Назначение конструкции покрытий

Конструкция искусственных покрытий взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек и мест стоянок аэродромов должна обеспечивать их сопротивление нагрузкам от самолетов и воздействию природных факторов: температуры, осадков, ветра и др.

Проектирование покрытий слагается из трех элементов – конструирования, расчета на прочность и оценки экономической целесообразности конструкции, - которые неразрывно связаны друг с другом. Под конструированием подразумевается обоснованный выбор типа покрытия, материалов для устройства его отдельных слоев и рациональное расположение их в покрытии в соответствии с затуханием по глубине воздействия нагрузок от колес самолетов и природных факторов. Конструирование – наиболее творческая часть проектирования. Оно требует от инженера хорошего понимания условий, внимательного учета опыта работы различных покрытий и наличия местных строительных материалов, их свойства и условий работы в покрытиях. Назначая конструкцию покрытия, необходимо ясно представлять технологический процесс его строительства, стремясь к его упрощению и широкому внедрению механизации и индустриализации.

Необходимость строить прочно и дешево делает обязательным вариантное проектирование и обоснование выбора типа покрытия на основе технико-экономической оценки сроков строительства, окупаемости затрат на устройство покрытия, экономии на эксплуатационных расходах.

Роль расчета толщины покрытий сводится к обеспечению равнопрочности конструкций сравниваемых конкурирующих вариантов.

Невозможно повысить точность расчетов только односторонним совершенствованием методов учета одного из влияющих факторов. Развитие методов расчета может быть обеспечено только при одновременном уточненном исследовании всего комплекса влияющих факторов:

- величины расчетных нагрузок;

- значений параметров прочности материалов;

- уточнения схемы расчета.

При конструировании искусственных покрытий аэродромов необходимо руководствоваться следующими принципами.

В конструкции покрытия должны быть максимально использованы местные материалы. Конструкция покрытия должна обеспечивать необходимые прочность и долговечность при наименьшей стоимости и минимальных затрат труда и механической энергии на строительство и последующее содержание.

Для устройства верхних слоев покрытий следует применять прочные материалы, хорошо сопротивляющиеся нагрузкам от колес самолетов и мало подверженные износу.

Наиболее дорогостоящие материалы конструктивных слоев покрытий следует укладывать возможно более тонкими слоями – толщиной, обеспечивающей возможность их укладки в процессе строительства и надежную их работу в соответствии с нормативным сопротивлением нагрузкам. Для этого толщины слоев не должны быть меньше минимальных, приведенных в таблице.

Необходимая прочность искусственных покрытий должна обеспечиваться за счет соответствующей толщины слоев основания. Прочность материалов конструктивных слоев может снижаться с глубиной в соответствии с затуханием эпюры напряжений от внешней нагрузки. Желательно, чтобы модуль деформации каждого конструктивного слоя не более чем в 2,5-3 раза превышал модуль деформации нижерасположенного и не менее чем в 1,6 раза превышал эквивалентный модуль деформации всех нижележащих слоев.

Выбор конструкции покрытий аэродромов всегда должен решаться сравнением строительных и эксплуатационных затрат для нескольких намеченных вариантов. Для этого может быть применен метод срока окупаемости, который оценивает, за сколько лет экономия в расходах на содержание покрытия окупит некоторое удорожание стоимости строительства более совершенного покрытия.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений:

K₁ – K₂

t=------------

C₂ – C₁

где C₂ и C₁ –эксплуатационные расходы при разных вариантах;

K₁ и K₂ – капитальные вложения на строительство разных вариантов покрытий.

Значения величин K₁ и K₂ принимают по сметной стоимости, C₁ и C₂ – по данным организаций, занимающихся эксплуатацией аэродромов. Наиболее выгодным считается вариант, для которого срок окупаемости наименьший. Срок окупаемости не должен быть больше установленного нормативного срока, не превышающего 10 лет.

Расчет по сроку окупаемости не является исчерпывающим. В ряде случаев народнохозяйственная эффективность скорейшего развития сети воздушных сообщений может оправдывать применение более дешевых при строительстве, но требующих больших расходов при эксплуатации типов покрытий. В других случаях приходится считаться со сроками, необходимыми для строительства покрытий разных типов. Поэтому расчет по срокам окупаемости хотя и может рассматриваться как ценный метод сравнительной оценки вариантов строительства покрытий на аэродромах, но не должен приниматься за решающий критерий для выбора типа покрытий.