4. Расчет аэродромных покрытий с выбором рационального варианта
4.1 Расчет толщины слоев покрытия
В данном дипломном проекте рассматриваются 4 варианта аэродромных покрытий:
армобетонное;
цементобетонное;
железобетонное покрытие;
асфальтобетон.
Расчет производился на ПЭВМ при помощи программы ARAP. Ниже приведены результаты расчета:
1) АРМОБЕТОН
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Аэропорт, участок: Ленинградская область, ИВПП
Группа участков покрытия: А.
Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.
Коэффициент постели грунта, MH/м3: 50.00.
Тип воздушного судна: B-747-400 .
Виды материалов слоев покрытия:
Армобетон.
Модули упругости бетона, МПа: 32400.
Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.430.
Толщины слоев покрытия, м: 0,350.
Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 1.
Совмещения швов (1-совмещены, 0-не совмещены): 0.
Модули упругости искусств.основания обработанного цементом,
МПа 7800.
Толщины слоев искусств. основания обработанного цементом, м
0.35.
Коэффициенты постели искусственного основания МН/м3
150.
Толщины слоев искусственного основания, м
0.50.
РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.25;
учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.00;
интенсивности движения Ku=1.00;
перехода к краевому загружению плиты K=1.20;
условий работы Gc: 0.90.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Таблица 13
------------------------------------------------------------------------------------------------------
:номер :номер : наименование :расчетный :предельный : недо- : :
:вари- :слоя : материала :изгибающий :изгибающий: напря- :толщина, :
:анта : : : момент, : момент, : жение : :
: : : : кН*м/м : кН*м/м : : м :
------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 1 армобетон 66.762 66.766 0.01% 0.360
1 2 иск.основание 0.350
Рис.3. Конструкция армобетонного покрытия.
2) ЦЕМЕНТОБЕТОН
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Аэропорт, участок: Ленингрдская область, группа А
Группа участков покрытия: А.
Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.
Коэффициент постели грунта, MH/м3: 50.00.
Тип воздушного судна: B-747-400 .
Виды материалов слоев покрытия:
Бетон; Бетон.
Модули упругости бетона, МПа: 35300; 28400.
Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.730; 2.750.
Толщины слоев покрытия, м: 0,250; 0,310.
Стыковые соединения или краевое армирование(0-нет, 1-есть): 1; 1.
Совмещения швов (1-совмещены, 0-не совмещены): 1.
Коэффициенты постели искусственного основания МН/м3
450; 150.
Толщины слоев искусственного основания, м
0.25; 0.50.
РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.25;
учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.10;
интенсивности движения Ku=1.00;
условий работы Gc: 0.80 0.80.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Таблица 14
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
:номер :номер : наименование :расчетный :предельный : недо- : :
:вари- :слоя : материала :изгибающий :изгибающий : напря- :толщина,:
:анта : : : момент, : момент, : жение : :
: : : : кН*м/м : кН*м/м : : м :
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 1 цементобетон 35.808 36.256 1.23% 0.270
1 2 цементобетон 43.603 45.032 3.17% 0.310
Рис.4. Конструкция цементобетонного покрытия.
3) ЖЕЛЕЗОБЕТОН
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Аэропорт, участок: Ленинградская область, ИВПП
Группа участков покрытия: А.
Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55.
Коэффициент постели грунта, MH/м3: 50.
Тип воздушного судна B-747-400
Виды материалов слоев покрытия
Железобетон.
Модули упругости бетона, МПа: 32400.
Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 3.430.
Арматура Es= 210000 МПа; Rs= 280 МПа
ma=0.35 %; d арм= 16 мм;
Толщины слоев покрытия, м: 0.160.
Модули упругости искусств.основания обработанного цементом МПа:
6000.
Толщины слоев искусств. основания обработанного цементом, м
0.26.
Коэффициенты постели искусственного основания МН/м3
150.
Толщины слоев искусственного основания, м
0.50.
РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
разгрузки Gf=1.00; динамичности Kd=1.25;
учета накопления остаточных прогибов в основании K_N= 1.00;
интенсивности движения Ku=1.00;
перехода к краевому загружению плиты K=1.15;
условий работы Gc: 1.00.
Коэффициент постели 50.0 МН/м3
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Толщина железобетона 0.280
Толщина искусственного основания 0.300
Рис.5. Конструкция железобетонного покрытия.
4) АСФАЛЬТОБЕТОН
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Аэропорт, участок Ленинградская область, ИВПП
Группа участков покрытия: А
Грунт: 6 Глина,суглинок
Модуль упругости грунта:28 МПа
Признак связности грунта: 0 (Связный)
Тип самолета или категория норм.нагрузки: B-747-400
Интенсивность движения: 50 взлетов/сутки
Модули упругости асфальтобетонных слоев, МПа:
1200 900
Толщины асфальтобетонных слоев, м:
0,00 0,00
Сопр.растяжению при изгибе нижнего слоя асф.,МПа:1,90
Модули упругости слоев основания, МПа:
700 450 150
Толщины слоев основания, м:
0,20 0,30 0,50
РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ
Разгрузки 1,00
Динамичности 1,1
Условий работы при расчете по прогибу 1,00
Условий работы при расчете по прочности 1,00
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Таблица 15
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Номер :Расчетный :Предельный :Нижний слой асфальтобетона :
вари- :относи- :относитель- :---------------------------------------------: Толщины,
анта :тельный :ный прогиб :Наибольшее :% недона- : м
:прогиб :Gamc*lamu, :растягивающее :пряжения :
: : МПа :напряжение,МПа :при изгибе :
-----:---------:-----------:--------------:-----------:------------------------------------------------------------
1 : 0,006228 : 0,006230 : 1,2180 : 35,90 : 0.280 : 0.050
2 : 0,006191 : 0,006230 : 1,1679 : 38,53 : 0.280 : 0.060
3 : 0,006155 : 0,006230 : 1,1205 : 41,02 : 0.280 : 0.070
4 : 0,006120 : 0,006230 : 1,0790 : 43,21 : 0.280 : 0.080
5 : 0,006085 : 0,006230 : 1,0485 : 44,81 : 0.280 : 0.090
6 : 0,006051 : 0,006230 : 1,0195 : 46,34 : 0.280 : 0.100
7 : 0,006064 : 0,006230 : 1,0181 : 46,42 : 0.270 : 0.110
8 : 0,006076 : 0,006230 : 1,0167 : 46,49 : 0.260 : 0.120
9 : 0,006089 : 0,006230 : 1,0153 : 46,57 : 0.250 : 0.130
10 : 0,006055 : 0,006230 : 0,9878 : 48,01 : 0.250 : 0.140
11 : 0,006068 : 0,006230 : 0,9865 : 48,08 : 0.240 : 0.150
12 : 0,006080 : 0,006230 : 0,9851 : 48,15 : 0.230 : 0.160
13 : 0,006046 : 0,006230 : 0,9591 : 49,52 : 0.230 : 0.170
14 : 0,006059 : 0,006230 : 0,9578 : 49,59 : 0.220 : 0.180
15 : 0,006072 : 0,006230 : 0,9566 : 49,65 : 0.210 : 0.190
Рис.6. Конструкция асфальтобетонного покрытия.