Пособие по проектированию гражданских аэродромов (к СНиП 2.05.08-85). Часть IV. Аэродромные одежды

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие разработано в развитие и дополнение СНиП 2.05.08-85 "Аэродромы" и содержит указания по проектированию одежд аэродромов (вертодромов) гражданской авиации. Пособием следует пользоваться при проектировании одежд на вновь строящихся и реконструируемых аэродромах, при разработке альбомов типовых решений конструкций аэродромных одежд, а также при составлении программ и алгоритмов расчета одежд на ЭВМ.

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-летней перспективы развития самолетов гражданской авиации. Проектирование аэродромных одежд для конкретного воздушного судна допускается как исключение, при условии соответствующего технико-экономического обоснования, при этом необходимо учитывать модификацию расчетного воздушного судна на перспективу не менее 10 лет.

При проектировании международных аэропортов прочность аэродромных одежд следует проверять на воздействие зарубежного типа воздушного судна, являющегося аналогом расчетному типу.

Аналоги отечественных и зарубежных типов воздушных судов, а также характеристики некоторых типов отечественных и зарубежных воздушных судов приведены в табл.1, 2 приложения 4 настоящего Пособия.

1.3. Все расчеты должны выполняться в единой международной системе единиц, согласно СН 528-80 "Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве" и 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 числа 10 (например, Мега - 10; кило - 10 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, приведены в приложении 8.

При расчетах аэродромных одежд для конкретного воздушного судна максимальный взлетный вес определяется путем умножения максимальной массы воздушного судна, в тоннах, на точное значение коэффициента 9,80665 ( Н) и округлением полученного результата до количества значащих цифр в исходном числе. Например, взлетная масса 165 т, давление в пневматиках 8,5 кгс/см. Взлетный вес равен: кН; давление в пневматиках: МПа ( Па).

1.4. По характеру сопротивления действию нагрузок от воздушных судов аэродромные одежды разделены на два типа: жесткие и нежесткие.

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

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

Расчет жестких и нежестких одежд на скальном (практически несжимаемом) основании выполняется по схеме слоя конечной мощности. Несущая способность скального основания и грунтовой прослойки характеризуется эквивалентным коэффициентом постели или модулем упругости . Деформативные свойства грунтовой прослойки характеризуются модулем упругости , а для нежестких одежд - дополнительно углом внутреннего трения и удельным сцеплением .

Расчетная схема жестких слоев усиления существующих жестких и нежестких аэродромных одежд, несущая способность которых оценивается путем испытания штампом, представлена моделью бесконечной в плане плиты, лежащей на упругом основании, характеризующемся коэффициентом отпора и жесткостью .

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

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

Подстилающие грунты через аэродромную одежду воспринимают давление от самолетных нагрузок и собственного веса одежды и подвергаются воздействию природных факторов, 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 VI. "Основания аэродромных одежд в особых инженерно-геологических условиях".

Процесс конструирования включает: а) назначение типа покрытия; б) выбор материалов для устройства слоев одежды и размещение их в конструкции в такой последовательности, чтобы наилучшим образом проявились их распределяющая и деформативная способности, прочностные и теплофизические свойства; в) установление требуемой толщины конструктивных слоев и площади сечения арматуры в железобетонных покрытиях.

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

Экономичный вариант аэродромной конструкции устанавливается путем сравнения приведенных капитальных затрат по каждому варианту с учетом их сроков службы и эксплуатационных расходов за один и тот же период сравнения, который равен 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 использования в гражданской авиации новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.

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

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

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

При разработке конструктивных решений необходимо добиваться максимальной механизации и индустриализации строительных процессов, устранять многократность проходов укладочных машин и механизмов, стремиться к снижению трудоемкости и затрат ручного труда.

1.6. По степени воздействия нагрузок покрытия аэродромов подразделяют на группы участков в зависимости от применяемых планировочных решений в соответствии с черт.1 (схемы 1 и 2) СНиП 2.05.08-85.

При использовании схемы 2, когда отсутствует магистральная РД, покрытия аэродрома подвергаются воздействию расчетной нагрузки в 2 раза больше, чем по схеме 1, поэтому расчетное количество приложений нагрузки в этом случае должно быть увеличено вдвое по сравнению со схемой 1.