AEP PCN ALACPA 2011.ppt [Modo de compatibilidad]

Cálculo del PCN mediante la Cálculo del PCN mediante la implementación de la Advisory implementación de la Advisory Circular 150/5335Circular 150/5335--5B, en el 5B, en el Aeroparque de la Ciudad de Aeroparque de la Ciudad de Buenos Aires. Buenos Aires.

Definición de los parámetros Definición de los parámetros de diseño.de diseño.

Autores:Autores:Ing. Fabián A. SchvartzerIng. Fabián A. SchvartzerIng. Verónica C. EsparzaIng. Verónica C. Esparza

AeroparqueAeroparque

Ubicación:

Infraestructura:

Obra Ejecutada:• Demolición del Pavimento 

de Hormigón Existente en Faja Central (14,0 m de ancho)

• Ejecución sobre el CA existente, de un Nuevo Pavimento de Hormigón en Faja Central, respetando los siguientes espesores mínimos:

(m) (m) (m) (in) (cm)ZC1 0+000 0+103 103 13,10 33,3ZC2 0+103 0+527 424 13,30 33,8ZC3 0+527 0+680 153 13,20 33,5ZC4 0+680 0+780 100 12,75 32,4ZC5 0+780 1+400 620 12,59 32,0ZC6 1+400 1+650 250 12,58 32,0ZC7 1+650 2+000 350 12,60 32,0ZC8 2+000 2+100 100 12,50 31,8

ESPESOR DE DISEÑO DE HºSECCION

DESDE HASTA LONGITUD

Esquema de Obras:

Nueva Advisory CircularNueva Advisory CircularAC 150/5335AC 150/5335‐‐5B Draft5B Draft

Cambios AC 150/5335‐5A a AC 150/5335‐5B Draft:

• Se reemplazó el procedimiento de computar partidas equivalentes por una nueva metodología basada en el Factor de Daño Acumulado (CDF).

• El cálculo se automatizó en el Software COMFAA 3.0.

• Se desarrollaron aplicaciones en planillas de cálculo (Excel) para facilitar la determinación del Espesor de Evaluación.

• Se revisó el procedimiento para seleccionar la aeronave crítica.

• ACN: Máximo peso bruto permitido.

• La nueva metodología respeta la AC anterior (5A), con la diferencia de que el ACN se calcula para todas las aeronaves incluidas en el mix del aeropuerto y además, se utiliza el procedimiento por CDF para calcular las coberturas equivalentes.

• El mayor valor de ACN es seleccionado como el PCN.

• Se deben eliminar del cálculo las sobrecargas ocasionales que puedan existir en el mix.

Nueva Metodología para el Cálculo del PCN:

Inputs:

• Pavimentos Rígidos:– K (pci)

– R (psi) (Resistencia a Flexión)

– Espesor de Evaluación (in)

• Relación P/TC

• Tráfico

Inputs:

La estructura equivalente para el análisis se trata de un pavimento de Hormigón (Espesor de Evaluación) sobre una Subrasante (K). 

Toda otra condición debe ser convertida a esta estructura tipo.

Pavimentos Rígidos:

Pavimentos Rígidos:K efectivo por Subbases:

En caso de haber Subbases, se determina un K efectivo utilizando los ábacos de la página siguiente.

Se debe conocer:

• Material de Subbase y espesor

• K de Subrasante.

El espesor de Evaluación Resulta el espesor del Hormigón.

Pavimentos Rígidos:K efectivo por Subbases:

Pavimentos Rígidos:Espesor Equivalente por Refuerzos:

En caso de haber refuerzos (overlays), se determina un Espesor equivalente de evaluación utilizando la hoja de cálculo que se presenta con el Software.   El k representa únicamente a la Subrasante.

Pavimentos Rígidos:Espesor Equivalente por Refuerzos:

Relación P/TC:Como relación entre pasadas y ciclos de tráfico (P/TC) se define:

P/TC = 1: Si la aeronave carga combustible en el aeropuerto – SE EVALÚAN SÓLO DESPEGUES.

P/TC = 2: Si la aeronave NO carga combustible en el aeropuerto – SE EVALÚAN  DESPEGUES Y ATERRIZAJES.

P/TC = 2: Si la aeronave carga combustible en el aeropuerto – SE EVALÚAN DESPEGUES Y TAXI.

P/TC = 3: Si la aeronave NO carga combustible en el aeropuerto – SE EVALÚAN  DESPEGUES, ATERRIZAJES Y TAXI.

Tráfico:

Otras Opciones de Cálculo:

Cálculo PCN en AeroparqueCálculo PCN en Aeroparque

Medición Deflectométrica:

Subbase de CA:Mediante Análisis con Close Form, se tiene:

DESDE HASTA MODULO MODULO

m m cm pulg psi MPa

RWY 13-31 1 CRÍTICA 0+000 0+103 15.5 6.1 369,058 2,545

RWY 13-31 2 CRÍTICA 0+103 0+527 14.4 5.7 512,060 3,531

RWY 13-31 3 CRÍTICA 0+527 0+680 16.0 6.3 484,312 3,339

RWY 13-31 4 CRÍTICA 0+680 0+780 16.0 6.3 497,653 3,431

RWY 13-31 5 CRÍTICA 0+780 1+400 19.2 7.6 540,510 3,727

RWY 13-31 6 CRÍTICA 1+400 1+650 16.3 6.4 431,660 2,976

RWY 13-31 7 CRÍTICA 1+650 2+000 15.8 6.2 518,067 3,572

RWY 13-31 8 CRÍTICA 2+000 2+100 15.8 6.2 653,696 4,507

DESDE HASTA MODULO MODULO

m m cm pulg psi MPa

RWY 13-31 2 NO CRÍTICA 0+103 0+527 14.4 5.7 610,401 4,209

RWY 13-31 3 NO CRÍTICA 0+527 0+680 16.0 6.3 526,500 3,630

RWY 13-31 4 NO CRÍTICA 0+680 0+780 16.0 6.3 429,239 2,960

RWY 13-31 5 NO CRÍTICA 0+780 1+400 19.2 7.6 630,753 4,349

RWY 13-31 6 NO CRÍTICA 1+400 1+650 16.3 6.4 628,899 4,336

RWY 13-31 7 NO CRÍTICA 1+650 2+000 15.8 6.2 539,696 3,721

ESPESORSECTOR SECCION ZONA

PROGRESIVA CONCRETO ASFALTICO

CONCRETO ASFALTICO

ESPESORSECTOR SECCION

PROGRESIVA

ZONA

Subrasante:Mediante Análisis con Close Form, se tiene:

DESDE HASTA MODULO MODULO k

m m psi MPa pci

RWY 13-31 1 CRÍTICA 0+000 0+103 47,248 326 329

RWY 13-31 2 CRÍTICA 0+103 0+527 38,340 264 267

RWY 13-31 3 CRÍTICA 0+527 0+680 41,620 287 258

RWY 13-31 4 CRÍTICA 0+680 0+780 56,090 387 340

RWY 13-31 5 CRÍTICA 0+780 1+400 39,497 272 250

RWY 13-31 6 CRÍTICA 1+400 1+650 58,250 402 466

RWY 13-31 7 CRÍTICA 1+650 2+000 48,785 336 265

RWY 13-31 8 CRÍTICA 2+000 2+100 40,043 276 314

DESDE HASTA MODULO MODULO k

m m psi MPa pci

RWY 13-31 2 NO CRÍTICA 0+103 0+527 34,356 237 315

RWY 13-31 3 NO CRÍTICA 0+527 0+680 34,282 236 211

RWY 13-31 4 NO CRÍTICA 0+680 0+780 57,289 395 350

RWY 13-31 5 NO CRÍTICA 0+780 1+400 35,759 247 236

RWY 13-31 6 NO CRÍTICA 1+400 1+650 49,418 341 358

RWY 13-31 7 NO CRÍTICA 1+650 2+000 45,578 314 312

SECTOR SECCION

PROGRESIVA

ZONA

SUBRASANTE

SECTOR SECCION ZONA

PROGRESIVA

SUBRASANTE

K efectivo:Se evalúa la capa de Concreto Asfáltico como una Subbase aplicando el ábaco A2‐6.Se ingresa con el espesor de Subbase (variable para cada Sección) y con el K de Subrasante se obtiene el K efectivo.

K efectivo:

DESDE HASTA k SUBGRADE

m m pci TIPO

RWY 13-31 1 CRÍTICA 0+000 0+103 400 B

RWY 13-31 2 CRÍTICA 0+103 0+527 350 B

RWY 13-31 3 CRÍTICA 0+527 0+680 350 B

RWY 13-31 4 CRÍTICA 0+680 0+780 425 B

RWY 13-31 5 CRÍTICA 0+780 1+400 350 B

RWY 13-31 6 CRÍTICA 1+400 1+650 500 A

RWY 13-31 7 CRÍTICA 1+650 2+000 350 B

RWY 13-31 8 CRÍTICA 2+000 2+100 400 B

DESDE HASTA k SUBGRADE

m m pci TIPO

RWY 13-31 2 NO CRÍTICA 0+103 0+527 400 B

RWY 13-31 3 NO CRÍTICA 0+527 0+680 330 B

RWY 13-31 4 NO CRÍTICA 0+680 0+780 400 B

RWY 13-31 5 NO CRÍTICA 0+780 1+400 350 B

RWY 13-31 6 NO CRÍTICA 1+400 1+650 425 B

RWY 13-31 7 NO CRÍTICA 1+650 2+000 400 B

SUBR. EQUIV.

SUBR. EQUIV.

SECTOR SECCION ZONA

PROGRESIVA

SECTOR SECCION

PROGRESIVA

ZONA

Hormigón:

Se evalúa la capa de Hormigón colocada, con la resistencia obtenida a partir del Módulo Elástico calculado mediante Close Form.

El espesor de Hº se obtiene mediante relevamiento topográfico y antecedentes.

Hormigón:Resulta:

HORMIGON

DESDE HASTA MODULO MODULO R

m m cm pulg psi MPa psi

RWY 13-31 1 CRÍTICA 0+000 0+103 35.5 14.0 4,037,251 27,836 707

RWY 13-31 2 CRÍTICA 0+103 0+527 31.6 12.4 5,500,338 37,923 963

RWY 13-31 3 CRÍTICA 0+527 0+680 34.7 13.7 5,187,776 35,768 908

RWY 13-31 4 CRÍTICA 0+680 0+780 34.6 13.6 5,322,622 36,698 931

RWY 13-31 5 CRÍTICA 0+780 1+400 33.5 13.2 5,276,996 36,384 923

RWY 13-31 6 CRÍTICA 1+400 1+650 37.1 14.6 4,703,853 32,432 823

RWY 13-31 7 CRÍTICA 1+650 2+000 33.7 13.3 5,506,915 37,969 964

RWY 13-31 8 CRÍTICA 2+000 2+100 32.2 12.7 6,842,483 47,177 1197

HORMIGON

DESDE HASTA MODULO MODULO R

m m cm pulg psi MPa psi

RWY 13-31 2 NO CRÍTICA 0+103 0+527 28.2 11.1 6,283,089 43,320 1100

RWY 13-31 3 NO CRÍTICA 0+527 0+680 29.7 11.7 5,295,065 36,508 927

RWY 13-31 4 NO CRÍTICA 0+680 0+780 29.9 11.8 4,325,907 29,826 757

RWY 13-31 5 NO CRÍTICA 0+780 1+400 28.7 11.3 5,664,307 39,054 991

RWY 13-31 6 NO CRÍTICA 1+400 1+650 31.7 12.5 6,457,203 44,521 1130

RWY 13-31 7 NO CRÍTICA 1+650 2+000 29.4 11.6 5,430,075 37,439 950

ESPESOR

ESPESOR

SECTOR SECCION ZONA

PROGRESIVA

SECTOR SECCION

PROGRESIVA

ZONA

Relación P/TC:Como relación entre pasadas y ciclos de tráfico (P/TC) se define:

P/TC = 1

La aeronave carga combustible en el aeropuer

SE EVALÚAN SÓLO DESPEGUES.

Tráfico:

Asignación:

35 %

75 %

Tráfico ‐ Pesos:Se tiene la siguiente relación de pesos, según lo informado:

Se calcula luego el Percentil 80 para la relación A de todos los vuelos informados:

Por último al MTOW se le aplica el Percentil 80 calculado, obteniéndose un Peso de Despegue que considera la situación de cargas reales observadas en Aeroparque.

Para el análisis, se utilizará para un 30 % de las aeronaves el MTOW y para el 70 % restante el Peso B calculado como se indicó precedentemente.

%MTOW

InformadoDespeguePesoA

AP80

APMTOWB 80.

Tráfico: (Carga para Zonas Críticas 1 a 5)

Corrida:

Hoja de Detalles:

CONTINUA

Hoja de Detalles:

SE COPIA Y PEGA EN HOJA DE CÁLCULO

Hoja de Cálculo:IF Flexible pavement--Click Flexible button, IF Rigid pavement--Click Rigid button

Type project in Cell B4---> AC 150/5335-5B Example

Copy Entire Contents of Summary Table (comma

separated data) into Cell B5---> Num Plane GWin ACNin ADin 6Dt COV20yr COVtoF CDFt GWcdf PCNcdf EVALtSUBcod KorCBR PtoTC FlexOrRig

15 B737-800 174,700 51.7 164 11.7 9.22E+02 3.89E+04 13.4 188,922 56.8 14.0 B 400.0 1 R11 MD83 161,000 51.3 1,797 12.8 1.05E+04 4.78E+04 13.4 174,284 56.4 14.0 B 400.0 1 R17 B737-700 155,000 43.9 1,556 11.8 8.16E+03 1.38E+05 13.5 167,274 48.0 14.0 B 400.0 1 R13 A320-100 150,796 42.1 1,789 11.7 9.26E+03 1.86E+05 13.5 162,200 45.9 14.0 B 400.0 1 R16 B737-800 145,138 41.5 383 10.9 1.96E+03 2.10E+05 13.5 156,576 45.4 14.0 B 400.0 1 R12 MD83 133,757 41.1 4,192 12.2 2.24E+04 2.54E+05 13.5 144,107 44.9 14.0 B 400.0 1 R19 B737-500 134,000 38.5 830 10.7 4.30E+03 4.52E+05 13.5 143,441 41.7 14.0 B 400.0 1 R18 B737-700 128,772 35.2 3,632 11.3 1.74E+04 8.24E+05 13.5 137,935 38.2 14.0 B 400.0 1 R3 D-100 112,455 34.1 413 9.6 2.47E+03 2.52E+06 13.5 119,860 36.8 14.0 B 400.0 1 R14 A320-100 125,279 33.9 4,173 11.1 1.97E+04 1.24E+06 13.5 133,792 36.6 14.0 B 400.0 1 R9 Gulfstream-G-V 90,900 31.0 326 9.3 1.55E+03 3.93E+06 13.6 97,009 33.5 14.0 B 400.0 1 R20 B737-500 111,325 30.9 1,936 10.1 9.16E+03 3.17E+06 13.5 118,914 33.4 14.0 B 400.0 1 R4 D-100 93,426 27.3 963 9.0 5.25E+03 2.03E+07 13.6 99,240 29.4 14.0 B 400.0 1 R10 Gulfstream-G-V 75,519 24.9 762 8.7 3.31E+03 3.25E+07 13.6 80,066 26.7 14.0 B 400.0 1 R5 D-75 80,500 22.6 1,109 8.1 6.41E+03 3.11E+08 13.6 84,928 24.1 14.0 B 400.0 1 R6 D-75 66,878 18.1 2,587 7.8 1.36E+04 4.11E+09 13.7 70,142 19.2 14.0 B 400.0 1 R1 Dual Wheel 30 28,500 7.2 435 4.6 1.76E+03 1.97E+16 13.8 29,393 7.5 14.0 B 400.0 1 R2 Dual Wheel 30 23,677 5.8 1,016 4.3 3.74E+03 1.65E+18 13.8 24,345 6.0 14.0 B 400.0 1 R7 earjet-35A/65 18,000 5.4 3,852 4.6 8.83E+03 5.74E+17 13.8 18,518 5.6 14.0 B 400.0 1 R8 earjet-35A/65 14,954 4.4 8,989 4.3 1.88E+04 8.05E+19 13.8 15,332 4.5 14.0 B 400.0 1 R1819

Create Flexible

Pavement Charts

Create Rigid

Pavement Charts

Pegar en esta Celda

Calcula Rig.

Resultados:

Resultados:

De las salidas del COMFA, se verifican los siguientes requisitos:

‐ PCN > ACN.‐ Espesor Evaluación > Espesor por CDF.‐Máximo Peso Bruto permitido > Peso Bruto del Mix de tráfico.

CDF: Cumulative Damage Factor

Resultados:   

Propuesta de PCN a publicar: 

52/R/B/W/T

Using Aircraft Technical

ZC1 52/R/B/W/U 57/R/B/W/T

ZC2 52/R/B/W/U 70/R/B/W/T

ZC3 52/R/B/W/U 80/R/B/W/T

ZC4 52/R/B/W/U 88/R/B/W/T

ZC5 52/R/B/W/U 75/R/B/W/T

ZC6 50/R/A/W/U 96/R/A/W/T

ZC7 52/R/B/W/U 92/R/B/W/T

ZC8 52/R/B/W/U 129/R/B/W/T

ZNC2 52/R/B/W/U 90/R/B/W/T

ZNC3 52/R/B/W/U 71/R/B/W/T

ZNC4 52/R/B/W/U 55/R/B/W/T

ZNC5 52/R/B/W/U 75/R/B/W/T

ZNC6 52/R/B/W/U 129/R/B/W/T

ZNC7 52/R/B/W/U 78/R/B/W/T

Conclusiones:• Propuesta de PCN a publicar: 

52/R/B/W/T

• PCN previo a las obras:

Conclusiones:Resulta de suma importancia:

• Efectuar una medición deflectométrica para conocer los Módulos de la estructura.

• Realizar estudios geotécnicos, para conocer los materiales y espesores existentes.

• Evaluar en detalle el mix, principalmente analizar cuidadosamente las cargas ocasionales y los MTOW.

• Evaluar con atención todos los coeficientes que pide el software de cálculo.

Muchas Gracias por su atención.

Ing. Fabián A. Schvartzer Ing. Fabián A. Schvartzer 

Presidente Presidente ‐‐ Proyectos y Estudios Especiales S. A.Proyectos y Estudios Especiales S. A.

[email protected]@peesa.com.ar

Ing. Verónica C. Esparza Ing. Verónica C. Esparza 

[email protected]@peesa.com.ar