Расчет:

Таблица 3.1 - Исходные данные к задаче 3

Вариант	Расчетный тип самолета	ДКЗ	Максимальный взлетный вес, т	Количество колес на главной опоре, шт	Расстояние между колесами на главных опорах		Давление в шинах колес, кг/см2	Нормативная нагрузка на опору Fn, кН
					между колесами на одной оси,м	между осями,м
4	ИЛ-62	III	160	4	0,93	1,48	1,10	630

Продолжение таблицы 3.1

Вариант	Внутреннее давление воздуха в пневматиках Pa, Н/м2	число осей в расчетной опоре n0 , шт	Среднесуточное число вылетов воздушных судов	Грунт естественного основания
4	1,00*106	2	22	Супесь пылеватая

Таблица 3.2 - Характеристики материалов

Асфальтобетон­ные смеси для нежестких покрытий	Сопротивление растяжению при изгибе Rd , МПа, при расчетной температуре асфальтобетона, 0 С	Модуль упругости Eab , при расчетной температуре асфальтобетона, 0 С
	10	10
Плотные смеси марок: I III	2,8/2,4 2,1/1,8	15102 9102

Таблица 3.3– характеристики материалов для оснований ДО

Материал, применяемый для искусственных оснований	Класс по прочности на сжатие по ГОСТ 23558-79	Расчетное сопро­- тивление растя­жению при изгибе Rbtb, МПа	Модуль упругости E, МПа, при расчете покрытий
			Нежестких
Пескоцемент и грунтоцемент, приготовленный из оптимальной грунтовой смеси	60	0,8	6,4102

Таблица 3.4 – Характеристики материалов для оснований дорожных одежд ,

Щебень, обработанный вязким битумом смешением в установке, с преде­лом прочности при сжатии исходной скальной породы, МПа: от 100 до 80

7102/6102

Таблица 3.5 – Характеристики материалов

Грунты, смеси, материалы в искусственных основаниях жестких и нежестких покрытий	Модуль упругости Е, МПа	Коэффициент постели Кs , МН/м3
Песок: средней крупности	1,2102	1,2102

Конструирование

С учетом наличия строительных материалов и нагрузок для расчета принимаем конструкцию покрытия, (пример приведен на рисунке 3.1).

0,82

0,35 0,25 0,08 0,08 0,06

Рисунок 3.2- Схема конструкции нежесткого покрытия

1. Определение одноколесной эквивалентной нагрузки.

а)

б) определяем параметр “a” при a_т = 0,93м:

в) вычисляем одноколесную эквивалентную нагрузку при а_d = 1,48м:

Величина одноколесной эквивалентной нагрузки для ИЛ-62 при расчете асфальтобетона на растяжение при изгибе будет равна расчетной нагрузке на колесо F_e = F_d = 173,25кН, поскольку суммарная толщина асфальтобетона t1 + t2 = = 0,15м < a/2 = 0,46м.

2. Вычисление диаметра круга, равновеликого площади отпечатка пневматика одноколесной эквивалентной нагрузки

а)

б)

3. Расчет принятой конструкции нежесткого покрытия (Рис. 1) по предельному относительному прогибу.

а)

б)

в)

г)

д)

е) определяем предельный относительный прогиб покрытия (СНиП 2.05.08-85. Аэродромы.): при P_a = 1 МПа и N_r = 22 находим _u = 0,0004.

ж) проверяем выполнение условия прочности при _с = 1,0;

Таким образом, условия прочности покрытия по предельному относительному прогибу обеспечено.

4 Расчет прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе.

а)

б)

в)

г)

д)

е)

ж) по номограмме, по вычисленным отношениям определяем удельное растягивающее напряжение при изгибе в асфальтобетоне:

з) вычисляем наибольшее растягивающее напряжение в нижнем слое асфальтобетона по формуле:

и) проверяем выполнение условия прочности для нижнего слоя из пористого асфальтобетона:

при иимеем

_r= 1,19МПа <_cR_d= 1,5МПа.

Это значит, что прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе обеспечена.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4

Расчет цементобетонного покрытия на жестком основании

При расчете жестких аэродромных покрытий по прочности и образованию трещин должно выполняться условие:

где - расчетный изгибающий момент в рассматриваемом сечении плиты покрытия, кН*м/м;

- предельный изгибающий момент в рассматриваемом сечении плиты покрытия, кН*м/м.

1. Расчет на прочность

1. Определяем расчетную нагрузку на колесо:

(4.1)

где - нормативная нагрузка на опору, кН;

- количество колес в главной опоре.

2. Вычисляем радиус круга, равновеликого площади отпечатка пневматика колеса:

(4.2)

где - внутреннее давление воздуха в пневматиках, Н/м² (10⁶ МПа).

3. Задаемся толщиной плиты t от 0,22 до 0,34 м и вычисляем жесткость расчетного сечения:

(4.3)

где - начальный модуль упругости бетона, Мпа

4. Вычисляем упругую характеристику плиты:

, м (4.4)

где - расчетный коэффициент постели грунтового основания , Н/м³, принимаемый по таблице 4.3

Таблица 4.1 - Значения расчетного коэффициента постели грунтового основания

Грунт естественного основания	Тип местности по увлажнению	Расчетные коэффициенты постели для ДКЗ, , МН/м3
		IY
Супесь и суглинок пылеватые	1	70

5. Определяем величину изгибающего момента в расчетном сечении от действия колеса I, центр отпечатка которого совпадает с расчетным сечением:

а) Вычисляем отношение: ;

б) По вычисленному значению R_e/l находим значение f() по таблице;

в) Подставим найденное значение f(), определяем изгибающий момент:

. кНм/м (4.5)

6. Определяем единичные изгибающие моменты m x(y)_i в расчетном сечении от действия колес, результаты вычислений записываем в табличной форме. Ниже представлен пример расчета для самолета ТУ-154 с шестью колесами на стойке:

№№ колес	Абсолютные координаты, м			Приведенные координаты			Единичные изгибающие моменты
	yi (аd)	xi (a)	i =		i =	mxi		myi
2	0,98	0,00	0,94		0,00	0,0037		0,0590
3	0,98	0,62	0,94		0,60	0,0089		0,0314
4	0,00	0,62	0,00		0,60	0,0949		0,0338
5	1,03	0,62	0,99		0,60	0,0061		0,0302
6	1,03	0,00	0,99		0,00	0,0015		0,0551

1.7 Вычисляем максимальный изгибающий момент в центре плиты:

, кН*м/м; (4.6)

где - изгибающий момент, создаваемый действием колеса, расположенного за пределами расчетного сечения плиты, кН*м/м.

8. Определяем расчетный изгибающий момент:

, кН*м/м (4.7)

где - коэффициент, учитывающий перераспределение усилий в плите в продольном и поперечном направлении (принимается равным 1,0 для бетона без арматуры).

8. Вычисляем расчетное число приложений нагрузок и коэффициент K_u:

(4.8)

(4.9)

где - число осей на главной опоре;

- максимальное число взлетов в сутки;

- интенсивность движения воздушных судов;

- продолжительность периода отрицательных температур, сут

8. Определяем предельный изгибающий момент:

(4.10)

где - расчетное сопротивление растяжению при изгибе основания, Мпа

8. Проверяем выполнение условия прочности:

Если расчетный момент превышает предельный, то необходимо увеличить толщину плиты или применить более упрочненное основание.

Расчет:

Таблица 4.2 - Исходные данные для расчета

Вариант	Расчетный тип самолета	ДКЗ	Тип местности по увлажнению	Количество колес на главной опоре, шт	Расстояние между колесами главных опор, м		Начальный модуль упругости бетона , МПа
					между колесами на одной оси,м	между осями,м
4	ИЛ-62	III	1	4	0,93	1,48	3,24*104

Таблица 4.3– Продолжение исходных данных

Вариант	Продолжительность периода отрицательных температур ТЗ , сут	Максимальное количество взлетов в сутки,	Интенсивность движения воздушных судов в сутки, N	Расчетное сопротивление растяжению при изгибе , МПа	Подстилающий грунт
4	148	26	20	1,0	Суглинок пылеватый