены подробные методики расчета и примеры, а также вспомогательные табливд и графики. Впервые включены разделы, касающиеся опенки жесткостяых характеристик действующих аэродромных покрытий по данным испытаний, и методики расчета покрытий на скальных грунтах.

Пособие предназначено для специалистов по проектированию аэродромов, работников аэродромных служб на предшрия-тиях гражданской авиации, а также студентов, обучающихся в вузах по специальности "Строительство и эксплуатация аэро

дромов".

С введением в действие настоящего Пособия утрачивает силу Руководство по проектированию аэродромных покрытий.

ГПИ к НИИ ГА Аэропроект, 1983 г.

Пособие составили: доктор техн. наук О.Н. Тоцкий, кандидаты техн. наук В.П. Апестина, В.Б. Безелянский, Б.А. Хотин, А.В. Локшин, инженеры Ю.С. Барит, Ю.Н. Волков, Е.А. Новичкова, И.И. Порываева, А.П. Скобелев, О.Г. Тарун-таева (ГПИ и НИИ ГА Аэропроект); ханд.техн.наук 1.М. Гохман (Соэздорнии).

Пособие утверждено начальником ПМ и НИИ ГА Аэропро-ект В.Н. Ивановым со сроком введения в действие 01.01.87.

ОСНОВНЫЕ БУКВШНЫЕ ОБОЗНАЧШИ

Характетастиш нагрузок и усилия от их воздействия -а-мивяшх сечетях покмтнй

Р - максимальный взлетный sec воздушного судна;

К₃ - доля взлетного веса, приходящаяся на главные опоры;

Р_п - нормативная нагрузка иди нагрузка на опору расчетного воздушного судна;

1%. - число колес на главной опоре;

f_a - расчетная нагрузка на колесо;

F_e - условная одноколесная нагрузка, зхвивалентная воздействии опоры воздушного судна;

р₀ - давление в пвевкатяхах;

П_в - число осей да опоре воздушого судна;

О - минимальное расстояние между ближайшими колесами главной опоры в сдату;

О_у,Од- соответственно расстояние нейду осями блишйшж ж максимально удаленных колес главной опер;;

R_e - радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматика колеса;

3)д - диаметр круга, равновеликого площади отпечатка пневматика колеса для эквивалентной одноколесной нагрузки;

- число взлетов воздушого судна;

U_e- - эквивалентное число приложений нагрузки i -го воздушого судна, приведенное к расчетному воздушному судну;

И-- расчетное (ормарвое) числю приложений расчетной нагрузки за весь срок службы для жестких покрытий;

U _t - максимальная суточная приведенная повторяемость расчетной нагрузки в последний год срока служба нежестких покрытий;

ffl, - изгибающий момент от действия колеса, центр отпечатка которого совпадает о расчетным сечением;

ЩЖ- единичные изгибающие моменты в расчетном сечении шиты от воздействия i -го колеса оперт воздушного судна;

3

максимальный изгибахмомент от нагрузки при центральном загружении шита;

центральные моменты соответственно от нагрузок 1-то в расчетного воздушных судов; расчетный изгибаидай момент; расчетный момент в верхнем слое двухслойного покрытия;

расчетный момент в ншгаем слое двухслойного цоврн-

ая;

прогиб в центре плита;

расчетный относительный прогиб нежесткой аэродромной конструкции от нагрузки;

предельный относительный прогиб нежесткой конструкции;

наибольшее растягивающее напряжение при изгибе в слое нежесткого покрытая;

условный дааметр крута передачи нагрузка от пгаерв-тая на основание.

Расчетные хоэФФзддезга

коэффициент разгрузки; коэффициент динамичности;

коэффициент, учитывающий увеличение изгибающего момента в плите вследствие неравномерного накопления остаточных деформаций в грунтовом и искусственном веупрочвенном основаниях;

коэффициент, учитывающий число приложений колесных

нагрузок воздушных суд® на жесткие покрытия; коэффициент, учитывающий увеличение изхибающих моментов в краевых зонах влит;

то же, для двухслойных покрытий с совмещенными швами;

коэффициент, учитывающий концентрацию изгибающих моментов в верхнем слое двухслойного покрытия над краями и углами плит вашего слоя, для покрытий с несовмещенными швами и конструкций усиления; коэффициент, учитывающий перераспределение внутрен-усидий в ортотропных плитах в зависимости от

4

соотношения жесткостей в продольном ж поперечном сечениях;

поправочный множитель к коэффициенту условий работы, определяемый в зависимости от толщин верхнего слон;

коэффициент условий работа;

коэффициент, учитывающий работу бетона между трещинами в растянутой вше;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего волокна сжатой воны сече

ния на участке между трещинами; коэффициент приведения нагрузок 1-х воэдутшшх судов к нагрузке расчетного воздушного судна; коэффициент, учитывающий количество колес в опоре самолета при определении контактного давления на грунтовое основание;

коэффициент, представляющий отношение напряжения ь Трунте на уровне рассматриваемой точки к максимальному контактному давлению на поверхности грунтового основания.

*«ц^;Кш«Г расчетные сопроетлвнвя бетона растяжению при изгь-' бе яте расчете соответственно на прочность и по образованию трещин;

R_s - расчетное сопротивление арматуры растяжению; т_ц - предельный изгибающий йшент з рассматриваемом сечении плита;

Оси ~

- предельно допустимая ширина С - улетая характеристика плита;

т_%- момент равнодействующей усилий в нижней и верхней напрягаемой арматуре на единицу ширины сечения относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от зоны сечения, трещинообразо-вавие которой проверяют;

5

K_s - расчетный коэффициент постели грунтового основания;

Kg_e — эквивалентный коэффициент постели многослойного основания;

Е| - модуль упругости бетова;

£, - модуль упругости арматурной стали;

Ei - модуль упругости материала с-го слоя;

Е - модуль упругости грунтового основания;

Е, - модуль упругости грунтовой прослойки М6НДУ КОВ' струхцией ш скальным основанием;

Ек/- эквивалентный модуль упругости нежесткой конструкции, включая грунтовое основание;

J¹ - коэффициент Цуассона;

В - жесткость сечения пасты птадятая; i_iUp_t Bmj- жесткость сечения плиты соответственно верхнего и нижнего слою двухслойного покрытия;

- жесткость слоя основания, обработанного вяжущими;

Геометрические характеристики конструкция

толщина плиты; толщина i-ro слоя; рабочая высота сечения; площадь сечения растящутой арматуры; высота сжатой зоны бетонного сечения; диаметр арматурных стершей; толщина защитного слоя бетою; толщина асфальтобетона;

требуемая для заданной расчетной нагрузки толщина однослойного бетонного покрытия; толщина бетонного покрытая, эквивалентного по шо» сущей способности существующему покрытию; расчетная толщина существующего покрытия; толщина верхнего слоя двухслойного покрытия; толщина нижнего слоя двухслойного покрытия; толщина слоя основания, обработанного вя^гщик; общая толщина конструкции;

толщина прослойки сыпучего материала нейду покрытием и скальным осш

6

I. ОБЩЕ ШШЖШШ

I Л. Пособие разработаю а развитие и дополнение СНиД 2.05.С8-85 "Аэродром*" и содернит указания по проектирования одежд аэродромов (вертодромов) гражданской авиации. Пособием следует пользоваться при проектировании одежд на вновь строящихся и реконструируема аэродромах, при разработке альбомов типовых решений конструкций аэродромных одежд, а также при составлении программ и алгоритмов расчета одежд ва ЗШ.

1.2. Проектирование аэродромных одежд должно выполняться, как правило, исходя из условия воздействия нормативных нагрузок, которые являются статистически обобщенными показателями для аэродромов различных классов с учетом 20-лет-ней перспективы развития самолетов гражданской авиации. Проектирование аэродромных одежд для конкретного воздушного

судна допускается как исключение, при условии соответствующею технико-экономического обоснования, при этом необходимо учитывать модификацию расчетного воздушного судна ва перспективу не менее 10 лет.

При проектировании международных аэропортов прочность аэродромных одежд следует проверять на воздействие зарубежного типа воздушного судна, являющегося аналоге» расчетному талу.

Аналоги отечественных и зарубежных типов воздушных су

дов, а така» характеристики некоторых типов отечественных и зарубежных воздушных судов проедены в табл. I, 2 прило-

4 настоящего Пособия.

1.3.    Все расчета долган выполняться в единой междуна-родаой система единиц,согласно СН 528-80 "Перечень единиц физических величин, подлежащих применение в строительстве” я стандарту СЭВ 1052-78 "Метрология. Единицы физических величин”.

Во избежание ошибок в расчетах в процессе вычислений рекомендуется все величины выражать в единицах СИ без приставок, заменяя их степенями чиста 10, (например, Мега-10®; кнло-10³ и т.д.), а кратные и дольные единицы измерения подставлять только в конечный результат.

Соотношения между некоторыми единицами физических величин и единицами СИ, применяемыми в расчетах строительных конструкций, приведет в приложении 8.

При расчетах аэродромных одежд для конкретного воздушного судна максимальный взлетный вес определяется путем умножения максимальной маета воздушного судна, в тоннах, на точное значение коэффициента 9,80665 (I тс = 9,80665- 10%) я округленней полученного результата до количества значащих цифр в исходном числе. Например, взлетная масса 165 т, давление в пвевматнках 8,5 кгс/<аг. Взлетный вес равен: 165 х х 9,80665 - 1618,097 - 1620 - 10% « 1620 кВ; давление в пвевматнках: 8,5 - 9,80665 • I0⁴ - 83,356 - 10% ■ 0,83 х х Ю%а - 0,83 МПа. (I хгс/см¹ = 9,80665 « 10%).

1.4.    По характеру сопротивления действие нагрузок от воздушных судов аэродромные одежды разделены на два тала: жесткие н нежесткие.

Расчетная схема жестких конструкций представлена моделью однослойной или двухслойной бесконечной в плане плита, лежащей на упругом основании Винклера (о одним коэффициентом постели К₅ ).

Расчетная схема нежестких конструкций представлена моделью слоистого упругого полупространства. Несущая способность грунтового основания выражается модуле» упругости В.

Расчет жестких и нежестких одежд на скальном (практически несжимаемом) основании выполняется по схеме слоя конечной мощности. Несущая способность стального основания и грунтовой прослойки характеризуется эквивалентным коэффивден-

8

том постели К$е иди модулем упругости Eg . Деформатнвше свойства грунтовой прослойки характеризуются модулем упругости Е₀, а для нежестких оденд - дополнительно углом внутреннего трения Vo ж удельным сцеплением 0_о»

Расчетная схема жестких слоев усиления существующих жестких и нежестких аэродромных одежд, несущая способность которых оценивается путем испытания штампом, представлена модель» бесконечной в плане пяитн, лежащей Н8. уНруГОМ ОСНСЬ" вании, характеризующемся коэффициентом отпора С и жесткостью Вде .

Нагрузка на опору, действующая на покрытие, распределяется на одно или несколько колес. Нагрузка на опору при расчете нежестких покрытий заменяется эквивалентной одноколесной нагрузкой F_e .

1.5. Проектирование аэродромной одежда представляет собой единый процесс конструирования и расчета из условий обеспечения прочности, устойчивости и долговечности покрытия при воздействии климатических факторов ж эксплуатационной нагрузки. При проектировании должно быть предусмотрено длительное сохранение ровности поверхности покрытия и его сцепных свойств с шинами самолетов.

Подстилахвше грунты через аэродромную одежду воспринимают давление от самолетных нагрузок и собственного веоа одежда и подвергаются воздействию природных факторе», поэтому являются ответственным элементом конструкции.

Аэродромные одежды и грунтовые основания должны проектироваться совместно и, при необходимости, следует предусматривать конструктивные мероприятия по повышению сопротивления грунта внешним нагрузкам.

В настоящем Пособии изложены вопросы, касающиеся проектирования аэродромных одежд капитального типа. Вопросы проектирования грунтовых и искусственных оснований, находящихся в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях, изложены в Пособии по проектированию гражданских аэродромов. Часть 71. "Основания аэродромных одежд в особых инженерно-геологических условиях*.

Процесс конструирования включает: а) назначение типа покрытия; б) выбор материалов для устройства слоев одежды ¹

1