HAVAALANI ESNEK ÜSTYAPI TASARIM YÖNTEMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Abstract

Havaalanlarında bulunan kaplamalı sahalar rijit, kompozit ve esnek olmak üzere inşa edilmektedir. Bu sahalar hava taşıtlarının güvenliği için uygun yapısal ve yüzeysel koşullara sahip olmalıdır. Yapımı oldukça maliyetli olan ve çeşitli hava taşıtlarınca kullanılan kaplamalı sahaların iyi tasarlanması, maliyetleri çok daha fazla olan hava taşıtlarının güvenliği için büyük önem arz etmektedir.Esnek üstyapıların matematiksel modellenmesinde güçlüklerle karşılaşıldığı için analitik yöntemlere nazaran genellikle ampirik tasarım yöntemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, ampirik tasarım yöntemlerinden olan USCOE CBR (United States Army Corps of Engineer California Bearing Ratio) ve FAA CBR (Federal Aviation Administration California Bearing Ratio) yöntemleri ile mekanistik-ampirik tasarım yöntemlerinden olan FAARFIELD (FAA Rigid and Flexible Iterative Elastic Layered Design) yöntemi incelenmiştir.Aynı tasarım koşulları altında yöntemler tarafından önerilen esnek üstyapı kalınlıkları hesaplanmış ve elde edilen kalınlıklar karşılaştırılmıştır. Değerlendirme sonucunda, taban zemini taşıma gücü, uçak ağırlığı, tekerlek ve iniş takımı düzeni ve operasyon sayısı esnek üstyapı kalınlığı üzerinde etkili olduğu ve taban zemini taşıma gücü arttıkça önerilen esnek üstyapı kalınlıklarının azaldığı görülmüştür. Kalınlık azalışının yavaşladığı kritik taban zemini taşıma gücü değerlerinin; FAARFIELD yöntemi için 10 CBR, FAA CBR yöntemi için 6 CBR ve USCOE CBR yöntemi için yüksek uçak ağırlığında 6 CBR, düşük ağırlıkta 10 CBR olduğu tespit edilmiştir.

In airports, paved areas are constructed as rigid, composite, and flexible pavements. For the safety of the aircrafts, these pavements should satisfy structural and surface condition requirements. The design of pavements with high construction costs is an important subject while considering the aircraft costs that are much higher.In airport pavement design, emprical design methods are utilized rather than analytical methods since it is difficult to model flexible pavements mathematically. In this study, USCOE CBR (United States Army Corps of Engineer California Bearing Ratio) and FAA CBR (Federal Aviation Administration California Bearing Ratio) which are both empirical design methods are studied with a mechanistic-emprical design method called FAARFIELD (FAA Rigid and Flexible Iterative Elastic Layered Design).Under same design conditions, flexible pavement thicknesses are calculated by using design methods and the results are compared. According to evaluation of results, it is observed that subgrade bearing capacity, aircraft weight and wheel and gear arrangement affect flexible pavement thickness considerably. It is also observed that as subgrade bearing capacity becomes higher, calculated thicknesses are reduced. Critical subgrade bearing capacity at which rate of thickness reduces are determined as 10 CBR for FAARFIELD, 6 CBR for FAA CBR and 6 CBR at low weight and 10 CBR at high weight for USCOE CBR method.