Руководство по проектированию аэродромных покрытий

РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Настоящее Руководство разработано ГПИ и НИИ ГА Аэропроект при участии Ленаэропроекта и кафедры «Аэропорты» Московского автомобильно-дорожного института.

Руководство содержит вспомогательные данные для проектирования аэродромных покрытий в соответствии с главой СНиП II-47-80 «Аэродромы. Нормы проектирования». Текст, цитируемый из главы СНиП II-47-80 «Аэродромы. Нормы проектирования» в Руководстве выделен вертикальной чертой. В скобках указаны номера пунктов и таблиц главы СНиП.

С введением в действие настоящего Руководства утрачивают силу:

«Руководство по проектированию сборных покрытий из типовых преднапряженных железобетонных плит для аэродромов гражданской авиации», М., ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 1977;

«Рекомендации по проектированию нежестких аэродромных покрытий», ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 1977;

«Методическое пособие по расчету капитальных аэродромных покрытий», М., ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 1972;

«Рекомендации по проектированию и строительству монолитных аэродромных покрытий из высокопрочного бетона», М., ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 1972;

«Рекомендации по строительству аэродромных покрытий из грунтов, укрепленных шлакощелочными вяжущими», М., ГПИ и НИИ ГА Аэропроект, 1975.

Руководство разработали доктора техн. наук А.М. Богуславский, Г.И. Глушков, кандидаты техн. наук В.Н. Антипов, А.П. Виноградов, Л.И. Горецкий, Б.И. Демин, А.И. Дон, Г.Я. Ключников, Л.Н. Комчихина, В.Д. Садовой, А.П. Степушин, В.Е. Тригони, инженеры О.Н. Акуленко, В.П. Апестина, Ю.С. Барит, В.Б. Безелянский, Ю.Н. Волков, Г.Д. Власенко, В.А. Евтифьев, В.Л. Квочкин, В.А. Лавровский, В.В. Макарова, М.И. Пугачев, Л.Е. Семко.

При разработке приложений к Руководству использованы материалы кандидатов техн. наук В.Д. Садового и В.Е. Тригони, инженеров Н.П. Дворниковой, В.Н. Князевой, В.В. Минаева, Е.Т. Сидоренко, О.Г. Тарунтаевой.

Руководство утверждено Министерством гражданской авиации.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Характеристики нагрузок и усилия от их воздействия в расчетных сечениях покрытий

Расчетные коэффициенты

Характеристики материалов, конструкции покрытий и оснований

Геометрические характеристики конструкции

1. ГРУНТОВЫЕ ОСНОВАНИЯ

Рис. 1. Схема деления территории СССР на климатические зоны

Таблица 1

Примечание. Кубань и западную часть Северного Кавказа следует относить к III дорожно-климатической зоне. Черноморское побережье, предкавказские степи, за исключением Кубани и западной части Северного Кавказа, следует относить к IV зоне. Горные области, расположенные выше 1000 м над уровнем моря, а также малоизученные районы следует относить к той или иной зоне в зависимости от местных природных условий.

Таблица 2 (15)

Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от зернового состава подразделяются на виды согласно данным табл. 4, а глинистые грунты — в зависимости от числа пластичности согласно данным табл. 5.

Таблица 4

Таблица 5

5. При неоднородном залегании грунтов, наличии линз рыхлых и оглеенных грунтов, а также торфяно-болотных отложений значения коэффициентов постели следует понижать на 50%.

6. Табличные значения модулей упругости грунтов приведены для конструкций покрытий толщиной 50 см. Если стабильный слой имеет большую толщину, модули упругости грунтов, отмеченные звездочкой, могут быть повышены на 5% при толщине конструкции 75 см, на 10% — при толщине 100 см, на 15% — при толщине 125 см и на 20% — при толщине 150 см и выше.

7. На участках насыпей, высота которых более чем в два раза превышает значения минимального возвышения дна корыта над уровнем грунтовых вод [табл. 3 (16)], расчетные значения коэффициентов постели и модулей упругости грунтов принимаются как для I типа местности.

2. ПОКРЫТИЯ И ИСКУССТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ

Примечания: 1. Армобетонными покрытиями называются монолитные покрытия, армированные в продольном и поперечном направлениях ненапрягаемой арматурой в одном уровне в целях ограничения ширины раскрытия температурных трещин.

2. Железобетонными покрытиями называются монолитные покрытия, армированные в продольном и поперечном направлениях рабочей ненапрягаемой арматурой в двух уровнях.

2.3 К аэродромным покрытиям предъявляются следующие основные требования:

прочность и долговечность;

ровность, износостойкость и шероховатость поверхности, создающие хорошее сцепление колес с покрытием;

беспыльность;

устойчивость при воздействии эксплуатационных и климатических факторов;

возможность использования местных строительных материалов при небольшой дальности их перевозки;

возможность механизированного выполнения всех процессов строительства, ремонта и круглогодичного содержания;

малые расходы на ремонт и содержание.

К сборным покрытиям следует также предъявлять ряд дополнительных требований:

простота изготовления плит покрытий в заводских условиях или на полигонах;

удобство транспортировки плит железнодорожным и автомобильным транспортом (габариты и масса плит);

технологичность сборки покрытия;

обеспечение прочности при монтаже и транспортировке плит;

надежное соединение плит друг с другом;

простота ремонта покрытия и ухода за ним в процессе эксплуатации.

Материалы для покрытий и искусственных оснований

по прочности на сжатие — М600, М500, М400, М350, М300, М250;

Примечание. Марке бетона по прочности на сжатие М500 соответствует марка по прочности на растяжение при изгибе не менее Ри 55, марке М600 соответствует марка не менее Ри 65, марке М700 — не менее Ри 75.

Таблица 8 (21)

2.7. В проектах конструкций аэродромных покрытий должны быть указаны марка бетона по прочности на сжатие, растяжение при изгибе и морозостойкости.

2.8. При обосновании технико-экономической целесообразности использования конструкций из песчаного бетона расход материалов для приготовления бетона следует принимать согласно «Инструкции по приготовлению мелкозернистых (песчаных) бетонов» (СН 488-76, М., Стройиздат, 1977).

Характеристики арматурных сталей следует принимать в соответствии с главой СНиП II-21-75 по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

2.10. Нормативные и расчетные сопротивления растяжению, а также модули упругости стержневой и проволочной арматуры, применяемой в аэродромных покрытиях, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Примечания: 1. Предельные состояния второй группы учитываются в расчетах армированных сечений по образованию трещин (преднапряженные железобетонные покрытия).

2. Предельные состояния первой группы учитываются в расчетах армированных сечений по прочности (обычные железобетонные покрытия).

3. Под проходами понимают число приложений колесных нагрузок главных опор по одному следу, определяемое в соответствии с п. 3.60.

Таблица 11

Примечание. Выбор соответствующей марки битума следует производить в соответствии с указаниями ГОСТ «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия».

2.15. Рекомендуемые марки смесей из плотного крупно- и среднезернистого, а также пористого асфальтобетона для нижнего слоя покрытия приведены в табл. 12.

Таблица 12

Примечания: 1. При строительстве покрытий без прекращения полетов, а также при усилении действующих покрытий применяются только плотные асфальтобетонные смеси.

2. В нижнем слое покрытия предел прочности щебня на раздавливание в цилиндре должен быть не менее 600.

При благоприятных гидрогеологических и климатических условиях (I тип местности) допускается применять в основании пески хорошего качества (гравелистые, крупные и средней крупности).

2.18. К нижним слоям искусственных оснований покрытий в зависимости от климатических и гидрогеологических условий местности предъявляются дополнительные требования.

В районах, относящихся ко 2 и 3 типам местности, нижние слои оснований рекомендуется устраивать из фильтрующих материалов (песок, гравий, гравийно-песчаная смесь, шлак и др.), способствующих быстрому осушению конструкции.

В районах, относящихся к I типу местности, где основной источник увлажнения — конденсация парообразной влаги; целесообразно в нижние слои основания укладывать полиэтиленовые пленки, пергамин, песчано-битумный коврик, или капилляропрерывающие прослойки из крупнопористых материалов.

Таблица 13 (23)

2.20. В проектах конструкций аэродромных покрытий должны быть приведены прочностные характеристики песко- и грунтоцементов и даны указания о контроле этих показателей в процессе производства работ.

2.21. Расчетные характеристики материалов для нежестких покрытий при отсутствии данных испытаний рекомендуется принимать по табл. 17 и 18.

Таблица 17

Примечание. Расчетные характеристики материалов в пп. 2 - 7 таблицы даны при введении в смесь добавок активных и поверхностно-активных веществ; значения расчетных характеристик материалов без этих добавок снижаются на 20%.

Таблица 18

Примечания: 1. При интенсивности 20 и менее проходов в сутки значения Rри умножаются на коэффициент 1,1.

2. Значения модулей упругости и Rри для грунтов, обработанных портландцементом, при содержании цемента 10% и более от массы грунта, приведены в табл. 14.

3. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ И ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ

3.1. Конструкцию покрытий и оснований следует выбирать на основе технико-экономического сопоставления вариантов с учетом:

классов аэродромов или вертодромов, их назначения и категорий нормативной нагрузки [табл. 19 (37) и 20 (38)];

климатических, гидрогеологических и грунтовых условий районов строительства;

предполагаемой интенсивности эксплуатации (количества взлетно-посадочных операций по типам воздушных судов за весь срок службы); концентрации и направленности движения и особенностей воздействия на покрытие воздушных судов;

местных строительных материалов и заводов — изготовителей типовых аэродромных плит;

особенностей воздействия на покрытие газовых струй от двигателей воздушных судов.

Таблица 19 (37)

Таблица 20 (38)

Весовые категории вертолетов

Величина нормативной нагрузки P_{\text{о}}^{\text{н}} на основную опору, тс

Внутреннее давление воздуха в пневматиках колес q, кгс/см2

Тяжелые

17

7

Средние

6

6

Легкие

2

4

Примечание. Основная опора относится к одноколесному типу.

При этом необходимо учитывать следующие особенности применения различных типов конструкций покрытий.

Двухслойные покрытия с верхним слоем из бетона или армобетона и нижним слоем из цементобетона следует применять для В/к — II категории нормативных нагрузок (КНН), а с нижним слоем из песчаного бетона, керамзитобетона и шлакобетона — для II и III КНН.

Сборные покрытия из предварительно-напряженных железобетонных типовых плит ПАГ-18 рекомендуется применять для аэродромов под II и III КНН и для вертодромов, на которых эксплуатируются тяжелые вертолеты, а сборные покрытия из плит ПАГ-XIV — для аэродромов под III — V КНН и для вертодромов, предназначенных для эксплуатации тяжелых и средних вертолетов.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается применение сборных покрытий из предварительно-напряженных дорожных плит ПДГ-2-6с и ПДГ-1,5-6с для аэродромов под V и VI КНН и для вертодромов, на которых эксплуатируются средние и легкие вертолеты.

Асфальтобетонные покрытия на основаниях из песко- и грунтоцемента и щебня, обработанного органическими вяжущими, целесообразно применять для аэродромов под II и III КНН и вертодромов, на которых эксплуатируются тяжелые вертолеты, а на щебеночном основании для аэродромов под IV — VI КНН и вертодромов, на которых эксплуатируются средние и легкие вертолеты.

При усилении существующих жестких покрытий асфальтобетон допускается применять под В/к и I КНН.

Облегченные покрытия из прочных щебеночных материалов подобранного состава, обработанных органическими вяжущими материалами, допускается применять для аэродромов под IV — V КНН и для вертодромов, на которых эксплуатируются средние вертолеты.

Покрытия переходного типа из щебеночных и гравийных материалов с обработкой вяжущими материалами, а также покрытия из грунтов и местных (малопрочных) минеральных материалов, обработанных органическими и неорганическими вяжущими, допускается применять для аэродромов под VI КНН и для вертодромов, на которых эксплуатируются легкие вертолеты.

Рис. 2. Схема деления покрытий аэродрома на группы участков: А — магистральные РД, концевые участки ИВПП; Б — участки, примыкающие к концевым участкам ИВПП, вспомогательные и соединительные РД, МС, перроны и другие аналогичные площадки для стоянки самолетов; В — средняя часть ИВПП; Г — краевые участки в средней части ИВПП

Поперечное армирование конструктивное. Расстояние между поперечными стержнями следует принимать: 40 см при толщине плиты до 22 см, 50 см при большей толщине плит.

Квадратные армобетонные плиты армируются одинаково в продольном и поперечном направлениях с минимальным процентом армирования.

Поперечные и продольные стержни арматурной сетки следует принимать одного диаметра.

При конструировании железобетонных покрытий рекомендуется пользоваться данными, представленными на рисунке и в табл. 1 приложения 7, где приведены значения \mu_{\text{а}} для нижней и верхней зон плиты в зависимости от наличия стыкового соединения, а также табл. 2 приложения 7, где указан шаг армирования в железобетонных сечениях плит различной толщины в зависимости от значений \mu_{\text{а}} .

Толщину асфальтобетонных слоев покрытий укрепленных обочин при эксплуатации воздушных судов типа Ил-86 следует принимать равной 10 см, если обеспечивается сцепление покрытия с основанием не менее 0,015 кгс/см2, которое достигается обработкой поверхности основания разжиженным или жидким битумом марок СГ 130/200, МГ 70/130, битумной эмульсией или дегтем.

Таблица 22 (28)

При устройстве выравнивающей прослойки из сухой пескоцементной смеси в основаниях под сборные покрытия расход цемента должен приниматься равным 250 кг на 1 м3 песка при оптимальной влажности смеси.

3.19. Для создания более благоприятных условий для движения самолета по покрытию плиты должны укладываться длинной стороной вдоль основного направления движения самолетов.

3.20. Швы между плитами в сборных покрытиях заполняются мастиками стандартного состава. Для экономии мастик допускается нижнюю часть всех швов, кроме деформационных, на высоту около 2/3 толщины плиты заполнять пескоцементной смесью, а верхнюю — мастикой.

Нижняя часть окон в местах расположения совмещенных (стыковых и монтажных) скоб на 1/2 толщины плиты заполняется мелким щебнем с пропиткой его битумом или мелкозернистым асфальтобетоном, а верхняя — битумной мастикой.

Примечание. В числителе указана толщина слоя, которую следует принимать для районов, расположенных в южной части дорожно-климатической зоны, в знаменателе — толщина слоя для северной части зоны.

Длины плит армобетонных покрытий в конкретных климатических условиях рекомендуется определять в соответствии с п.п. 3.67 - 3.68.

Для аэродромов, расположенных в районах со сложными инженерно-геологическими условиями (наличие вечномерзлых, пучинистых, просадочных, набухающих, засоленных и торфяных грунтов) длины армобетонных и железобетонных плит следует принимать не более 10 м.

При проектировании двухслойных покрытий без совмещения швов верхнего и нижнего слоев их взаимное смещение должно быть не менее 1,5 м. В неблагоприятных гидрогеологических условиях, как правило, следует совмещать деформационные швы верхнего слоя со швами нижнего слоя.

При разрыве во времени между укладкой верхнего и нижнего слоев покрытий, превышающем строительный сезон, размеры плит нижнего слоя следует принимать как для однослойных покрытий.

3.26 (5.33). Продольные деформационные швы монолитных покрытий всех типов, кроме бетонных, следует совмещать с технологическими швами.

В бетонных покрытиях толщиной менее 30 см расстояние между продольными деформационными швами должно быть 3,5 — 5 м.

Продольные деформационные швы в сборных покрытиях предусматривать не следует.

Примечание. К технологическим швам относятся швы, устройство которых обусловливается шириной захвата бетоноукладочных машин и возможными перерывами в строительном процессе.

3.27 (5.34). Во всех деформационных швах необходимо предусматривать соединения в виде штырей или шпунта. Параметры штыревых соединений приведены в табл. 24 (30).

2. Для двухслойных жестких покрытий ширину зоны усиления краевых участков верхней плиты следует определять в зависимости от ее упругой характеристики, условно принимая, что плита лежит на грунтовом основании.

3. Допускается уменьшать диаметр арматурных стержней до 12 мм при одновременном увеличении их количества, сохраняя общую площадь сечения арматуры и минимальное расстояние между стержнями 10 см.

Рис. 3. Схема конструкций деформационных швов:

1 — плита покрытия; 2 — деревянная прокладка; 3 — герметизирующий материал; 4 — штырь (обмазка битумом на 2/3 длины); 5 — подшовная плита; 6 — деревянная пробка диаметром 10 — 15 см; 7 — деревянная прокладка, устанавливаемая при невозможности нарезки паза до проектной глубины (1/4) при толщине плиты более 30 см; 8 — рабочая арматура; 9 — распределительная арматура; 10 — грань плиты, обмазанная битумной мастикой; 11 — изогнутые штыри; 12 — стойка; 13 — анкер диаметром 12 — 14 мм с обмазкой разжиженным битумом; 14 — монтажные стержни; 15 — армобетонная плита

Таблица 25 (31)

3.32. При проектировании нежестких покрытий для сильно размокаемых грунтов (глинистых, суглинистых) в районах, относящихся ко 2 типу местности, рекомендуется предусматривать обработку цементом с расходом 8 — 12% или известью с расходом 5 — 8% от массы смеси на глубину 10 — 15 см; в IV — V дорожно-климатических зонах, относящихся к I типу местности, применять повышенное уплотнение связных грунтов верхней части грунтового основания на глубину до 30 — 50 см.

Усиление существующих покрытий при реконструкции аэродромов

3.35. Кроме установления категории разрушения существующего покрытия, в процессе инженерно-геологических изысканий на реконструируемом объекте требуется установить:

состояние естественного и искусственного оснований и дренажно-водосточной сети;

гидрогеологические условия объекта;

характеристики материалов существующего покрытия и основания;

высотное положение поверхности существующего покрытия в увязке с дефектовочным планом покрытия.

На участках существующих жестких покрытий, имеющих сквозные трещины или швы со средним расстоянием между ними менее 4 м, рекомендуется применять сплошное армирование асфальтобетона сетками, в остальных случаях — ленточное армирование над трещинами или швами бетонных плит. При ленточном армировании ширина сеток принимается равной 1,2 — 2,0 м над поперечными и продольными швами.

Примечание. Бульшие размеры принимают для I — III, меньшие для IV — V дорожно-климатических зон.

Арматурная сетка укладывается между верхними и нижними слоями асфальтобетонных покрытий в многослойных конструкциях усиления или между существующими жестким покрытием и асфальтобетонным слоем усиления.

Если в конструкции покрытия предусматривается выравнивающий слой, то сетка укладывается на него.

3.41. Для обеспечения сцепления асфальтобетона с существующим покрытием следует предусматривать обработку очищенной поверхности покрытия разогретым или разжиженным битумом или битумной эмульсией с расходом 0,6 — 0,8 кг/м2.

Применение битумной эмульсии допускается, если прекращено движение воздушных судов по покрытию.

3.43. Типовые предварительно-напряженные железобетонные плиты могут применяться в качестве конструкции усиления существующих жестких и нежестких покрытий под II — IV категории нормативных нагрузок. В этом случае на существующем покрытии следует устраивать сплошной выравнивающий слой из пескоцементной смеси. Толщина слоя должна быть на 1 — 2 см больше высоты неровностей существующего покрытия, но не более 6 см. В тех случаях, когда высота неровностей превышает 5 см, перед укладкой пескоцементной смеси поверхность существующего покрытия необходимо предварительно выровнять мелкозернистым или песчаным бетоном либо песчаным асфальтобетоном.

В цементобетонных покрытиях местные неровности и отдельные впадины выравниваются мелкозернистым бетоном или песчано-цементным раствором или асфальтобетоном, а в асфальтобетонных покрытиях только асфальтобетоном.

3.44. Исправление рельефа (местных неровностей и уклонов) существующих покрытий следует производить как за счет устройства отдельных выравнивающих слоев, так за счет устройства слоя усиления переменной толщины.

Расчет аэродромных покрытий

Для исключения частых реконструкций аэродромных покрытий, связанных с вводом в эксплуатацию новых воздушных судов, целесообразно проектировать покрытие на категорию нормативной нагрузки для соответствующего класса аэродрома.

3.49 Для расчетов прочности аэродромных покрытий должны быть заданы следующие исходные данные:

категория нормативной нагрузки;

нагрузка на главную опору расчетного воздушного судна при максимальной взлетной массе, число колес на опоре nk, расстояние между осями колес и давление в пневматиках q;

группа участков покрытия (см. рис. 2);

географическое положение, данные о грунтах и типы гидрогеологических условий расположения аэродрома;

состав нагрузок и количество взлетно-посадочных операций (под операцией понимается один взлет и одна посадка самолета).

В процессе проектирования назначаются:

материалы покрытий и оснований (устанавливаются их расчетные характеристики — марки бетона и асфальтобетона, класс арматуры и т.д.);

параметры расчетных сечений (толщины конструктивных слоев, расположение и площадь сечения арматуры);

типы стыковых соединений (для жестких покрытий).

Рис. 4. Расчетная схема параметров загружения опор воздушного судна

Рис. 5. Значения переходных коэффициентов К для изгибающих моментов: а — положительных; б — отрицательных

Рис. 6. Зависимость поправочного коэффициента Кl, от упругой характеристики плиты

Рис. 7. Зависимость коэффициента КN от интенсивности движения расчетного воздушного судна: 1 — глины, суглинки и супеси пылеватые; 2 — пески и супеси непылеватые

Рис. 8. График для определения коэффициентов Кx и Кy

Примечания: 1. При определении эквивалентного коэффициента постели учитываются слои искусственных оснований толщиной не менее 10 см.

2. Значение B для цементобетонных и армобетонных покрытий, выполненных из бетона марки М350 — М600, а также величины Rк для нормативных категорий нагрузок приведены в табл. 10 и 3 приложения 6.

3. Для категорий нормативных нагрузок и некоторых типов воздушных судов значения \text{М}_{\text{макс}}^{\text{ц}} определяются по табл. 11 и 12 или по номограммам рис. 17 - 20 приложения 6.

4. В исключительных случаях, когда цементобетонное покрытие устраивается без стыковых соединений и краевого армирования плит, величина К принимается равной 1,6.

Таблица 30 (36)

3.52 (5.54). Жесткость сечений плит покрытий В следует определять по формулам: для сечений бетонных, армобетонных и предварительно-напряженных железобетонных плит В = 0,085Eб bh3; (11) для сечений железобетонных плит с ненапрягаемой арматурой B = \frac{E_{\text{а}} \cdot F_{\text{а}}}{\psi_{\text{а}}} (h_{o} - \frac{x}{3})(h_{o} - x); (12) (13) X = (- \theta + \sqrt{\theta^{2} + 2\theta})h_{o}; (14) \theta = \frac{E_{\text{а}}}{E_{\text{б}}} \cdot \frac{\psi_{\text{б}}}{\psi_{\text{а}}} \cdot \mu; (15) \mu = \frac{F_{\text{а}}}{bh_{o}} , (16) где Eа — модуль упругости арматуры; Eб — начальный модуль упругости бетона, принимаемый по табл. 8 (21); Fа — площадь сечения растянутой арматуры; ho — рабочая высота сечения (расстояние от сжатой грани сечения до центра тяжести растянутой продольной или поперечной арматуры). В расчете учитывается наименьшее значение ho; h — толщина плиты; x — высота сжатой зоны бетона в сечении; d — номинальный диаметр арматурных стержней; \psi_{\text{а}} — коэффициент, учитывающий работу бетона между трещинами в растянутой зоне и принимаемый равным при расчете по прочности 0,2, при расчете по раскрытию трещин 1; \psi_{\text{б}} — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего волокна сжатой зоны сечения на участке между трещинами и принимаемый в зависимости от отношения шага арматуры lа, параллельной рассматриваемому сечению, к толщине плиты h:
	lа/h	0,5	0,75	1	1,25	1,5 и более
	\psi_{\text{б}}	0,79	0,67	0,59	0,53	0,48
Для сечений с ненапрягаемой арматурой в предварительно-напряженных плитах коэффициент \psi_{\text{б}} следует принимать равным 0,6; \mu — коэффициент армирования; b — расчетная ширина поперечного сечения плиты, принимаемая равной 100 см. 3.53 (5.55). Предельный изгибающий момент Мпр следует определять по формулам для покрытий: бетонных и армобетонных \text{М}_{\text{пр}} = m \cdot R_{\text{ри}} \frac{bh^{2}}{6} \cdot \text{К}_{\text{и}}; (17) железобетонных с ненапрягаемой арматурой (18) железобетонных предварительно-напряженных \text{М}_{\text{пр}} = m[(R_{\text{ти}} - \sigma_{\text{т}}) \frac{bh^{2}}{6} \text{К}_{\text{и}} + \text{М}_{\text{я}}]; (19)

сборных из типовых предварительно-напряженных плит

Мпр = m·Мт, (20)

Мт — предельный изгибающий момент типовой плиты сборных покрытий без учета коэффициента условий работы, принимаемый по табл. 1 приложения 4;

eон — эксцентриситет равнодействующей No относительно центра тяжести сечения, определяется по формуле

e_{\text{он}} = \frac{h}{2} - \frac{F_{\text{н}} \cdot a + F_{\text{н}}\prime(h - a\prime)}{F_{\text{н}} + F_{\text{н}}\prime} . (22)

Рис. 9. График для определения коэффициента Ки

Для центрально растянутых (сжатых) сечений eон = 0. Значения \sigma_{\text{н}} и \sigma_{\text{н}}\prime следует определять по формулам (23) где \sigma_{\text{о}} и \sigma_{\text{о}}\prime — величины предварительного напряжения (без учета потерь) в напрягаемой арматуре, расположенной соответственно в растянутой и сжатой зонах сечения, принимаемые равными: для стержневой арматуры \sigma_{\text{о}} = \sigma_{\text{о}}\prime = R_{a_{II}} - \rho; (24) для арматурной проволоки и канатов \sigma_{\text{о}} = \sigma_{\text{о}}\prime = 0,8R_{a_{II}} - \rho, (25) где R_{a_{II}} — расчетное сопротивление арматуры растяжению, принимается по табл. 9; \rho — допускаемое отклонение величины предварительного напряжения арматуры, принимаемое согласно требованиям, приведенным в п. 1.24 главы СНиП II-21-75; \sigma_{\text{п}} и \sigma_{\text{п}}\prime — величины потерь предварительного напряжения в арматуре, расположенной соответственно в растянутой и сжатой зонах сечения, определяемые по табл. 4 главы СНиП II-21-75. При этом потери от усадки и ползучести бетона марок Ри 50 и ниже принимаются как для бетона М400 и ниже, марок Ри 55 и Ри 60 — как для бетона М500, марок Ри 65 и выше — как для бетона М600 и выше. Таблица 31 (39)
	Аэродромные покрытия	Коэффициент m условий работы жестких покрытий для групп участков
		А	Б	В	Г
	Бетонные	0,8	0,9	0,9	1,1
	Армобетонные	0,9	1	1	1,2
	Железобетонные с ненапрягаемой арматурой	1	1,1	1,1	1,3
	Железобетонные предварительно напряженные армированные:
	проволочной арматурой и арматурными канатами	0,9	1	1	1,2
	стержневой арматурой	1,1	1,5	1,2	1,3
Примечания: 1. При использовании отдельных участков ИВПП, МС или перронов для систематического руления воздушных судов значения коэффициентов m для этих участков следует принимать как для участков группы А. 2. При расчете сборных покрытий из железобетонных предварительно напряженных плит коэффициент m следует увеличивать на 10%. 3. Приведенные в таблице коэффициенты m даны для аэродромов, расположенных севернее 50° северной широты; при расположении аэродрома южнее этой границы коэффициенты m следует устанавливать с учетом поправочных коэффициентов, принимаемых равными: для монолитных покрытий аэродромов, расположенных между 43 и 50° северной широты — 0,95; для расположенных южнее 43° северной широты — 0,9; для сборных покрытий во всех случаях — 1.

Расчетные схемы усилий и эпюры напряжений в сечениях плит различных типов покрытий приведены на рис. 10.

При вариантном проектировании жестких покрытий под категории нормативных нагрузок рекомендуется пользоваться номограммами, приведенными на рис. 4 - 16 и 21 - 26 приложения 6.

3.54 (5.56). Расчетное число приложений нагрузки на покрытие u и грунтовое основание Uo следует определять по формулам

Рис. 10. Расчетные схемы усилий и эпюры напряжений в сечениях плит: а — цементобетонных и армобетонных; б — армированных ненапрягаемой арматурой; в — армированных напрягаемой арматурой

Рис. 11. График для определения эквивалентного числа приложений расчетной нагрузки (на прямых указано соотношение величин Мi/Мp)

Рис. 12. График для определения коэффициента \beta_{N}

Рис. 13. График для определения коэффициента КW

\beta_{N} — коэффициент, учитывающий условия работы грунтовых оснований жестких аэродромных покрытий при воздействии многократно повторяющихся нагрузок, принимаемый по графику на рис. 12 в зависимости от отношения прогибов в центре плиты Wi/Wp, вызываемых действием i-го и расчетного воздушных судов; при этом значения Wi и Wp следует определять по формуле

5. При определении числа осей на основной опоре некоторых типов воздушных судов следует руководствоваться данными табл. 1 приложения 6.

6. Определение прогибов жестких покрытий от внеклассной, I — VI категорий нормативных нагрузок рекомендуется производить по номограммам на рис. 1 - 3 приложения 6, а для конкретных типов воздушных судов по табл. 15 приложения 6.

Величину aт для железобетонных сечений, армированных стержневой арматурой из стали класса А-II, можно определять, пользуясь номограммой на рис. 13 приложения 6 с учетом расчетных моментов Мр, вычисленных при \psi_{\text{а}} = 1 .

3.56 (5.58). Расчет толщины искусственных оснований следует производить в соответствии с приложением 4.

3.57 (5.59). Условие прочности при расчете жестких двухслойных покрытий и конструкций усиления существующих жестких покрытий определяется неравенством

где \text{М}_{\text{пр}}^{\text{в}} — предельный изгибающий момент в верхнем слое усиления, определяемый по формулам (17) - (19) для монолитных жестких покрытий и по формуле (20) - для сборных из типовых плит ПАГ-14, ПАГ-18, ПДГ-2-6с, ПДГ-1,5-6с.

Рис. 14. График для определения поправочного множителя Кm при расчете двухслойных покрытий

Таблица 32 (40)

3.58 (5.60). Механизм работы покрытия описывается моделью слоистого линейно-деформируемого (упругого) полупространства. Силовое воздействие многоколесной опорной нагрузки самолета приводится к эквивалентному воздействию нагрузки от одиночного колеса Pэ.

Величину Pэ для категорий нормативных нагрузок следует определять по рис. 15, а для конкретных типов воздушных судов — по методике приложения 2.

Нежесткие аэродромные покрытия капитального типа под категории нормативных нагрузок следует рассчитывать по двум критериям — растяжению при изгибе слоев из материалов, обработанных вяжущими, и предельному относительному прогибу осей конструкции.

При расчете на конкретный тип воздушного судна производят дополнительную проверку прочности конструкции по предельному состоянию сдвига в грунтовом основании.

Рис. 15. Одноколесные эквивалентные нагрузки для расчета нежестких покрытий

В качестве исходных данных для расчета нежестких покрытий, кроме перечисленных в п. 3.49, должны быть также заданы модули упругости материалов слоев Ei и прочность на растяжение при изгибе материалов, обработанных вяжущими Rри.

Рис. 16. Коэффициенты приведения нагрузок к расчетным для нежестких покрытий: а — для грунто- и пескоцемента; б — для асфальтобетона

Ni — среднесуточная интенсивность движения i-го воздушного судна;

nос — число осей в главной опоре; в расчете прочности по предельному относительному прогибу принимают nос = 1, если общая толщина конструкции превышает половину минимального расстояния между ближайшими колесами в опоре;

Ri, R — радиус круга, равновеликого площади отпечатка колеса соответственно i-го и расчетного воздушных судов (для расчета прочности материалов, обработанных вяжущими) или эквивалентной одноколесной нагрузки (для расчета прочности конструкции по предельному относительному прогибу). Величины радиусов для категорий нормативных нагрузок и некоторых типов воздушных судов принимаются по табл. 45 и 46 приложения 6; qi, q — внутреннее давление воздуха в пневматиках соответственно i-го и расчетного воздушных судов. Расчетную интенсивность движения воздушных судов следует определять на десятый год эксплуатации для асфальтобетонных покрытий, на пятый год — для облегченных и на третий — для покрытий переходного типа. Если данные по суточной интенсивности движения отсутствуют, рекомендуется пользоваться сведениями, приведенными в табл. 4 приложения 6 для различных категорий нормативных нагрузок. 3.61 (5.63). Прочность нежесткой конструкции аэродромного покрытия по предельному относительному прогибу должна удовлетворять условию \lambda_{\text{р}} \leq m\lambda_{\text{пр}}, (38) где \lambda_{\text{р}} — расчетный относительный прогиб покрытия от нагрузки \lambda_{\text{р}} = 0,9q/E_{\text{э}}; (39) \lambda_{\text{пр}} — предельный относительный прогиб покрытия, принимаемый по табл. 33 (41) или рис. 17;

Рис. 17. Графики для определения предельных относительных упругих прогибов нежестких покрытий, устраиваемых на грунтах: а — песчаных непылеватых грунтах; б — песчаных пылеватых; в — гравелистых и связных (глинах, суглинках, супесях)

Примечания: 1. Для пылеватых песчаных грунтов величину \lambda_{\text{пр}} следует принимать равной промежуточному среднему значению.

3. Величины \lambda_{\text{пр}} , приведенные в табл. 33 (41) и на рис. 17, установлены для категорий нормативных нагрузок при следующих показателях: H/Дэ = 0,78 — 2,10 и Eср/Eо = 8,7 — 20 на глинистых, суглинистых, супесчаных и гравелистых грунтах; H/Дэ = 0,68 — 1,53 и Eср/Eо = 8 — 12,4 на пылеватых песчаных грунтах; H/Дэ = 0,67 — 1,13 и Eср/Eо = 4 — 8,45 на песчаных непылеватых грунтах. Для других условий, а также при расчете покрытий для конкретного типа воздушного судна необходимо выполнять проверку прочности нежестких конструкций по предельному состоянию сдвига в грунтовом основании в соответствии с методикой, приведенной в приложении 9.

Для определения относительного прогиба покрытия следует предварительно назначить общую толщину конструкции H и задаться толщинами конструктивных слоев hi с учетом положений, указанных в п. 3.30 (5.37), а также рекомендаций табл. 1, 2 приложения 8.

Eо — модуль упругости грунта естественного основания, принимаемый по табл. 6 (17).

По номограмме на рис. 18 определяется отношение Eэ/Eср и эквивалентный модуль упругости двухслойного покрытия E_{\text{э}} = (\frac{E_{\text{э}}}{E_{\text{ср}}}) \cdot E_{\text{ср}} .

Расчетный относительный упругий прогиб покрытия от нагрузки определяется по формуле (39).

Для сокращения трудоемких расчетов в табл. 5 и 6 приложения 6 приведены величины Rэ для нормативных категорий нагрузок и некоторых типов воздушных судов гражданской авиации.

Рис. 18. Номограмма для определения общего модуля упругости Eэ двухслойной системы (цифры на кривых означают отношение модуля упругости двухслойной системы к модулю верхнего слоя Eэ/(EI)

Рис. 19. Номограмма для определения растягивающих напряжений при изгибе \overline{\sigma_{r}} от единичной нагрузки в асфальтобетоне

Рис. 20. Номограмма для определения растяпывающих напряжений при изгибе \overline{\sigma_{r}} от единичной нагрузки в промежуточном слое из материала, обработанного органическими и неорганическими вяжущими

При расчете двухслойного асфальтобетонного покрытия допускается рассчитывать на растяжение при изгибе только нижний слой. В этом случае двухслойный асфальтобетон приводят к однослойному со средним модулем упругости, определяемым по формуле (40).

Расчет \overline{\sigma_{r}} для верхнего асфальтобетонного слоя производят по номограмме на рис. 19 в следующем порядке:

многослойная нежесткая конструкция приводится к двухслойной, где верхним слоем является рассчитываемый слой асфальтобетона;

по графикам на рис. 15 или методике приложения 2 определяется одноколесная эквивалентная нагрузка P_{\text{э}_{1}} для асфальтобетонного слоя толщиной h1. При выполнении условия h_{1} \leq \frac{d}{2} величина Pэ равна Pк (d — минимальное расстояние между пневматиками соседних колес);

по формуле (41) определяется \text{Д}_{\text{э}_{1}} для асфальтобетонного слоя:

по номограмме на рис. 18 определяется эквивалентный модуль упругости многослойного основания под асфальтобетоном с учетом грунтового основания Eэ.осн. Предварительно вычисляются отношения H/Дэ и Eо/Eср.осн, где Eср.осн — средний модуль упругости слоев оснований между асфальтобетонным слоем и грунтовым основанием, определяется по формуле (40); H и Дэ — см. п. 3.61;

вычисляются значения h_{1}/\text{Д}_{\text{э}_{1}} и E1/Eэ.осн и по номограмме на рис. 19 определяется \overline{\sigma_{r}} .

Расчет \overline{\sigma_{r}} для промежуточного слоя, сопротивляющегося изгибу, производится по номограмме на рис. 20 следующим образом:

многослойная нежесткая конструкция приводится к трехслойной, где средним слоем является рассчитываемый слой толщиной h2 с модулем упругости E2 (см. расчетную схему на рис. 20);

по графикам на рис. 15 или методике приложения 2 определяется одноколесная эквивалентная нагрузка P_{\text{э}_{2}} для промежуточного слоя по суммарной толщине верхнего и рассматриваемого слоев h = h1 + h2. При условии h_{1} \leq \frac{d}{2} величина P_{\text{э}_{2}} равна Pк;

по формуле (41) вычисляется \text{Д}_{\text{э}_{2}} для промежуточного слоя;

вычисляются отношения H/Дэ и Eо/Eср.осн, где Eср.осн — средний модуль упругости слоев оснований между рассматриваемым монолитным слоем и грунтовым основанием, определяется по формуле (40);

по номограмме на рис. 18 определяется эквивалентный модуль упругости многослойного основания под рассчитываемым слоем Eэ.осн;

затем вычисляются отношения h/\text{Д}_{\text{э}_{2}} = (h_{1} + h_{2})/\text{Д}_{\text{э}_{2}} , E1/E2, E2/Eэ.осн и по номограмме на рис. 20 находится \overline{\sigma_{r}} .

Условие прочности проверяется по формуле (42).

Если выполняется условие \sigma_{r} \leq mR_{\text{ри}} , то обеспечивается нормальная работа рассчитываемого слоя. Если \sigma_{r}>mR_{\text{ри}} , конструкцию следует усилить или устроить монолитный слой из более прочного материала. Усилить конструкцию можно путем утолщения или повышения жесткости конструктивных слоев, в том числе и самого рассчитываемого слоя.

При корректировке толщин и жесткости конструктивных слоев необходимо окончательно проверить условие прочности по относительному упругому прогибу покрытия.

3.63. Расчет покрытий облегченного и переходного типов производится в порядке, указанном в п. 3.61. При этом следует пользоваться номограммами на рис. 17 и 18 и вводить поправку к величине предельного относительного упругого прогиба (см. примечание 2 к табл. 33).

При проектировании покрытий облегченного и переходного типов целесообразно использовать принцип стадийного усиления и совершенствования конструкции по мере роста величины и числа приложений нагрузок. В ряде случаев при соответствующем экономическом обосновании может оказаться рациональным для сокращения затрат на ремонты и содержание таких покрытий ограничивать движение по весу самолетов в неблагоприятные периоды года (периоды переувлажнения грунтов и оснований).

Расчет усиления существующих покрытий при реконструкции аэродромов

Если нижний слой двухслойного покрытия выполнен из обычного или предварительно напряженного железобетона, то в качестве слоя усиления должен приниматься, как правило, тип покрытия, указанный в п. 3.37. В том случае, когда в верхнем слое усиления принимается цементобетонный или армобетонный вариант покрытия, нижний слой, выполненный из обычного или предварительно напряженного железобетона, следует учитывать в расчете по формуле (35) как армобетонное покрытие той же толщины. Размеры плиты верхнего слоя должны быть кратными размерам плит нижнего слоя.

Расчет жесткого слоя усиления существующего многослойного жесткого покрытия производят по формуле (35) с предварительной заменой последнего эквивалентным по несущей способности однослойным покрытием, используя графики на рис. 29 приложения 6. Графики построены по принципу равной несущей способности двухслойного и однослойного покрытия, выраженной одноколесной нагрузкой.

При наличии разрушений в усиливаемом покрытии расчетная толщина эквивалентного по несущей способности цементобетонного слоя определяется с учетом категории разрушения (см. табл. 28 (34)).

При оголении напрягаемой арматуры существующее предварительно-напряженное покрытие следует рассматривать как железобетонное без предварительного напряжения.

Расчет асфальтобетонного слоя усиления существующего многослойного жесткого покрытия следует производить по формуле (43) с предварительной заменой последнего однослойным покрытием, эквивалентным по несущей способности с учетом положений п. 3.64 (5.65).

Средний модуль упругости существующего нежесткого покрытия без учета грунтового основания определяется по формуле

E_{\text{ср}} = \frac{\Sigma h_{i}E_{i}\text{К}_{i}}{\Sigma h_{i}} , (45)

где hi — толщина конструктивных слоев нежесткого покрытия;

Ei — модуль упругости конструктивных слоев;

Кi — понижающий коэффициент к модулю упругости, принимается по табл. 34.

Таблица 34

Примечание. Для нежестких покрытий в зону колеи входят участки покрытий шириной до 2,5 м в стороны от оси движения главной опоры расчетного воздушного судна.

Расчет длин плит армобетонных покрытий на температурные воздействия

3.67. При расчете армобетонных покрытий необходимо учитывать напряжения, возникающие в плитах вследствие температурных воздействий, изменяющиеся в течение суток и года:

коробления вследствие разности температур верха и низа плит \sigma_{\text{к}}^{t} ;

сдвига плиты вследствие трения при перемещении ее по основанию \sigma_{\text{сд}}^{t} , обусловленного изменением линейных размеров плит;

сжатия на контуре \sigma_{\text{сж}}^{t} , обусловленного задержкой перемещения плит.

3.68. Размеры плит (рис. 21) определяются из условия равенства максимальных растягивающих напряжений на подошве плиты в летний и зимний периоды:

\sigma_{\text{зимн}}^{t} = \sigma_{\text{летн}}^{t}, (46)

где \sigma_{\text{зимн}}^{t} , \sigma_{\text{летн}}^{t} — максимальные суммарные напряжения на подошве плиты соответственно в зимний и летний периоды, величина которых определяется по графику на рис. 22.

Рис. 21. Графики определения длин плит армобетонных покрытий

Рис. 22. График зависимости \sigma^{t} = f(L)

Длина плиты определяется в зависимости от ее толщины и модулей упругости бетона для различных географических широт расположения объектов.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЙ

Расчет и конструирование жестких покрытий состоит в назначении геометрических параметров сечений плит, удовлетворяющих условиям прочности, указанным в таблице.

Расчет и конструирование нежестких покрытий заключается в назначении толщин слоев конструкции, при которых обеспечиваются трещиностойкость слоев из асфальтобетона и других связных материалов, а также сопротивление грунтового основания и оснований из несвязных зернистых материалов колееобразованию под действием повторных нагрузок (см. таблицу).

Таблица

№ п/п	Расчетные схемы	Конструкции покрытий	Предельные состояния
1	2	3	4
1		Однослойные цементобетонные и армобетонные покрытия	По прочности Мр <= Мпр
2		Железобетонные покрытия	По прочности Мр <= Мпр По ширине раскрытия трещин aт <= [aт]
3		Предварительно-напряженные железобетонные монолитные и сборные покрытия: для сечений, армированных напрягаемой арматурой	По образованию трещин Мр <= Мт
		для сечений, армированных ненапрягаемой арматурой	см. п. 2
4		Двухслойные жесткие покрытия	По прочности \text{М}_{\text{р}}^{\text{в}} \leq \text{М}_{\text{пр}}^{\text{в}}
5		Конструкции усиления жестких покрытий: жестким слоем	см. п. 4
		асфальтобетонным слоем	По прочности Мр <= Мпр при hаб >= hаб.мин
6		Нежесткие покрытия:
		капитального типа и конструкции усиления асфальтобетоном	По деформации (относительному прогибу конструкции) \lambda_{\text{р}} \leq m\lambda_{\text{пр}} По прочности на растяжение при изгибе материалов, обработанных вяжущими, \sigma_{r} \leq mR_{\text{ри}}
		облегченного и переходного типов	По деформации (относительному прогибу конструкции) \lambda_{\text{р}} \leq m\lambda_{\text{пр}}
7		Жесткие покрытия на упрочненных основаниях:
		бетонные и армобетонные на основаниях из материалов, обработанных цементом	По прочности верхнего слоя покрытия Мр <= Мпр
		железобетонные, предварительно-напряженные и сборные на основаниях из материалов, обработанных вяжущими	По прочности верхнего слоя покрытия Мр <= Мпр
		жесткие на многослойных основаниях из материалов, обработанных органическими вяжущими и из необработанных материалов	По прочности покрытия на основании с эквивалентным коэффициентом постели Cэ Мр <= Мпр

Приложение 2

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОКОЛЕСНОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ НЕЖЕСТКИХ ПОКРЫТИЙ

Одноколесной эквивалентной нагрузкой является нагрузка, вызывающая в покрытии, несущем слое и грунтовом основании те же критические напряжения, что и многоколесная опора при одном и том же давлении в пневматиках. Для каждого конструктивного слоя определяется соответствующая эквивалентная одноколесная нагрузка с учетом толщины вышележащих слоев H.

При расчете конструкции по относительному упругому прогибу и сдвигу в грунте расчетная толщина H принимается равной сумме слоев, лежащих над грунтовым основанием. Для слоев, сопротивляющихся изгибу, расчетная толщина H равна сумме толщин вышележащих слоев и рассматриваемого слоя.

В качестве исходных данных используются геометрические параметры главных опор в соответствии со схемами (см. рисунок).

\frac{d}{2} = \frac{S_{\text{т}}}{2} - \sqrt{\frac{P_{\text{к}}}{1,4\pi q}}

График определения эквивалентной одноколесной нагрузки для нежестких покрытий (1 - 5 расчетные схемы различных вариантов главных опор)

По известным значениям этих параметров и расчетной нагрузке на одно колесо Pк и опору Pоп строится линейный график в двойных логарифмических координатах lgPэ и lgH. На графике откладываются две точки: A с координатами H = \frac{d}{2} и Pэ = Pк и B с координатами H = 2Sd и Pэ = Pоп. Точки соединяются прямой линией. Величина расчетной эквивалентной нагрузки для рассматриваемого слоя определяется на графике по известной толщине H.

Приложение 3

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОСТЕЛИ И МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ, ОБРАБОТАННЫХ ОРГАНИЧЕСКИМИ ВЯЖУЩИМИ, И ИЗ НЕОБРАБОТАННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Основания жестких покрытий

Расчетная схема слоистого основания для определения эквивалентного коэффициента постели: 1 — искусственное основание из материалов, обработанных органическими вяжущими, или из необработанных материалов; 2 — дренирующий или тепло-, морозозащитный слой, различные насыпи, слои замены грунта; 3 — естественное грунтовое основание

Таблица

<*> При расчете сборных покрытий величина Ду определяется по формуле (2) приложения 4.

Для необработанных материалов и грунтов

C = 0,01E. (4)

Для материалов, обработанных органическими вяжущими

C = 0,005E, (5)

где E — расчетные значения модулей упругости материалов слоев, принимаемые по табл. 6, 15 - 18.

Приложение 4

РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ ПОД ЖЕСТКИЕ ПОКРЫТИЯ

Бетонные и армобетонные покрытия на основаниях из материалов, обработанных цементом

Расчетная схема покрытия в комплексе с основанием и используемые показатели слоев приведены в таблице приложения 1.

Определение необходимой толщины укрепленных оснований под бетонные и армобетонные покрытия выполняется в следующем порядке:

назначается материал искусственного основания и по табл. 14 выбирается значение его расчетного сопротивления растяжению при изгибе R_{\text{ри}}^{\text{осн}} ;

вычисляется отношение

R_{\text{ри}}^{\text{п}}/R_{\text{ри}}^{\text{осн}},

где R_{\text{ри}}^{\text{п}} — расчетное сопротивление растяжению при изгибе материала покрытия, определяемое по табл. 8;

вычисляется отношение Мр/Мпр;

по графику на рис. 1 определяется величина отношения hосн/hп. Требуемая толщина укрепленного основания hосн определяется по формуле

где hп — толщина покрытия.

Рис. 1. График для определения соотношения толщин укрепленного основания и покрытия (цифрами на кривых указано отношение расчетных сопротивлений растяжению при изгибе материалов покрытия и укрепленного основания)

Отношение расчетного и предельного изгибающих моментов Мр/Мпр в покрытии определяется на основании результатов расчета покрытия заданной толщины hп без учета укрепленного основания. При этом в случае соотношения моментов Мр/Мпр > 1,5 необходимо увеличить толщину покрытия или заменить его двухслойным.

Расчет толщины укрепленных оснований под двухслойные жесткие покрытия следует производить по указанной методике, предварительно заменив двухслойное покрытие эквивалентным по несущей способности однослойным.

При определении расчетного изгибающего момента Мр в покрытии искусственные основания из неукрепленных материалов (дренирующие или теплоизолирующие и морозозащитные слои) совместно с грунтовым основанием следует принимать как приведенное однослойное с эквивалентным коэффициентом постели Cэ согласно приложению 3.

Данный метод расчета может быть также использован для оперативного решения вопроса об изменении параметров искусственного основания (толщины и расхода вяжущего) в процессе строительства в связи с изменением вида грунта основания, марки цемента или способа смешения.

Железобетонные, предварительно-напряженные и сборные покрытия на основаниях, обработанных вяжущими

Определение необходимой толщины упрочненных оснований под сборные покрытия, железобетонные и предварительно-напряженные монолитные покрытия выполняются в следующей последовательности:

определяется значение условного диаметра площади передачи нагрузки на основание:

где lтр — значение требуемой упругой характеристики плиты, при котором соблюдается условие прочности (1);

Кw — принимается по графику на рис. 13 в зависимости от отношения величин жесткостей плит покрытия в направлении осей Y и X (\frac{B_{y}}{B_{x}}) или по табл. 1 настоящего приложения для типовых плит сборных покрытий заводского изготовления;

Таблица 1

Примечание. Характеристики плит приняты в соответствии с рабочими чертежами «Типовых конструкций и деталей зданий и сооружений серии 3.506-3» и «Альбома рабочих чертежей предварительно-напряженных железобетонных плит для сборных дорожных покрытий», М., 1965.

Рис. 2. Номограмма для определения отношения условного диаметра площади передачи нагрузки на основании Ду и толщин искусственных оснований hосн из материалов, обработанных вяжущими, под железобетонные монолитные и сборные покрытия

Приложение 5

КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ АНКЕРА

Анкер представляет собой монолитную железобетонную конструкцию, состоящую из анкерной плиты и шпор, заглубленных в грунт. Схема анкера представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема анкера: 1 — плита; 2 — анкерная шпора; 3 — рабочая арматура; 4 — конструктивная арматура

Толщину анкерной плиты hп и ширину шпор bш рекомендуется принимать постоянными и равными соответственно 30 и 100 см.

Число шпор и глубина их заложения H определяется путем расчета из условия равновесия анкера под действием сил натяжения арматуры N (тс/пог. м) и сил сопротивления анкера сдвигу Fсдп

N <= Fсдп. (1)

Сопротивление анкера сдвигу определяется по формуле

Fсдп = n·Fсд, (2)

где n — число шпор;

Fсд — сопротивление сдвигу одной шпоры и прилегающих к ней частей анкерной плиты, определяется по графику на рис. 2 настоящего приложения.

Рис. 2. График для определения сопротивления сдвигу одной шпоры в грунтах: 1 — глинистых; 2 — суглинистых и супесчаных; 3 — песчаных

Глубина заложения шпор должна быть в пределах 1,5 — 2,5 м. Расстояние между шпорами в свету принимается равным 2H.

Армирование анкера выполняется сталью класса А-II. Потребное количество рабочей арматуры принимается по таблице.

Таблица

Конструктивное армирование плиты и шпор анкера производится стержнями диаметром 12 мм, располагаемыми соответственно через 25 — 30 и 40 — 50 см.

Защитный слой принимают равным 4 см для арматуры плит, 5 см для арматуры шпор.

Приложение 6

РАСЧЕТНЫЕ ТАБЛИЦЫ И НОМОГРАММЫ

Таблица 1

Расчетные характеристики самолетов и вертолетов гражданской авиации

Типы самолетов и вертолетов	Максимальная взлетная масса, т	Давление в пневматиках, кгс/см2	Взлетная масса, приходящаяся на главную опору/колесо, т	Колея главных опор, м	Схема главной опоры (размеры даны по осям колес, см)
1	2	3	4	5	6
Самолеты: Ил-62М	165	11	78,4 ------ 19,6	6,8
Ил-86	206	8,5	63,2 ------ 15,8	11,15
	245	9,5	75,13 ------- 18,18
Ил-76	170	6,5	38,24 -------- 9,6	8,16
	190	6,5	44,65 -------- 11,16	8,16
	210	7,0	49,35 -------- 12,33	8,16
ТУ-154Б	100	9,0	47,52 -------- 7,92	11,5
Ил-18Д	64	8	30,4 ------ 7,60	9,0
Ту-134А	47	8,5	22,32 ------- 5,6	9,50
Ан-24	22	4,5	9,9 ------ 4,95	7,90
Як-42	53,5	9,5	24,1 ------ 6	5,63
Як-40	16,1	5,5	7,24 ------ 7,24	4,52
Ан-2	5,5	3,0	2,75 ------ 2,75	3,36
Вертолеты: Ми-6	42,5	7	16,3	7,50
Ми-10К	38,0	6	15,40 ------- 7,7	5,00
Ми-8	12,0	5,5	4,38	4,50
Ми-4	7,5	4	3,12	3,82
Ми-2	3,55	4	1,32	3,05
Ми-1	2,55	4	1,065	3,32
Ка-26	3,25	2,5	1,3	2,42

Примечание. К внеклассной категории нормативной нагрузки относится самолет Ил-62М, к I категории — Ил-76 с массой 190 и 210 т, ко II категории — Ил-76 с массой 170 т, Ил-86, Ту-154Б, к III категории — Ил-18Д, к IV категории — Як-42, Ту-134А, к V категории — Ан-24, Як-40. К тяжелым типам вертолетов относятся Ми-6 и Ми-10К, к средним — Ми-8 и Ми-4, к легким — Ми-1, Ми-2, Ка-26.

Таблица 2

Рекомендуемые значения расчетных коэффициентов Ки и КN при расчете жестких аэродромных покрытий