Расчет двухслойного армобетонного покрытия на неукрепленном основании

Исходные данные

• расчетный тип самолета: Ил-96;

• максимальный взлетный вес, т М_взл.– 220т;

• дорожно-климатическая зона объекта – IV;

• доля взлетного веса приходящаяся на главные опоры – 0,95;

• количество колес на главной опоре – 4;

• расстояние между колесами на главных опорах:

  • между колесами на одной оси, м b_т– 1,65;

  • между осями, м а_т– 0,8;

• давление в шинах колес, МПа P_а– 1,08;

• грунт естественного основания - глина;

• расчетный коэффициент постели грунта К_s = 80МН/м³;

• тип гидрогеологических условий - I:

• высота промороженной толщи покрытия и основания H_f = 0,8м.

Определение величины колесной нагрузки:

где =700кН- нормативная нагрузка на основную опору самолета;

Определение статической колесной нагрузки:

где -вес самолета ( =220т)

-коэффициент загрузки на главную опору ( =0,95)

- количество опор ( =3)

- количество колес ( =4)

=175 кН > =174,17 кН

принимаем к расчету =175 кН

Определяем расчетную нагрузку на колесо:

где -коэффициент динамичности при P_а=1,08 МПа ( =1,25)

- коэффициент разгрузки ( =1)

Характеристики армобетона:

Бетон тяжелый, приготовленный из песка, с модулем крупности свыше 2,0, толщиной t=0,28 м

Класс бетона по прочности на растяжение при изгибе B_btb = 4,0МПа.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе:

по прочности R_btb = 3,43МПа.(35 кгс/см²)

по образованию трещин R_btb,ser = 4МПа.(41,5 кгс/см²)

Начальный модуль упругости бетона

E_b = 3,2410⁴МПа, (3,3*10⁵ кгс/см²).

Характеристики цементобетона:

Бетон тяжелый, приготовленный из песка, с модулем крупности свыше 2,0, толщиной t=0,22 м

К ласс бетона по прочности на растяжение при изгибе B_btb =3,6МПа.

Расчетное сопротивление растяжению при изгибе:

по прочности R_btb = 3,04МПа.(31 кгс/см²)

по образованию трещин R_btb,ser = 3,6МПа.(37,5 кгс/см²)

Начальный модуль упругости бетона

E_b = 3,0410⁴МПа, (3,1*10⁵ кгс/см²).

Швы двухслойного покрытия принимаем совмещенными.

Характеристики искусственного основания:

Щебень из природного камня, уложенный

способом расклинцовки, с пределом прочности

при сжатии 100, толщиной t=0,35м :

• Коэффициент постели К_s=4,5*10² МН/м³(45кгс/см³)

Дренирующий слой из песчано-гравийной смеси

(среднезернистый) толщиной t=0,15м:

• Коэффициент постели К_s=2,5*10² МН/м³(25кгс/см³)

Расчет на прочность:

1. Определение расчетного изгибающего момента в искусственном покрытие:

где ^/-коэффициент перехода от центральной загрузки к краевой(1,2);

-максимальный изгибающий момент от всех колес опоры при центральном загружении плиты.

где -момент от первого колеса;

-момента остальных колес в том же сечении

-единичный изгибающий момент;

где -упругая характеристика ;

где - цилиндрическая жесткость плит покрытия

-эквивалентный коэффициент постели всех неукрепленных слоев основания:

где , -коэффициенты передачи нагрузки:

где -условный диаметр круга передачи нагрузки основание (3,6 м).

;

- радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматики колеса:

→

(СНиП 2.05.-85 г.стр.51, т. 1);

Определяем единичные изгибающие моменты m x(y)i в расчетном сечении от действия 2, 3, 4 колес, результаты вычислений записываем в табличной форме.

№ колес	Абсолютные координаты, м		Приведенные координаты		Единичные изгибающие моменты
	xi	yi	i	i	mxi	myi
2	0,8	0,00	0,8852	0	0,0634	0,00647
3	0	1,65	0	1,8256	-	0,0174
4	0,8	1,65	0,8852	1,8256	-	0,006869
∑=					А1=0,0634	А1=0,03074

Определяем расчетные изгибающие моменты для верхнего и нижнего слоев покрытия: