автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Жесткие покрытия сельскохозяйственных аэродромов и подъездных путей

московский ордена. трудового красного знамени авто!дон1шо-дорсхшй институт

На правах рукописи леш алеже!! евгеньевич дш^

жесткие покрытая сельскохоеяйсгвекньк АЭРОДРОМОВ и подьезднш пут ел

Специальность 05.23.11 - Строительство автомобилъши

дорог я аэродромов

Автореферат

дассертаики на соискание ученой степени кандидата технических наук'

ч.

МОСКВА 1991

Работа выполнена на кафедре "Аэропорта и топетрукцаи" Московского ордена Трудового Красного Знамени авгоыобйлъ-ко-дорожного института.

Научный руководитель - доктор технических паук,

профессор Г.Й.Глушсов

- Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор В-Й-Травуп,

кандидат технических к&ук, стардзк научный сотрупдкк Л.А.Марков

Ведущая органсзадая - ГПИ к КИЙ ГА "Аэровроекх"

Бэдкта дкссертац'л состоится " 2%" иицуЛ 1902 в ауд. 42 в 10 часов на з ас станки спвсдалгзйроватюг совета ВАК Д С53,30.01 лря Коскозскок ордена Трудового Крс ного Знамсвд авгогаэбишю-дораэком шетатуте по адресу: 125329, Москва, ГСП-47, Лечднградсккй проспект, 64»

С диссертацией дошэ озиакомзться з бг.&&э?ъке еистк-

туга.

ТаявЬоп для справок 155-СЗ-25.

Проспг,; црввягь участке в обсуздсаид работы л направить Ван отзыв на автореферат з двух зкасглишрах, заверенных гербовой печатью, да кул ученого сскрогаря.

Автореферат разослан " 6 " Олре^ил ¿с^ 1%

Ученый секретарь с п ецп алю кро ва> того со ъ от а ВАК Д 053,30.01 при ШМ кацдйдат технических: наук;

доцшп

ЭЛл.Сдтняко:

0Б2АЯ ХАРАКТаКСТККА РАЬ'ОИ

Актуальность -работы. Использование авиации в сельском хозяйстве имеет специфику по сравнению с традиционными направлениями ее использования. Особенности сельскохозяйственной авиации заключаются в следующем:

сравнительно невысокая интенсивность взлетно-посадочных операций, которые к тому же носят часто сезонный характер;

относительно невысокие нагрузки на аэродромные покрытия. ч/Тл ¿акторы дол.-ллы быть максимально учтены при строительстве сельскохозяйственных аэродромов. 3 частности, представляется перспективным использование в этих целях бетонов не на традиционном портландцементе , а на шлакопортландаеканто , что позволяет сэкономить вяаущее и расширить область применения более доступного и дешевого шлакопортландце мента.

Кроме того, для аэродромов сельскохозяйственного назначения целесообразно ориентироваться на сборные бетонные изделия , из числа которых особое место занимает шестигранные плиты вследствие их повышенных эксплуатационных характеристик.

Однако эти вопросы , несмотря на их актуальность , до сих пор не освещены в соответствующей литература по строительству аэродромов . В результате такое строительство часто ведется по топ же схеме , что и строительство аэродромов несельскохозяйственного назначения.

Цель раооты. Цельы работы являются экспериментальные и теоретические исследования для обоснования возможности :

изготовления покрытии сельскохозяйственных аэродромов из прогрессивных сборных конструкшм-шестигранных бетонных плит;

замены портландцемента в бетоне для строительства покрытии сельскохозяйственных аэродромов на шлгосоиортландцемент;

отказа от возведения мощных искусственных оснований иод сборные бетонные покрытия за счет учета в них остаточных деформации.

Научная новизна. Га/чнал новизна работы состоит в следующем: т>е:»одяна и обоснована раоочая гипотеза, позволившая при строительстве сооркых покрытии сельскохозяйственных аэродромов отказаться от устройства годных искусственных основании; этого удалось достичь благодаря учету г статочных деформации основания при расчзте таких покрыт;;,!;'

шус^я г.'егод расчет--, пестигганных бетонных плит с учетом оег:.;'СЧ1"1'. :„э;«с:>:;>:'и.: основания;

выполнена серия экспериментальных исследование, позволявшая обосновать техническую и экономическую целесообразность замены при строительстве сборных бетонных покрытий сельскохозяйственных аэрод-рогюв портландцемента на шлакопортландцемект с пластифицирующей добавкой.

Практическая ценность работы. Использование сборных шестигранных бетонных плит вместо монолитного покрытия позволяет ускорить строител! ство сельскохозяйственных аэродромов, а такке снизить затраты на их возведение. Учет остаточных де^ормациЛ дает возможность отказаться от устройства модных искусственных основании, а замена портландцементе шлакопортландцементом, помимо экономического эффекта, позволяет решить важную экологическую проблему за счет утилизации отходов металлургической промышленности.

Реализация результатов работы. Оштно-промышленное внедрение сборных бетонных шестигранных плит было проведено в пос.Ерилевка Херсонской области, вычислен экономические здект от возведения сборного покрытия вместо монолитного. 5 расчете на годовой объем . выпуска плит 0=36^000 м'он составил Э-ЗУи. туе. руб.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований были долокены на 48-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ. Диссертационная работа рассмотрена и рекомендована к защите на заседании кафедры "Аэропорты и конструкции" !АА,И.

Структура и объем работы. Диссертационная раоота состоит из введения, четырех глав и обдих выводов.содержит 78 страниц мадшнопис-ного текста, 26 рисунков, 17 таблиц, список литературы из 52 наименований и 3 приложения.

Основные положения диссертации изложены в трех опубликованных работах.

СОДьР.-.АШЫ РАБОТА

В ш;,вол главе рассмотрен« основные задачи, которые решаются в сельском хозяйстве с применение'/- авиации; дало описание основных ендов воздушшх судов, используемых £ сельскохозяйственно.! авиации, с их краткими теуатческлп.те хаиакт зр'.'.ст яками.

Г'ыполнение селъекохоэял^тьэнных работ о использование:,! аьнашш связано с их нрэеашд* обеспечением, то есть лоцготовкой спеии-льно оборудованных участков теарлторгя для организации безопазнол ра'. о;;; воздушных сулов. Так;:?,и обору лсващ:ямх участками служат сельскохозянст--вешше аэродром«.

о роботе приезд,1»» план расположения здаячл к соору.;л;п1,. аэсодро--сельскохозяйственно.! авиация а их кратко., характеристикой к требованной, предъявляемы;«! к }'.&н ую«г-в обзор с/аествушах конструкция покрытпл этих зуролрс.-,:ов.

Отлзчятвльнима ооабенностлми сельскохсгя.'.стввннах аэродромов (по ср&вяенш с аэродро^алти несельскохозяйственного назначения). явдлгст-сл малая иктэнстбнссть их работы >: нзпродолы!тэльнн,. промежуток времени выполнения сельскохозяйственных .сабот о ..'слольеование-.; арлшиш., 'ля аэрсдрокы эксплуатируется только во время проведения аглацзонко-хи:.:ическпх работ, которые вуполшыт в безватреняу>з иля маловетренцуа погоду, при отсутствии туманов, при "левксм свете,;!, как правило, б тоялоэ вре-'л. года. Во а ото позволяет отказаться о? устройства тцчых пскуссгввшых основши!! пря строительстве аосткпх покрытий сельскохо-здйстзешш: аэродромов. Однако,¡три этом необходимо расчет пскрнгяЯ зчлх йЕродро-лов прогодать с учетом эотаточннх деформаций основания, В работа прглгедекы осшвкыо ярзяпоснлкз для расчета г-х-сткг.х покрытий сельскохозяйственных аэродро:?св.

Важное гяачоляо вря расчете таких яскрятпЛ гаеог внбср модели грунтового основания. Одна на нчх представляет собой подэлъ упругого полупространстга. Грунтовое освосаизе в эточ случае депортируется на ■только под !1гозод::о:1 загрухзпзл, но и' з-> ео прэдела-ли Согласно другой подола (годелл >1уссп-Влккдара) осшвахто спутается упруга,и его реакция прге'о проасрцзояольаа вэрзпкааьгаш переменная;! соверхиостп основам, В этог/ случао дефор^аддй з оспованяя яознтааыт только под наг-Р7;:эяноа ишшкоЯ, а за со продела«« от раг;м пуло. Существуют гак-:аэ другйэ 'юдолл грунтового основания. разработкой которпх Еашпгзллсь лзвзстяыо учение: ¿¡О Лялояокхо-ъородач, О.Я.Еохтар, И.И.Черкасов, Г» К.Кле;1гI. Сябшцачзскге сдучаи голеганпя грунтов"'.'отралоот коябпяяро-Баягыо «опеля грунтового основания. К яду мокко отнсста »одаль А .П.

Синицына, предо^авлящую собой комбинации моде.л Винклера и упругого полупространства.. В этой под ели верхняя слой основания подчиняется Винклерозской гипотезе пропорциональности, а кижшш представляет собой упругое полупространство. Лдя учета остаточных деформации основания при расчете четких покрытии сельскохозяйственных аэродромов модель А.П.Сшнгцына является наиболее подходяща;',.

Перспективным направлением яря строительстве покрытий сельскохозяйственных аэродромов является применение бетонов на шлакопортлаад-цаменгном вяяуаеи. Это ляиущоо выгодно отличается or портландоеиен-тов больше,! доступностью, пониженно.! энергоемкость?) и стоиыостьо. Экономия цемента прп изготовлении бетона на гаекопортлаадшевтиси вяяущеы составляет около 30$. Загрязнение oscpyasas;8l! среди при изготовлении шлакоггортлавдцоменга ниже, чеи при изготовлении обычнях цементов. Однако для успеаноИ замена обычного аэртлаявдекеита шлакоиортландцемеитом необходимо доказать его пригодность .для этой цели.

Во второй главе изложены результата гтирюяшельвых исследовании прочностных показателей (прочное?г при с.\лт;:п и растяжении при изгибе), морозостойкости бетонов г. их дз^ор'-йкшшх характеристик (модуль деформации, кш;этек& развития усгща п ползучести). Кроме того, приводится гшаии хсттс&тЛ кодолс-i плпт иохрития ссдьскохо-вяйовжиишх fr-.-pci-p.-.:«® п ла5орсторк:и уеловкдх. Б работе балл ясполь-sobohu tfsioin да ¡цл.^^ссортли^дцс-'лоптаг: СсЗряки&ском сульфйтоото»!ком 400 и П'-до^сд;..': г'я»:л SOD.

. • акр-.-,*;.- /. i rpiarcnno~isxtr..nsoi~iz показателей бетонов на . .• .. . л,.ядпе:;агго (прочность rip;; с^тпн z .растят*:— '•. л U;.i: 4c;:;\i>( модуль д^ор:.:ацпд, ползучесть а

п 20 cccTtjo», от.шчаззгдася расходами цеаел-

.•:'., rv : крупного гаиодигтеля, Крс:,:е того, для пластификации

с.-—г.слх. ■_______ ; "г:' отаосзяая бшш использована

01 .-йккчеик'^ х:оьзр>.л;оогкочц:5гвшз ЕотаетЕа (ПАВ), пз числа которых cujjs ш(5ршзп usuioaoo дспаЕиг, расЕространэншо а доступа» добав-* г. zcrzzcy,ii4oii:iroa СЛОТ)-. от::о,;;ов дессд!д,ачеокой прсгсдаленностс.

Ь'зтотак обрасци после (¿ордоигшш паходшшоь. в слодукядос ра^т-х условиях тдердедся:

Н- нормальное гаардегаа прп относительной влажности воздуха SO-SS/i в специальной х',а\:ерэ;

С- сухоз твердешз прп относительной влажности воздуха 40-70^ v кемнаишх условиях;

!.5 - нормальное твердение п^слз тармовлажностно») о С аботкм по рехшу 2 часа + 3 часа + 6 часов при температуре Т = 70°С, гда 2 часа - вндорлзт образцов перед пропаркол ;

3 часа - подъем температуры в пропарочно;: камере ( куда ;оме-

щоны образны ) до заданно/ величины Т ; б часов - ввдархка образцов в пропарочной камере при заданной температуре Т ;

I.1C - сухое твердение после термовладностно,) обработк: по такому-ко ренму 2 часа -г 3 часа + 6 часов при' температуре Т = 70°С;

Ml - нормальное твердение после термовпаЕностноЗ обработки по ро-н:му 2 часа 3 часа + G часов при температуре Т = Ы'^С;

LilC - сухос твердение после иата.ювлалщоснкы обработки по ренину 2 часа + о часа +■ и часов при температура Т =

£1 - ноу";алык'3 твердение После термовлачСйКГ обработки по реки-н/ I час г 2 часа '¿0 мин +■ 3 часа 30 мин при температура Т = GG°G; где 1 час - .играна образцов перед пропаркой ;

2 часа 20 miui - подъем гешзратури в нропарочно^ камере (куда лошэщзки оЗряг'ДН ) до гаданнол величины Т;

3 часа 30 гин - выдержка образцов в пропарочной каморе при заданно» температуре Т ;

Xiu - сухое гъ vp'oivr.-ro'v-: <-■. ••;■•:с :;.о ро.тп-

uy I час +■ 2 чаоа 20 .5 20 шк г.: • -•< : Г

Данные яопытшш куооа Р.» aj-'IO с-: .. и-% . . • • • с» \itii Салочек I0»1U*4U с;л на раогл -'':' ■ ■ ...п ;n-r5,d& и.:.. >•> re >-"'iбочо.; рэ-дешшэ результаты iwowt v -.j^.i-ii • .-„ft О,,." „з&ижп

ЛСГ к масса виакопорзлздзцедок-.. cm его г..с,.. - на jl --'i ¿тон-

ной смеси. Результаты оке::?. >.••••<.• гплыш-г ьхь, _и олх. xrsycr

о топ, что бетоны на а^оортллпздо-'*!;,-.^ г . . Ззекс,: лпа-.'хпояти т ■'•"те-нам того же класса на порт ландзпконг«. 1фи v-i ... - услс~ч.т.: для

проверенных составов оптимальном о^аггшюь -че^го - .югчт;?.

Бетоны на шюкопортлоедцгуокт г о доЗвакс* ■;? и ..¡¿л расхода в.^ущвго 450 кг на 1 и'бетонцоД oj/oca характерпгу-тся яыеокоЛ морозостойкостью. Они ЕВД0рптГ'--;ог болоэ G00 и:пи:ов замерwmrar* я оттаиваний.

Для получений данны.: по - --ко раггатия усаддошв де£>ор:>'- .-г п деформаций 'полаучостп бс-тсчп олааоповтяаядце^оитл, (tec г -■ цело несколько cupiiii исяитаяий о вмочивиз разчерам:: 10« 10x30 оч, 'гп-кив >;0 образцы были асиатанм п ш ооррдчлвикя г;ояул.ч r'bfopum и оето-на. ,

- о -

Нагрузка для получения отои характеристики составляла 30 к ЬЪ% от разрушающей. Результаты опытов свидетельствует, что деформации усадки и ползучести а так^е модуль деформации этих бетонов имеэт тот же порядок, что и у бетонов на портландцементе. При нагрузках, равных 30$ от разрушающей, ползучесть бетонов^Елакопортлаядцеыенто косит затухающи., характйр.

Яля исследования раооты кестких покрытии из шестигранных плит под нагрузкой оыли проведены испытана" моделей этих плит. Б качеств; материала для ьих использовался бегон на Подольском шлакопортдандие-ыенте марки 3^0. Для выбора оптимального состава бетона для моделей были проведены испытания трех групп образцов-кубов размером 10*10* 10 сы, на прочность при сжатии:

- без добавок;

- с добавкой 2$ хлорида кальция к ыассе цемента;

- с добавкой оушрдластидщкатора тугалич-^ортньдегпдногс типа ( С-3 )- также к массе цемента.

Бее образцы твердели в нормальных условиях при относительной влажности воздуха 00-95$. При этом образцы без добавок проходили предварительно термо^анностлую обработку в пропарочной камера. Результаты испытания образцов-кубов показали, что наивысшую прочност на сжатие имеет бетон с добавкой сулераласти^шшгора С-3, который и был использован для изготовления модели плит.

Соотношение ыекду параметрам шетигранкой плиты и параметрам ее модели установлен на основании существующей «егодаки.

Для проведения испытаний модели аостиграшшх плит укладывали на предварительно умамюшюе песчалоо основание и нагружали сосредс . точенной нагрузкой чороз шга-лп. Для на/орешзя прогибов в точках приложения нагрузки устанавливали датчики часового типа. Всего было пелнтано пять моделей ппиг. Две из них загружали центральной нагрузкой, а три других- нагрузкой, прилогешой в углу. На основании резу; татов испытаний построены графики зависимости прогибов моделей от величины приизаднваеыой к ши нагрузки, которая увеличивалась до то; пор, пока подель'плати -но разрушалась. В качестве разрушающей была принята такая нагоуака, при которой на поверхности бетона происходи пояшгакао первой гребши В результате исследований моделей вестЕгрЕ Еах шшг было устаиоЕл-зно, что отношение разрувавщай нагруаки, прилс данной к митру надела, к рйар/квдэй наррузаз, приложенной к ее уг; составляет 1,2 -е- 1,3.

В третьз-ù глаьв приводятся данные построения .\;атематическои модели покрн??.б. седьскохоиямстьешшх аэродромов о использованием ОБ.'«'. В качестве расчетного периода времени при проектировании этих покрытий было принято весеннее время года, когда грунты переувлажнены и тлеют минимальную несуцуъ способность. При эксплуатации аэродромов в этот посиод идет интенсивное накоплен ¡е остаточных де^оркашь. основания. В последуодее время они частично восстанавливается. Поэтому при малой интенсивности эксплуатации сельскохозя.:ств.знных аэродромов, непродолжительном прс:,;едутко времени их раоэты в течении года t, 15—30 дне,;) малой нагрузке на покрытие представляется допустимым выполнять расчет покрытии этих аэродромов о учетом остаточных де^орь-ацил основания. '¿то позволяет отказаться о? уетрсдстЕа «ощных искусственных оснований под жесткие покрыткч, как это делается дл-; обычных аэродромов.

При реь'внни задачи об изгибе бетонно« плиты покрытая, лежащей па основании, допускадцеы образование оеггточных д.-^ор^ацип, была использована усовершенствованная модель гскогания А.Л.Синицыяс. Эта модель состоит из слоя конечно.: кспзости, з котором развивапт'ся остаточные деформации только под иагр/лекнол пло-ладкои. Указанный слои лежит на упругом полупространства.

Расчет плиты покрытия сельскохозяйственного аэродрома производился по методу b.li.ï.e/.очкина и А.Н.Опниииаа с рядом дополнении, учитывавшим накопление остаточных,де^ормаци., основания. иелью расчета плиты является эпюра реакции основания, которая позволяет определить все внутренние усилия, возникающие а плите.

Первоначально расчет проводился для плиты, шецщел в плана форму прямоугольника и зпгру;.<£няш центральной сосредоточенной нагрузкой Fd , Б дальнейшем это решение развивается для расчета шестигранной плигы. Расчет прямоугольной плиты (рис Л) проводился только в продольном нап-раышшн, то зсть по балочной схеме. Балка-плита (в дальнейшем балка) была разбита по длине на II равных участков, .длиной с-^-ы (рис. 1.6). Б нределах кавдого участка реакция основания считалась равномерно-распределенной. Расчетная схема балки получена путем размещения условных абсолютно .кестких стержней мевду балкой и основанием в сбродинэ каждого участка (рисЛ.б). Полученная статически., неопределимая система рассчитывалась смешанкш методом. Основная система выбрана с учетом симметрии балки и приложенном к яеп нагрузки: в середине балки бала помещена заделка, и действие вертикальных стеркней заменено действявм^н^пз-вестных сил y,,l'i, ,..Х5(рлс Л.в), Канонические уравнения C0CTatweiM7viî3

а)

Рс1

/-/ Рл

777 г77

гттттттуттт

У.5 X, Хз Хг Х< ХЛ X/ Хг X? X* X?

I и и & и I и

7-77Г

Рлс.1. Прямоугольная плита покрытия сельскохозяйственного аэродрома при расчете ее по балочной схеме:

а/ размера и схема загружены плиты; б/ расчетная схема; в/ осносная система

. - У -

'слоьи-1, что суммарное деремещекня по направлению каадо. о вертакально-•о сторлля равны нулю:

501 + +Уи =О

Ь~ш ч X, 5„ + X, ¿"^ - Х3 513 * Хч 5М + Хг + ¿Ь - О

ХоОго + ■ % ----о

ХА. < ХЛ/ ' ' > 4 »Я ( 1 }

хр от 1 х, о.п,» /3<5/3 * у„ ~-о

ХАз 4 I х,5'зг + +

Кроме сил Х„ , X, ... Уз за неизвестную принята осадка центра бал-( У о . Коэфц ¡щиентн при неизвестных б этих уравнениях 5^ представляют )5ой перекалял бадкя и основания по направлению силы^т действия ¡нничннх сил, приложенных в направлении силы :

.е У*; - упругая осадка основания от действия единично/ сидн;

- прогаб балки о? д.иствия единично.; силы, нонкческке уравпэнг.я решены совместно с уравнением равновесия. Полунина значения неизвестных Х0 , у. { ... Х£ были использованы для опре-Л8НИЯ ВНутраНШ1Х усилий В "Л, В частностп,Д.г.г .:ичкслезр!я 2 3ГК-

ощоро момента в центра балки, где он является п-пег.тяьша.

Учет остаточных до^оркащы оококагая произсэдклЬя исходя из слезного. Допустим, что грунтовое ..слодлпс загружено негсоторнм ытам-д площадь» А. Упругая дефоржкви буд^т :у.оть мест:' по только непос-ютвзнно по штагшо«, но л за его прогелагдт. 3 отличи? от упругой, ваточная деформация кмоот г.есто только под лта*шом в пр дел^-х пло-5! А. Поэтому для учета остаточных де|ормац;т:': вз^'чтея геполлдтель-» слагаемые 1учитнпааэд8 остагочну» ссставлящуго осад;':: основания) [ько при вычислении главных адякпчннх пвремещеши 5ц. »

Эта слагаемые вычислялись следующим образом. Допустил, что натруз приложенная к I - тому участка основания, размерами Ьхс ( см. .1), равномерно распределена и равна оданпцэ. Тогда интенсивность лощи составит:

~6>с

Остаточная деформация основания прп и. -м приложении нагруз&и: у.;, < 4 )

где Wt - остаточная де^орь'ашя основания при перш/, приложении нагрузки;

- коя^.!ицеонт, зависящим от типа покрытия; U - количество циклов приложения нагрузки. К рома того, в соответствии с формулой Винклера:

W,-

3 . ( 6 )

_________tu i 7 )

где К4Ц. и - коэффициенты постели грунтового основалия соотвегст венно при и -и приложении нагрузки и при однократной нагрузке.

Из уравнении ^ 3) - ( 6 ) имеемV _ ___

= ехри.^и) '

,,, , .. _/__£_ ехрГ^Сри) т С В )

Таким образом, для учета остаточных деформации основания необхода ыо 1фи вычислении главных единичных перемещении 5ц по дорлулэ ( 2 ), добавить третье слогаемо^

•5 +

Как видно иа формулы С 8 ), остаточная деформация основания зависит от коэффициента постели грунта ИЛ и количества цшшоь прилогш-ния нагрузки U . Расчат балки произведен для следующих когффициантов постели; Н^ = 30; 60; 90; 150 MH/uï При этом для к&эдого из них количество циклов приложения нагрузки и. принималось равным lu'; lu; 105и Ю6.

На основании результатов расчета балки построены графики завися-мости изгибающего момента в середине балки mtn,a> от ^^(рис. 2 ) .

Задача об изгибе бетонной шестиграннол плита,лолацдаи на основами; доиускгшцец-образование оотаточных деформаций, решалась, как и задача изгиба балки, по методу Б.Н.Шгачкика с использованием усовершенствов ной модели основания Л.П.Сшшшна. Как « в предыдущем случае, в указа йый метод бпл внесен ряд дополнений, учитывающих остаточные де.;ораапи основания. В результате расчета необходимо было получить эпвру реакц. основания, которая позволяет определить внутренние усилия в плите.

С цельв упрощения решёкия задачи, расчат.шестигранной плиты бал

is) (ч) (5) (6) (tgtl)

Рис.2. . Графическая 'интерпретация результатов расчета балки

заменен расчетом кругло.;, раЕноволико.: по ашавдк ь плаке плиты \рис.3 Как а ирк расчете бьлхи, п~л?а била загружена центральном сосредоточен' но.; нагоузко/» Рл . ¿!ля расчета плита была разбита ка три кольца одинаково.. ширкни С {.рис. З.б). ¿5 пределах каздсго кольца реакция основания считалась разномерно распределенное, Расчетная схег/а плиты получена путем раамецчшкя бесконечно большого количества условных абсолютно хае. кпх стернсн.й мечлу слито;; и основанием по средним окружностям колец ( рис.З.в). И середина плиты шеек кру? диаметром в центре которого размещен один опорикл стержень. Расчет получэнно/, статически неопределимо.. система был лроазведек смепанккм методом. Основная система выбрана путей размещения задолкл в центре плиты и удаления всех стержней. Их действие заменено действием неизвестных сил , которые, за исключением' склк Х0 , представляют собол сушарше усилия во всех стерших I - того кольца и равномерно распределены по средним окрушостям колец ( рвс.З.г). Неизвестно.; является такке осадка центра плиты У„. Ханони-' ческие уравнения составлена, исходя из условий, что суммарные перемещения по направлении каадоя неизвестно!! силы равно нулю:

5аа X, 5„, * Хг50£ * х35м хЛо+ЬЪ+Хг^-Хз*»*^*0 { ю)

>¡0 $!0 + Ъ/ + ^ б,, 5ц *О.

Коэффициент о тих уравнениях представляют собой перемещения плиты и основания по направлению сщщ от действия единичной силы, приложенной в направлении действия с иль :

8 У V ■ ■ ( II )

^кС )

где - упругая осадка основания;

- прогиб ялнты.

■ Канонические уравнения решены совместно с уравнением равновесия. Солучешше значения неизвестных сил X; были использована для вычисления изгибающего ыоыента в центре штаты, " не он является максимальным,

Учат остаточных деформаций основания,как и при расчете балки, произведен путем вводакия дополнительных слагаема* при вычисления глинных коэффициентов канонических уравнений , Ъту. слагаемые той расчете шиты вычисляются на основания тех хе принципов, что и при расчете

Рис. 3. К расчету шестигранной пляты:

а/иестигранная плита покрытия сельскохо?яйствен-' ных аэродромов;

б/круглая плита,равновеликая по площади в плане шестигранной плите;

в/расчетная схема,

г/основная система

балки. Доцуслш, что нагрузка на основание, приложенная к 1-7 кольцу (щш кругу при I =0 ), площадью , равномерно распреде и равна единице. Тогда интенсивность давления составит:

( 12

Остаточная деформация основания при и -ы приложении нагрузи

м/^'^гс хрил^и),

( 13

где - остаточная деформация основания при первом приложен

нагрузки;

10 - коэффициент, зависящий от типа покрытия; и. - количество циклов прилокенпя нагрузки. Кроме того, по формуле Зинклера:

^«Х"' ( 14

- А' . (15

гдэ >\ли е М'5 - коэффициенты постели грунтового основания соот: отвеяно при и. -и приложении нагрузки и при ' < ратной нагрузке. Кз уравнений (12) (15) имеем:

I/ - __. _ ( 2е

ЧУ, У/^ехрЫ/уи) ' екр^^аМ)

Таким образом, для учета остаточных деформаций основания н<

ходило при вычислении главных единичных■перемещений Ьц по форг.^ (II) добавить третье слагаемое :

р:.. » у.. и/ ■ (28

Как видно из формулы (17), остаточная дзуюрмация ос: звания Wui зависит от коэффициента постели грунта Ks , количество ц;ишов прилоаа-нич нагрузки U и площади L - того кольца fli ( или круга при L =0 ). Расчет плиты, как и расчет белли, произведен для следующих коофф..циен~ тов постели грунта: Ks= 3û; 6b; 80; 150 МН/м15. При этом для каждого из них количество циклов приложения нагрузки принималось равным 10; 10; ±0 И iO.

На основании результатов расчета кругло^ плиты построит графики зависшими изгпбаодего момента в центре плиты тста% от lcj LL (рис.4).

Из анализа гра}Иков зависм.кх. тч изгибающего момента п центре балки и круглой плиты mCimaJÎ от логарифма количества циклов приложения нагрузки icjU (с:л.рис.2 и риз.4 ) вытекает, что величина n?c>f7W при расчете в упругой стадии меньше, чей при учете остаточных деформаций основания. Кроме тог^, при фиксированном коэффициента постели основания а розте количества циклов нрилокенио нагрузки U. , величина гпс>та/ увеличивается. Поэте:-/ банку и круглую плиту необходимо расчитывать на лзгибаюдил !.:омэнт rr>iltiai , соответствующий количеству циклив прилоке-1ия нагрузки U за весь расчетный срок эксплуатации покрытия.

На основании проведенных иследованай в чвтвз^тий глава предлагает-зя использовать бетон ид цлакопорхлашщзмзнго в качестве гаторпала для изготовления покрытия сельгг.охоз.4 ¡ственкого аг-рел из ооерных плит, шавздах в плане форг.у ярг.ьндиюгу Ейстиуголыгзчч, ce сгороп;'>3 1,51 ь î толщиной 10 см (см.рнс.З). ¡ivmt углпдчкг .ira и:* ал:сч.з>г;з ne поена, солидной 10 си, обработанного г-сч -г~л пгмзятс«.

Необходимость повысить p-'r::c.j.po'«HCï.s П"кр:гт;:я при са-

юлэтнои нагрузки к езрзяшп с: ::?з>:о шлтя обуслъггп^асг •".тро.'.ст'зо шетких связей-стыков цзгду cosmv.n пдатпгл. Ht' бодез цол-;сооСра5.чП!1 ¡редставляется устразвать csitr. пу?гя «Mp<»,"wv.,r» î и пистуасз 'раней плит. Возможно таидэ озу^эвгагашю огнкя о ясмозгь» сварки i двух уровнях скехвях угодков, эаг.гйптззгднгх з ил:!г-"-

Рассмотренное ранзо рекзгпз гадачп об пзгибэ бстошюН изот::г{.дл;ю;1 1лггн позволило предложить г:сходдку расчета сборного покрытия сбльско-:озяйственного аэродрома пз таких плит. Цолью расчета является доетгка-шо того, чтобы иакекммьио витзйаэдй гдадэн? з пллто погрн-

•яя, вызванный действием осмолов:: тгругага, m прзвьтгзл нрэдмгьио юпуемший язккЗшэдзй ноши*, когераЛ иогэт лвдвжэзд бзэ тзрупэннй ira плита:

md 4mlti>

( 19 )

-Ib -

^¡¡.rriai, ¡-"j'fi/ПН

OJO

DJS

ÜJb

ÙJÏ

O Jó

ÛJj

O.W

Mb

QJ¿

au

O.W

\

упауг 1 ¡и расчет ÍV/u/ '0)

¡V 30MtíJм3 Kg» 60Mbl/riJ hs-- SÛMH/Ms

K»s <äOtfHMs

10s (з)

10" 1ч)

Í0S (s)

/üs (5)

и

ê?ci

Рио. Ч. Графическая интерпретация результатов расчет шшти

до тА - расчетный момент в сечонпд плати прч наиболее невыгодном расположения к; лес; П7а - предельно допуотамнл для рассматриваемого сечения изгпоая-кий момент.

Предельыо-допустлмкн изгпбавшЫ но:'.вит. вьгасллется ь соответст-пи с формуло,;, прнведеннол в нормативной литеоатуре. Значение рас сотого язгабахщаго момеита определяется по ^ормуло:

1Т!<Г { гс )

ас тс - гкдеишалыши пзгкбаквдл ксмэят при центрально?! загруяэ-нки пягга, вычвслечаии с учетом остаточнчх деформаций

основания;

К - коэдшдон?, учитыга;у;л;л увелкч-згиь изгзбаюадго ког-*знга В плпге пси ЛрЛД0>..5ШП! наг'пузкя в углу пляты, л'.огодшш вычислена.-: значения тс основана на рассмотренном ра->о рсшзяаи задачи об изглбе бетонкой аестигрекко.'; плата, дсаааей па ¡новации, доаускшгдем образованно остаточных де^оркашы.

3 даннол работе наполнен расчет о целкз определения гчсоног.етческсго ^■окта от использования дестпграничх бетонных плит для устройства сбор-IX покрипЫ сельсзсохозялствешш ээроясоксв» Указанный экоаоавчоекпй чек? вычислялся путей сраваэния пре~-атазкол конструкция покрытия зз :гт с определены".! сущаотвуюцлы урогкеп - эталоном по известной потоке. В качестве этплопа йшго принято юлештлеэ покрцтзо толцшой су аз богопз класса В СО, виполнзного на основе ебнчного порглопд-

улогонаого на щебеночное оорокаязо. Зто покрятао гквпваяштко прочности сборному пскратпо яз шемаграгашх ялак тол^лной 10 см, .толг.онких из бетона 1 масса а 30) да акакопортлдягда^зптпем гущем.

л'.о;1с:шчсекнл офрект обеспечивался ^о-аьрпи:;, за счет откаса от гролства коицшх основанзЛ под сборные йокрнзяя п, во-вторнХ, ра счог ггальзоганпя для изготовления плит более дешевого л доступного пшако-гтлацццеменга '.азы,юн обычного портландцемента.

Для сравнения двух вариантов покрытий был лепояьйогон показателя шоденннх затрат, который вычислялся по формула:

Г1"С*-ЕИ-П, (21)

) С - себестоимость аданшш Продукции;

- х8 -

Б*- не сыативнын коэффициент эффективности ;

К - удельные капитальные влохения.

Годовой экономический адакт от внедрения сборных плит вычисл ся по формуле:

Э = Q(n3 -П), ( 22 )

■ где Q - годовой объем внедрения;

Д - приведенные затраты для варианта сборного покрытия из шестигранных штат;

Пэ- приведенные затрата для эталонного варианта.

Подсчет приведенных затрат в процессе строительства покрытий обоим вариантам показал, что вариант сборного покрытия из шестпгрс ных плит предпочтителен. Годово!! экономическиii э^ект от внедрение сборного покрытия из шестигрегшх шит составляет ^ЗБ-ОбС// ,20 рус Опытно-промышленное внедрение предлагаемой конструкции покрытия щ „едено на площадке сельскохозяйственного назначения в пос.Ерилевкг Херсонской области.

ОБЮ1В В'ИЗЭДЫ

1. Докагсно, что в качество шгерпака дам плит покрытия сельс. зяИствешшх аэродромов козет бэтъ исцольээван бегон на шлакоаортла цеато с 1шао7ьТкк:!руэ.ск»1 дссЯ.1.;:?чд, При это;,: обеспечиваются: клас бетона во кг о-'четб В 20 при и с ноль зевании типичного шакоаорглеэд ;;:нта каркк V 4С0 ( i:a nprjope Ссйрякобсеого ) с его расходе« • 450 на I и'бетсна; короссото1а;осгь не шиз 610 шшхов зааоршавашш в

cUs2xcr.se к бетону.на порглашщекзнго значения модуля де&о пек,к де£ор:-*,аз-их усадш i: ползучести,

2. lia оекоЕгЕдп азишга рзеультаюв теорэмчесхого доследован работа плпг покрнггл ссльоколозяЛс^ценках аэродромов установлено, 1.:аксц::алы;лп льгабазгли ь-зеокт срг. центрально:; гагругзашх илитыС"^ вичцелешыл с учото:л ссхакяшцх оонования, в 1,5^2,0 ра больпо, чел rni>:n.Ât рг-гшеадкй б?з учета.

3. Бзлпчава и,,«, , пял зленная с учетом остаточных дефорлоцд основания, гаввекг от псстслк этого основания, а такк колачесгса игкхов сг.молетиоа нагрузка ей сборное сокрыт

-4. При !i'ïucc:;por:uiiior.! воз^пциеятс постели грунтового основали росте колнчесясп дай» прглокеясч самолетной нагрузки на покрптаэ

борных длит величина РТ-а^ггчл, вычисленная с учетом остаточных де^орма-ш1 основания, возрастает.

5. При учете остаточных деформации основания плиту покрытия необхо-имо рассчит""ать на изгибаюдий момент п^п^ж, соотвотствупдий количеству шклов приложения самолетной нагрузки за весь расчетные срок эксплуатации юкрнтия.

6. Строительство покрытие сельскохозяйственных аэродромов из сборных ¿естиграннах плит ккономически выгоднее строительства покрытии таких ке 1эродроыов из монолитного бетона. При этом в расчете на годовой объем шпуска плит 0=35^ии ~ экономический э^ект составляет 3=3з1> тыс. руб.

Основные полояеяяя диссертации опубликованы в работах

1. Янин А.Е. Особенности проектирования и расчета покрытий сель-жохозяйствеяных аэродрогов // Совершенствование строительных консг-)укдий и развитие методов их расчета / Сборник научных трудов МАЛИ. ■М., 1991,-с.110-118.

2. Янин А.Е. Применение бетона на шлакопортланднементе з качест-5е материала сборных покрытий сельскохозяйственных аэподрошв.-М.: Деп. 5 ЦБНТИ Росакгодора, 1991.-Зс.

3. Янин А.Е. Учет особенностей работы сельскохозяйственной авяа-Д1И при конструировании и расчете сборных покрытий сельскохозяйственна аэродромов.-М.: Деп. в ЦБНТИ Росавтодора, 1991.-Зс.