Was ist eine starre Befestigung?

Starre Befestigung

Definition

Eine starre Befestigung ist eine Befestigung, in der eine Deckschicht aus Zementbeton den größten Teil des Widerstands gegen die Last leistet.

FAA AC 150/5320-6G sagt, dass die Deckschicht einer starren Befestigung in der Regel Zementbeton ist, Item P-501. Die Deckschicht besteht aus einer Reihe von Betonplatten. Die Seite Flughafenbelag behandelt alle Befestigungsarten. Die Seite Betonstart- und Landebahn behandelt die Nutzung als Piste. Diese Seite behandelt die starre Art.

Wie eine starre Befestigung die Last trägt

Eine starre Befestigung hat eine sehr steife tragende Schicht. FAA AC 150/5335-5D sagt, dass die Steifigkeit dieser Schicht eine Balkenwirkung erzeugt. Diese Wirkung verteilt die Last über eine große Fläche des Untergrunds. Die Tragfähigkeit hängt von der Festigkeit des Betons ab. Sie hängt auch von einer gleichmäßigen Unterstützung durch die Schichten darunter ab.

Die Schichten sind die Betonplatten, eine Tragschicht und ein verdichteter Untergrund (AC 150/5320-6G, 3.16.1.1). Die Tragschicht bietet den Platten eine gleichmäßige und stabile Unterlage (3.16.3.1). Die FAA verlangt eine stabilisierte Tragschicht unter Befestigungen für Flugzeuge von mehr als 45 360 kg (100 000 lb) (3.16.3.2). Die Seiten Tragschicht und Untergrund behandeln diese Schichten.

Dicke, Festigkeit und Frost

• Mindestdicke. Die Betondeckschicht ist für jede Flugzeuggewichtsklasse mindestens 150 mm (6 in) dick (Tabelle 3-4).
• Bemessungsfestigkeit. Biegung ist die Hauptbeanspruchung in einer Betonbefestigung, daher zählt die Biegezugfestigkeit am meisten. Die FAA empfiehlt eine Bemessungs-Biegezugfestigkeit von 4,14 bis 5,17 MPa (600 bis 750 psi) für die meisten Flugplatzarbeiten (3.16.7.3).
• Frost. Platten, die dünner als 230 mm (9 in) sind, sind stärker frostgefährdet. Die FAA sagt, es sei bewährte Praxis, solche Platten mit mindestens 0,050 Prozent Stahl in beiden Richtungen zu bewehren. Dies gilt dort, wo der Untergrund sich heben kann, Feuchtigkeit gefrieren kann und die Tragschicht keinen Frostschutz hat (3.16.5.3).
• Versagensart. FAARFIELD prüft für eine starre Befestigung eine Art. Es ist die Rissbildung, die von der Plattenunterseite ausgeht. Das Programm begrenzt die Spannung an der Unterseite des Betons (3.16.1.2).

Fugen

Temperatur- und Feuchteänderungen verursachen Volumenänderung und Verwölbung der Platten. Die Spannung kann groß sein. Fugen teilen die Befestigung in Platten fester Größe. Sie verringern daher die Spannung und begrenzen unkontrollierte Rissbildung (3.16.8.1 und 3.16.8.2).

AC 150/5320-6G (3.16.9.1) ordnet die Fugen nach ihrer Funktion:

• Isolierfugen. Sie stehen dort, wo die Befestigung auf ein Bauwerk trifft. Sie stehen auch dort, wo sich zwei Befestigungen in verschiedene Richtungen bewegen können, zum Beispiel ein Rollweg und eine Piste. Eine künftige Erweiterung beginnt an einer solchen Fuge.
• Scheinfugen. Sie erzeugen eine gesteuerte Rissbildung, wenn der Beton durch Feuchte- oder Temperaturabfall schwindet. Sie verringern auch die Spannung durch Aufwölben und Verwölben.
• Arbeitsfugen. Sie verbinden zwei Platten, die die Bautrupps zu verschiedenen Zeiten einbauen, zum Beispiel am Ende eines Arbeitstages oder zwischen Einbaustreifen. Bei Flugzeugen von 13 610 kg (30 000 lb) oder mehr verwendet die FAA Arbeitsfugen vom Typ E.

Die Plattendicke bestimmt den Fugenabstand, und nicht umgekehrt. Kleinere Platten bewähren sich langfristig in der Regel besser (3.16.8.4). Tabelle 3-7 nennt den empfohlenen größten Abstand in jeder Richtung.

Der Querabstand bleibt bei höchstens dem 1,25-fachen des Längsabstands. Ein Abstand über 6,1 m (20 ft) braucht eine technische Analyse im Bericht des Ingenieurs. Die AC sagt außerdem, alle Fugen abzudichten (3.16.8.5). Die Items P-604 und P-605 der AC 150/5370-10 nennen die Dichtstoffe. Die Seite Fugenabdichtung behandelt sie.

Fugenabplatzungen

Eine Fugenabplatzung ist der Zerfall der Plattenkante innerhalb von 0,6 m (2 ft) von der Seite einer Fuge. AC 150/5380-6C (3.2.2) sagt, dass eine Fugenabplatzung meist nicht die volle Plattendicke durchdringt. Sie trifft die Fuge schräg. Ein Eckbruch unterscheidet sich, weil er die volle Dicke durchbricht.

Die AC nennt drei Ursachen. Die erste ist übermäßige Spannung an der Fuge oder am Riss durch nicht zusammendrückbares Material in der Fuge. Die zweite ist schwacher Beton an der Fuge, durch Überarbeitung, zusammen mit Verkehrslasten. Die dritte sind falsch ausgerichtete Dübel, die die Platte halten und Bewegung verhindern.

Schäden an der Fugenabdichtung können zu Abplatzungen führen. Die AC sagt, dass beschädigte Abdichtungen Erde und Steine in den Fugen sammeln lassen. Das Material hindert die Platten am Ausdehnen und kann Aufwölbung, Zertrümmerung oder Abplatzung verursachen. Die Seite Fugenabplatzungen behandelt die Bewertungsstufen und die Reparatur. Diese Seite behandelt, warum eine starre Befestigung Fugen hat, die abplatzen können.

Andere Schäden in einer starren Befestigung

AC 150/5380-6C (3.2.2) ordnet die Schäden in fünf Gruppen.

• Rissbildung. Längs-, Quer- und diagonale Risse, Eckbrüche, Dauerhaftigkeitsrisse (D-Cracking), Schwindrisse und zertrümmerte Platten. Eine zertrümmerte Platte hat vier oder mehr Teile. Die Seiten D-Cracking und Zertrümmerte Platte behandeln zwei davon.
• Fugenschäden. Ablösung, Herausquellen, Verhärtung, Verlust des Haftverbunds und fehlender Dichtstoff.
• Zerfall. Scaling, Netzrisse, Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR), Fugen- und Eckabplatzungen, Aufwölbungen (Blowups), Ausplatzungen und das Versagen von Flickstellen.
• Verformung. Pumpen und Stufenbildung.
• Verlust der Griffigkeit. Polierte Gesteinskörnung und Verunreinigungen wie Gummiablagerungen.

Zerfall löst die Befestigung in kleine, lose Teile auf (3.2.2). Abplatzungen, Scaling und Ausplatzungen können deshalb Fremdkörper (FOD) erzeugen, und eine Begehung sucht danach.

Starr im Vergleich zu flexibel

AC 150/5320-6G (1.6.2.1) sagt, dass bei richtiger Bemessung, Materialwahl, Bauausführung und Instandhaltung jede Befestigungsart die gewünschte Nutzungsdauer erreichen kann.

• Lastweg. Eine starre Befestigung stützt sich auf die steife Platte. Eine flexible Befestigung stützt sich auf die Schichten zusammen.
• Reifendruck. Der Reifendruck hat bei der Bemessung einer starren Befestigung kaum Einfluss (3.12.6.3). AC 150/5335-5D (4.5.4.1) sagt, dass eine starre Befestigung meist die Reifendruckklasse W, den hohen Reifendruck, aufnehmen kann.
• Versagen. Das strukturelle Versagen einer starren Befestigung ist die weitgehende Lastrissbildung der Platten (3.10). Bei einer flexiblen Befestigung ist es ein Untergrund, der nicht mehr geschützt ist.
• Instandsetzung. Eine starre Befestigung kann bis zu 30 Prozent ihrer Platten als Instandsetzung reparieren oder ersetzen lassen. Mehr als 30 Prozent ist Rekonstruktion (4.3 und 4.4).

Die Seite Flexible Befestigung behandelt die andere Art, einschließlich ihrer Spurbildung.

Überzüge und die Festigkeitsangabe

Ein Asphaltüberzug auf einer starren Befestigung ergibt eine Verbundbefestigung. AC 150/5380-6C sagt, dass Reflexionsrisse am häufigsten bei Asphaltüberzügen auf Beton auftreten, weil die Risse und Fugen der alten Platte durchscheinen. Die Seite Asphaltüberzug behandelt Überzüge.

Die ACR-PCR-Methode meldet eine starre Befestigung mit dem Code R (Anhang 14, 2.6.6). Ein Beispielcode ist 800/R/B/W/T. R steht für starre Befestigung, B für einen Untergrund mittlerer Festigkeit, W für einen hohen Reifendruck und T für eine technische Beurteilung (AC 150/5335-5D, 4.5.6). Eine starre Befestigung mit flexiblem Überzug bleibt als starr eingestuft, bis die Dicke des Überzugs der starren Dicke entspricht (4.5.2.3).

Fugen und Befeuerung

Fugen beeinflussen, wo Leuchtensockel stehen. AC 150/5340-30J nennt diese Regeln für starre Befestigungen:

• Pistenmittellinienfeuer. Bei einer neuen Piste steht der Leuchtensockel mindestens 0,6 m (2 ft) von jeder Fuge entfernt. Der Abstand wird bis zum Rand des Leuchtenfußes gemessen (3.3.1.1.3).
• Rollwegmittellinienfeuer. Der nächste Rand der Leuchte steht etwa 0,6 m (2 ft) von jeder Fuge einer starren Befestigung entfernt (4.3.3.1).
• Pistenschutzfeuer. Wenn eine Leuchte mit einer Fuge einer starren Befestigung kollidiert, versetzt die Bauleitung die Haltepunktmarkierung und die Leuchten. Sie rücken um das Mindestmaß von der Piste ab (4.4.3.2).

In einer neuen starren Befestigung liegt der Montageflansch eines versenkten Leuchtensockels mindestens 19 mm (3/4 in) unter der fertigen Oberfläche (10.2). Eine Leuchte, die höher steht, kann überstehen und für Fahrzeuge wie Schneepflüge eine Gefahr sein. Die versenkte Leuchte steht in einem Betonanker mit einem stählernen Bewehrungskorb.

Was bei einer Begehung zu prüfen ist

Eine Begehung einer starren Befestigung sucht nach diesen Punkten:

• Abplatzungen an Fugen und Ecken sowie die Breite der abgeplatzten Zone.
• Fugenabdichtungen, die fehlen, hart sind oder aus der Fuge herausgedrückt wurden.
• Risse, Eckbrüche und zertrümmerte Platten.
• Stufenbildung an Fugen sowie Verfärbungen, die auf Pumpen hinweisen.
• Lose Teile, die zu FOD werden können.

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