РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЯЧЕИСТЫХ НЕСУЩИХ СЛОЕВ ПОКРЫТИЙ ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ ПОЛОС АЭРОДРОМОВ

Цель. Необходимость обеспечения надежного функционирования дорогостоящих аэродромных сооружений ставит большие задачи перед изыскателями, проектировщиками, строителями и эксплуатационниками этих сооружений. Целью исследования является предложенная авторами модель технологического решения несущего слоя искусственных покрытий взлетно-посадочных полос аэродромов (ИВППА) в виде сотовой структуры из замкнутых стальных листов заполненной бетоном и методика оценки прочности и определения жесткостных параметров его заполнителя.

Метод. Предложена методика оценки предельной прочности и определения реальных жесткостных параметров несущих слоев ИВППА при конструктивном решении вопроса о работе бетона в стесненных условиях («эффект обоймы») от воздействия многократно-повторных эксплуатационных самолетных нагрузок. Она базируется на основных положениях деформационной теории железобетона, разработанной Бондаренко В.М. и развитых применительно к объемно напряженному состоянию железобетонных конструкций в работах Г.А. Гениева, К.Л. Сурова и Н.И., Римшина В.И.

Результат. Получена аналитическая зависимость для установления дискретного значения, обобщенного (интегрального) параметра деформации материала несущего слоя, т.е. уравнение механического состояния сталежелезобетона в условиях сложного напряженного состояния и многократноповторном приложении эксплуатационной самолетной нагрузки, в произвольной напряженной точке ИВППА, с учетом влияния изменения прочности, армирования, температурновлажностных и реологических факторов.

Вывод. Внедрение в проектные решения несущих слоев ИВППА новых технологических принципов армирования и укладки бетона, позволяет в значительной степени повысить их несущую способность и жесткость за счет перераспределения энергии воздействия и эффективного использования свойств материалов конструкций при загружении. 

1. Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог /Г.И. Глушков, В.Ф. Бабков, В.Е. Тригони и др. М.: Транспорт, 1987. — 255 с.

2. Бондаренко В.М., Шагин А.Л. Расчет эффективных многокомпонентных конструкций. - М.: Стройиздат, 1987. – 175 с.

3. Карпенко Н.И. Общие модели механики железобетона. – М.: Стройиздат, 1996. 413 с.

4. Гениев Г.А., Кисюк В.Н., Тюпин Г.А. Теория пластичности бетона и железобетона. – М.: Стройиздат, 1974. – 316 с.

5. Суров К.Л. Теория деформирования железобетона при сложных напряженных состояниях. Докт. дисс. – М.: 1984. – 288 с.

6. Суров К.Л., Акаев А.И., Римшин В.И. К вопросу о расчете прочности и жесткости сталебетонных станин с учетом физической нелинейности // Бетон и железобетон. – 1996. № 1. с. 24 - 28.

7. Акаев А.И., Булгаков А.И. К вопросу о расчете прочности по нормальным сечениям аварийных изгибаемых элементов, усиленных обоймами // Новое в расчетах и проектировании строительных конструкций: Материалы региональной научно-практической конференции, 29-30 октября 2009 г. / Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2010. с. 50-60.

8. Амрахов З.Г, Батдалов М.М., Акаев А.И., Алиев М.Н. Исследование трехслойных плит, соединенных различными связями, на вибрационные воздействия // Новое в расчетах и проектировании строительных конструкций: Материалы региональной научно-практической конференции, 29-30 октября 2009 г. / Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2010. с. 137-140.

9. Муртазалиев Г.М., Пайзулаев М.М. Методы теории катастроф в механике конструкций // Теория сооружений: достижения и проблемы: сб. статей по материалам II всероссийской научно-практической конференции, 27-28 ноября 2015 г. Махачкала / Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2015. с. 5-14.

10. Акаев А. И., Пайзулаев М. М. Использование функции напряжений плоской задачи теории упругости для оценки напряженного состояния многокомпонентных балок // Теория сооружений: достижения и проблемы: сб. статей по материалам II всероссийской научно-практической конференции, 27-28 ноября 2015 г. Махачкала / Махачкала: Изд-во ДГТУ, 2015. с. 134-138.

11. Акаев А.И., Пайзулаев М.М. Расчет прочности по первой группе предельных состояний изгибаемых элементов, усиленных стальными обоймами // Журнал «Научное обозрение». – Москва, 2015. №9. с. 112-115.

12. Красиникова Н.М., Морозов И.М., Хохряков О.В., Хозин В.Г. Оптимизация состава цементногобетона для аэродромных покрытий // Известия казанского государственного архитектурно строительного университета. 2014. № 2. С. 166-172.

13. Якупов М.И., Морозов Н.М., Боровских И.В., Хозин В.Г. Модифицированный мелкозернистый бетон для возведения монолитных покрытий взлетнопосадочных полос аэродромов // Известия казанского государственного архитектурно строительного университета. 2013. № 4 (26). С. 257-261.

14. Овчинников И.Г., Попов А.Н., Масалыкин А.Н. Напряженно-деформированное состояние сборных аэродромных покрытий, усиленных асфальтобетоном в модельном представлении // Интернет-журнал науковедение. 2016. № 1 (32). С. 28.

15. Скляров А.Н. Анализ характера силовой нагрузки воздушных судов при совершении взлетнопосадочных операций и его учет при эксплуатации аэродромных покрытий // Современные тенденции развития науки и технологий. 2015. № 2 (8). С. 104-108.

16. Villarreal J., Hossain M. Condition Evaluation of General Aviation Airport Runway Pavements. Airfield and highway pavements 2015: innovative and costeffective pavements for a sustainable future. 2015. No. 2. Pp. 572-580.

17. Ziari H.A., Hayati P.A., Sobhani J.B. Air-Entrained Air Field Self-Consolidating Concrete Pavements: Strength and Durability. International Journal of Civil Engineering. 2017. No. 15(1). Pp. 21-33.

18. Sushovan D., Padade A.H., Chaudhury N.N., Mandal J.N. Design Charts for Flexible Airfield Pavement Based on Analytical Study. Transportation Research Procedia. 2016. No. 17. Pp. 155–163.