3.3. Розрахунок нежорстких покриттів

Розрахунок нежорстких покриттів, включаючи розрахунок товщини основи під металеві покриття, роблять за граничним прогином на дію статичного навантаження. Для обчислення умов роботи покриття, у тому числі під виникаючими динамічними навантаженнями, у розрахунок вводять коефіцієнти, які відображають намічений термін експлуатації і повторюваність навантажень.

Розрахунок покриттів виконують за визначеною схемою для певного типу літака, який називається розрахунковим. Розрахунок виконують, знаючи, що динамічні навантаження максимально впливають на покриття під час руління літаків на швидкостях до 30 км/год. Особливо сильні ознаки руління помітні на поворотах (наприклад, на руліжних доріжках), де велика частина навантаження доводиться на одну з опор літака. Враховують також деяке розвантаження опор літака на середній частині злітно-посадкової смуги, де швидкість вища за 50 км/год забезпечує створення піднімальної сили, а самі навантаження – швидкоплинні. Динамічні навантаження в момент торкання коліс літаків – порівняно короткочасні і не створюють істотного впливу на покриття стартово-фінішних майданчиків.

Вихідні дані для розрахунків покриттів.

1. Характеристики розрахункового літака:

 маса літака М_q (в кілограмах);

 кількість t коліс на головних опорах (рис.3.4.); частина навантаження, що доводиться на коефіцієнт К_р = 0,8...1;

 внутрішній тиск у пневматиках р₀ (у паскалях).

Рис. 3.4. Схеми розміщення коліс

На основі цих характеристик визначаються:

 навантаження на одне колесо головної опори (в ньютонах):

G = (3.1)

 тиск по сліду пневматика (у паскалях):

р_п = 1,05 р₀; (3.2)

 розрахунковий діаметр приведеного до кола овального відбитка одного пневматика (у сантиметрах)

D = 1,13 ; (3.3)

 параметр с, що враховує вплив сусіднього з розрахунковим колеса на прогин покриття, значення с визначають інтерполяцією в межах, залежно від відношень l/D, m/D (рис. 3.4).

2. Характеристики застосовуваних у покриттях матеріалів та грунтової основи:

- модуль деформації Е₀ грунтової основи, який визначають за табл. 3.1 залежно від кліматичної зони та гідрологічних умов;

- модуль деформації Е шарів, який приймають для конструкції покриття відповідно до табл. 3.2, 3.3, 3.4.

При цьому харктеристиками визначаються:

- параметр

n = ; (3.4)

- коефіцієнт а, який залежить від застосовуваних у покритті матеріалів (за графіком рис. 3.5);

Для грунтоцементу

Для зміцнених грунтів

Рис. 3.5. Залежність коефіцієнта а від модуля деформації шарів покриття, Е, МПа (кгс/см²).

- коефіцієнт α переходу до руйнуючих дій залежно від розрахункового діаметру приведенного до кола овального відбитку пневматика D за табл. 3.5.

Таблиця 3.1

Розрахунковий модуль деформації природних грунтів е0

№ п/п	Грунт	Е0 ,МПа (кгс/см2) у кліматичних зонах
		II	III	IV	V
1	Пісок крупний	45,0 (450)	45,0(450)	50,0(500)	50,0(500)
2	Пісок середньої крупності	35,0(350)	35,0(350)	40,0(400)	40,0(400)
3	Пісок дрібний	30,0(300)	30,0(300)	Закінчення табл. 3.1 32,5(325)	32,5(325)
4	Супісь дрібна	20,0(200)	25,0(250)	27,5(275)	27,5(275)
5	Суглинок	12,5(125)	15,0(150)	20,0(200)	25,0(250)
6	Суглинок важкий та глина	11,0(110)	13,0(130)	20,0(200)	25,0(250)
7	Суглинок лесовий та пилуватий, супісь пилувата	10,0(100)	12,5(125)	17,5(175)	20,0(200)

Примітки:

1. Гідрогеологічні умови поділяються на три типи:

- тип І – сухі місця без надлишкового зволоження, із забезпеченим поверхневим стіканням, низьким рівнем грунтових вод, відсутністю капілярного підняття в активну зону роботи грунту; глибина горизонту грунтових вод або верховодки до початку промерзання більша за суму глибини промерзання та капілярного підняття;

- тип ІІ – місця з тимчасовим надлишковим зволоженням поверхневими водами у зв’язку з поганою фільтрацією та недостатнім стіканням у разі низького рівня грунтових вод; горизонт грунтових вод розміщується нижче глибини промерзання;

- тип ІІІ – місця з постійним надлишковим зволоженням у зв’язку з низьким рівнем грунтових вод та верховодки, великою кількістю річних опадів у разі поганої фільтрації та поганого стоку, високого капілярого підняття до активної зони грунту; глибина води горизонту менша за глибину промерзання.

2. Значення Е₀ наведені для типу ІІ гідрогеологічних умов. Для умов типу І значення Е₀ для грунтів пп. 4 – 7 збільшуються на 20 %, а для грунтів пп.1 – 3 – на 15 %. За умов типу ІІІ значення Е₀ для зв'язних грунтів знижуються на 40 %, а для піщаних – на 25 %.

3. В кліматичній зоні V для умов типу ІІ значення Е₀ збільшуються на 40 % в західних областях та на 60 % – у східних, а в зонах ІІІ – ІV– на 30 – 40 %.

Таблиця 3.2