diseño de aeropuertos
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL AEROPUERTOS
1 YESENIA L. CONISLLA ROCCA
MEMORIA DESCRIPTIVA
GENERALIDADES : El proyecto consiste en la construccin de un aeropuertopara:
Servicio: Comercial .
Objetivos :
El objetivo principal es el de disear un Aeropuerto para atender a losflujos de pasajeros y Aeronaves previstos .El servir de alternativa de descongestin del trfico areo de los
aeropuertos existentes o ser un aeropuerto auxiliar en caso deinhabilitacin de los dems aeropuertos.
DEL TERRENO :
Ubicacin : El Terreno se encuentra ubicado en el departamento de Arequipa, provincia del mismo nombre, en la localidad de Pampa Mojarral .
Area : El rea del terreno material del proyecto es de 12km2, la cual seencuentra en una zona no muy vegetativa .
Situacin Actual : El terreno se encuentra actualmente sin habilitar en mediode diferentes comunidades .
Consideraciones : El terreno se localiza a 8 Km de la poblacin ms cercana, de acuerdo a la evaluacin hidrolgica en la que se determin que laprecipitacin media anual es sumamente elevada por la cual se deberconsiderar los sistemas de drenaje con fines de proteger el terreno as comola infraestructura del aeropuerto proyectado .
DEL PROYECTO :
Orientacin : Considerando el factor climtico de la zona se ha orientado eleje de la pista de vuelo 271532 NNE 271532 ; a fin de que puedancaptarse los vientos predominantes .
Zonificacin : Se plantea dos espacios definidos e integrados entre s , enuno se ubican las instalaciones del terminal , embarque , desembarque , yservicios en general y en el otro espacio se encuentra la pista destinada adespegue , aterrizaje ; calles de rodaje ; muelles ; estacionamiento y ser
diseado de acuerdo a la demanda de la zona .
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DEL AEROPUERTO :
Respecto a la configuracin y distribucin del Aeropuerto se ha de considerar
: Pistas de Vuelo .Calles de Rodaje .Area de servicios y hangares .Area del Terminal .Helipuertos .Drenaje .Pavimentacin .Sealizacin y balizamiento
DISEO DEL AEROPUERTO
CONDICIONES DE DISEO
Altura sobre el nivel del mar = 2400 m.
Avin critico de diseo = Boeing 727 200
Envergadura =32.92 m
Longitud = 40.60 m
Altura = 10.36 m
Radio de Giro = 24.93 m
Batalla =19.29 m
Numero de Pasajeros =189 pasajeros
Peso de aterrizaje = 60000 Kg.
Peso de despegue = 72000 Kg.
Temperatura mxima normal = 18 C
Deslizamiento admisible en el pavimento = 6 %
Pendientes de la pista = - 0.2 %, -1.2% , 0.5%
Pendiente efectiva de la pista = 0.7%
Etapa a cubrir = 1800 Km.
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1.- CALCULO DE LA PENDIENTE EFECTIVA DE LA PISTA
Se tiene una pendiente longitudinal de una pista de vuelo del -0.2 % se
conecta con otra del -1.2 %, la cual a su vez intercepta a otra con pendiente
del - 0.5 %.
Cambio de pendiente en el 1er punto de interseccin:
Cambio de pendiente para el segundo punto de interseccin:
Pendiente efectiva:
2.- CALCULO DE LA LONGITUD DE PISTA NECESARIA
Longitud de pista necesita un boeing 727- serie 00 en las siguientes
condiciones y calcular la longitud de campo de referencia.
1. Peso mximo de aterrizaje 60000 Kg.
2. Deslizamiento admisible en el pavimento 6 %.
3. Temperatura mxima normal 18 C.
4. Altitud del Aeropuerto 2400 m.
5. Etapa a Cubrir 1800 Km.
6. Peso al Despegue 72000 Kg.
7. Pendiente Efectiva de la Pista 1.1 %.
0.2% ( 1.2%) 1.0%A
%7.1%)5.0(%2.1 B
1.0% 1.7%C
0.7 %C
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Calculo de la longitud de pista necesaria para el Despegue
Las curvas de Actuacin de la FAA se muestran en la fig. 1 y 2 y dan
longitud de pista necesaria para un boeing 727-200 A.
Calculo de La longitud de pista necesaria para el Aterrizaje
De la Fig. 1 con el peso mximo 60000 kg. de las abscisas
proyectando verticalmente cortamos las lneas de altitud
correspondiente en este caso a 2400m con lo que trazamos una
horizontal para calcular directamente la longitud de aterrizaje
necesaria.
La = 1870 m.
Incremento por pendiente 7 %:
La = 1870 * 1.6
La = 1982 m.
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La = 3604 m. = 3600 m.
LONGITUD DE PISTA FINAL: tomamos el mayor valor
Longitud de pista = 3600 m
Longitud del campo de referencia
Fe = Altitud de Emplazamiento
H = Altitud del Aeropuerto en m.s.n.m.
Fe = 1.56
Ft = Temperatura
T = media mensual de temperaturas mximas diarias del mes ms
caluroso del ao.
Ft = 1.186
Fg = Pendiente
G = Gradiente Efectiva
Fg = 1.07
Longitud del campo de referencia = 1818.48 m.
FgFtFe
existenteoproyectadacampodelongitudreferenciadecampodelongitud
1300
07.0 H
Fe
10065.01501.0 HTFt
)110.0( GFg
1300
240007.0 Fe
124000065.0151801.0 Ft
)1)7.0(10.0( Fg
07.1186.156.1
3600
referenciadecampodelongitud
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3.- CALCULO DEL NUMERO CLAVE Y LETRA CLAVE SEGN LA OACI
Para una longitud desde 1800 m en adelante y envergadura de W = 32.92m
En nmero clave es 4c segn la tabla anterior
4.- CALCULO DE LA CATEGORA SEGN LA FAA
o Para una envergadura de W = 32.92m
LA FAA clasifica a nuestra aeronave crtica en el grupo III para el diseo
geomtrico
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Se considerara una solo pista de aterrizaje porque las condiciones
de espacio no permiten el diseo de pistas paralelas
1 Sola pista de aterrizaje y despegue
5.-CALCULO DE DE LA SECCIN TRANSVERSAL DE LA PISTA DE
VUELO (DE LA TABLA 7.4B)
o Ancho de la pista de vuelo segn al OACI para un mC 454
6.- CALCULO DE DE LA SECCIN TRANSVERSAL DE CALLES DE
RODAJE
Ancho de calle de rodaje segn al OACI para un C4 : 15m si la calle de
rodaje esta prevista para aviones con base de ruedas inferiores a 18 m
7.- DIMENSIONES NORMALES PARA LOS COMPONENTES DE LA PISTA
DE VUELO
Segn la FAA para aviones clasificados con el N III (tabla 7.5):
rea de seguridad de pista de vuelo (Ancho) = 152.4 m2.
rea de seguridad de pista de vuelo (longitud) = 304.8 m2.
Ancho de la pista de Vuelo = 30.5 m.
Ancho de margen de la pista de Vuelo = 6.1 m.
Ancho de rea contra el chorro = 42.7 m.
Longitud del rea contra el chorro = 61.0 m.
Eje de calle de rodaje = 121.9
rea de estacionamiento de aeronaves = 152.4 m.
Limite de propiedad de edificaciones = 228.6 m.
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8.- DIMENSIONES NORMALES PARA LOS COMPONENTES DE LA
CALLE DE RODAJE
Ancho de rea de seguridad de la calle de rodaje = 36.0 m.
Ancho de la calle de rodaje = 15.2 m.
Margen de seguridad de calle de rodaje = 3.0 m2.
Ancho de margen de la calle de rodaje = 6.1 m.
Eje de calle de rodaje paralela = 46.6
Objetos fijos o mviles y limites de propiedad = 28.7 m.
Objetos fijos o mviles = 24.4 m.
9.- DISEO DE LA PENDIENTE LONGITUDINAL DE LA PISTA DE VUELO
Segn la FAA para aeropuertos de transporte (tabla 7.8):
Pendiente longitudinal mxima (%) = 1.5
Pendiente mxima en los cuartos extremos = 0.5
Pendiente mxima efectiva = 1.0
Cambio de pendiente mxima = 300(A+B)Longitud de curva vertical = 300
Segn la OACI para aeropuertos de transporte (tabla 7.8):
Pendiente longitudinal mxima (%) = 1.5
Pendiente mxima en los cuartos extremos = 0.5
Pendiente mxima efectiva = 1.0
Cambio de pendiente mxima = 1.5
Distancia entre los puntos de corte de la rasante = 300(A+B)
Longitud de curva vertical con 1% de cambio de pendiente = 300
10.- DISEO DE LAS DIMENSIONES MNIMAS ENTRE PISTAS DE
VUELO Y CALLES DE RODAJE
Segn la FAA para aviones clasificados con el N III (tabla 7.5):
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Radio de Giro de la calle de rodaje (m) = 30.5
Longitud de abocinamiento (m) = 45.7
Radio del acuerdo para un ensanchamiento (m) = 20.7
Radio del acuerdo para ensanchamiento a un solo lado (m)=18.3
Radio del acuerdo para desplazamiento del eje (m) = 16.8
11.- VISTA EN PLANTA DE LA CALLE DE RODAJE
Diseo en planta de acuerdo a la demanda area de nuestro aeropuerto:
12.- CALCULO DEL REA DE ESTACIONAMIENTO
13.- DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD DE PISTA DE VUELO
CAPACIDAD: Indica la APTITUD de una parte de un aeropuerto para recibir
aeronaves. Depende de:
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Techo de nubes
Visibilidad
Control de trafico areo
Heterogeneidad de aeronaves
Tipo de operacin.
Factores Que Afectan la capacidad
El factor dominante es la separacinOtros factores:
La longitud del tramo comn desde la entrada en la senda del ILS hasta
el umbral, normalmente de 7.4. a 15 Km.
La estrategia empleada por los controladores en la sucesin de
aeronaves que vuelan a diferentes velocidades.
La probabilidad de violacin de la regla de separacin
La sofisticacin de los sistemas de control de trfico areo que afectan la
precisin con la que los aviones pueden ser situados en el portal del
ILS.
Condiciones de diseo
Longitud comn de aproximacin = 8 millas nuticas.
Separacin mnima = 4 millas nuticas.
Las holguras que tienen una desviacin estndar = 30 seg.
Considerndose una probabilidad de violacin de = Pv = 0.05
Porcentaje de
aeronaves
Velocidad de
aproximacin (nudos)
20 100
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20
60
120
135
Solucin
Clculo de los lapsos mnimos en el umbral para diferentes combinaciones
de velocidades para la condicin de Vi > Vj
Clculo de los lapsos mnimos en el umbral para diferentescombinaciones de velocidades para la condicin de Vi < Vj
Para Vi = 135, Vj = 100
Para Vi = 120, Vj = 100
segsghorahoramillas
millas
vvvm
j
ij 1443600*04.0*04.0/100
4
segsghorahoramillas
millas
vvvm
j
ij 1203600*033.0*033.0/120
4
segsghorahoramillas
millas
vvvm
j
ij1063600*029.0*029.0
/135
4
iji
ijvvv
vvm11
hrhrmllhrmllmllhrmllmll
vvm ij 0607.0/135
1
/100
18
/100
4
sgseg 2183600*0607.0
hrhrmllhrmll
mll
hrmll
mllvvmij
0533.0
/120
1
/100
18
/100
4
sgseg 1923600*0533.0
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Para Vi = 135, Vj = 120
V 100 120 135 Pi
100
120135
144
120106
192
120106
218
146106
0.2
0.20.6
Pi 0.2 0.2 0.6
Clculo del lapso medio ponderado:
Clculo de la capacidad extrema
Clculo de la matriz completa de tiempos de holgura.
Datos:
o Para v2=100 v1=100 V2 V1
sg
m
32.1306.0*6.0*1062.0*1462.0*218
2.0*6.0*1062.0*1202.0*192
2.0*6.0*1062.0*1202.0*144
hrsaterrizajeC
sgsaterrizajesg
aterrizaje
mC
/62.273600*00767.0
/00767.032.130
11
hrhrmllhrmll
mllhrmll
mllvvmij
0407.0/135
1
/120
18
/120
4
sgseg 1463600*0407.0
hrsaterrizajeC /62.27
05.0
300
vp
sg
isticaTablaEstadpq v 65.1
sgsgpqvvb v 5.4965.1*30012
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o Para v2=100 v1=135 v2 v1
o Para v2=100 v1=120 v2 v1
o Para v2=120 v1=135 v2 v1
Matriz de intervalos de aterrizajes previstos:
Clculo del lapso medio ponderado:
sgsgsgvvb
vvpqvvb v
5.213600*135
1
100
1365.1*30
11
12
12012
sgsgsgvvb
vvpqvvb v
5.313600*120
1
100
1
365.1*30
11
12
12
012
sgsgsgvvb
vvpqvvb v
5.393600*135
1
120
1365.1*30
11
12
12
012
sgm 58.161
sg
m
58.1616.0*6.0*5.1512.0*5.1512.0*5.151
2.0*6.0*5.1852.0*5.1692.0*5.223
2.0*6.0*5.1512.0*5.1692.0*5.193
49.5 31.5 21.5
49.5 49.5 39.5
49.5 49.5 49.5
B
193.5 223.5 239.5
169.5 169.5 185.5
151.5 151.5 151.5
L
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Clculo de la capacidad extrema:
.
14.- DETERMINACIN DE LA DEMORA HORARIA TOTAL (DHT) DE UN
AVIN BOEING 727 EN CONDICIONES VFR
Determinar la demora horaria total (DTH) de un avin en condiciones VFR
utilizando una pista nica de 3000m sabiendo:
Demanda horaria HD=59 Operaciones hora
Demanda en los 15 min. punta =21 operaciones
Capacidad horaria = 65 operaciones
Porcentaje de llegada = 50%
ndice de mezcla = 45
SolucinCalculo de la relacin de DH/CH = 59 / 65 = 0.91
Clculo del ADI Fig. ADI = 0.71 (ATERRIZAJE) ADI = 0.88
(DEPEGUE)
Clculo del factor de demora de llegada ADF ADF=
0.71*0.91=0.65
Clculo del factor de demora de despegue DDF DDF= 0.88*0.91=0.80
Clculo del factor de perfil de demanda = 21 * 59 / 100 = 36
Clculo de la media de la demora horaria:
Demora media para aterrizaje = 1.6 min.
Demora media para despegue = 3.1 min.
Clculo de DTH = 59 * (0.50 * 1.6) + (1 - 0.50) * 3.1 = 139 Min.
15.- OBSTRUCCIONES EN EL ESPACIO AREO NORMAS DE FAA Y
OACI
hrsAterrizajehrAterrsg
Aterrizaje
mC /28.22/3600*00619.0
58.161
11
hrsAterrizajeC /28.22
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Proteccin del Espacio Areo FAA
1. Superficie primaria
2. Superficie de aproximacin
3. Superficie horizontal
4. Superficie de transicin
5. Superficie cnica
16.- DIMENSIONES DE LAS SUPERFICIES IMAGINARIAS DE LA FAA
Segn la FAA para aviones mayores de 5670 Kg. de peso en condiciones
de vuelo VFR:
A = Ancho de superficie primaria y de superficie de aproximacin
en su extremo inferior mA 150
B = Radio de la superficie Horizontal mB 1500
C = Ancho de la superficie de aproximacin en su extremo
superior mC 450
D = Longitud de la superficie de aproximacin mD 1500
E = Pendiente de la superficie mE 1:20
17.- DIMENSIONES DE LAS ZONA LIBRE DE OBSTCULOS SEGN LA
FAA
Segn la FAA para aviones mayores de 5670 Kg. de peso en condiciones
de vuelo VFR:
W1 = 150
W2 = 244
W3 = 300
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18.- DIMENSIONES Y PENDIENTES DE LAS SUPERFICIES QUE LIMITAN
LOS OBSTCULOS
Segn la OACI para aviones de clave 4C El acceso al despegue ser:
LONGITUD DE BORDE INFERIOR = 180 M
DISTANCIA DEL EXTREMO DE LA PISTA = 60 M
DIVERGENCIA (A CADA LADO) = 12 %
ANCHURA FINAL = 1200 A 1800
M
LONGITUD = 15000 M
PENDIENTE = 2 %
19.- DISEO DEL TERMINAL
Instalaciones necesarias en el terminal de pasajeros:
Accesos y enlaces de tierra.- las instalaciones de acceso debern
facilitar el transito de los pasajerosPresentacin .- tramites asociados con el viaje de los pasajeros
reas de espera :
Sala de pasajeros
reas al servicio de pasajeros
Concesiones
Miradores y salas de visitantes
Circulacin interna y enlace con el aire
Lneas areas y actividades de apoyo
HIPOTESIS.
1.- Pasajeros a lo largo del ao de diseo = 5 millones se supone que ello
equivale a 2000 pasajeros / hora de diseo, 60 % de llegadas o salidas como
mximo desequilibrio de flujos, el 80% de los pasajeros terminan el viaje
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2.- Mezcla de las aeronaves en la hora punta.
Tipo de
Aeronave
numero de
aeronave
Num de
asientos
factor de la
aeronave
equiv.
columnas
A
B
C
D
E
F
G
-
10
3
2
1
2
1
menos de 80
81-110
111-160
161-210
211-280
281-420
421-500
0.6
1.0
1.4
1.9
2.4
3.5
4.6
1 * 3
4.2
10
3.8
2.4
7.0
4.6
FACTOR TOTAL DE AERONAVE EQUIVALENTE = 32
Calculo del rea total- rea total bruta (ver tabla 8.2)
- 2000 pasajeros / hora * 14 m2 pasajeros / hora punta = 28000 m2
Calculo individualizado de las reas
1.- Mostradores de las compaas areas
Longitud de mostradores = 87 m
Suponiendo una profundidad de este rea de 3 m, entonces 87 * 3 = 261 m2
2.- Oficina de billetes de las lneas areas y dependencias
rea necesaria 0.59 * 103 = 590 m2
3.- Sala de equipajes de salida
rea necesaria 1.3 * 1000 m2 = 1300 m24.- rea de recogida de equipajes
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Suponiendo un 60 % de llegadas: 32 * 0.6 = 19.2
Suponiendo que el 50 % tiene lugar en 20 min. = 9.6
Con un 80 % de pasajeros que terminan el viaje (ver fig. 8.5 d)
Resultan 107 m de permetro de recogida de equipajes
Suponiendo carruseles ovalados de fondo inclinado (tipo D) (ver fig. 9.5 e)
rea = 1000 m2
5.- Operacin de lneas areas y dependencias
Use 2 * operaciones de lneas areas / dependencias (ver item 2)
2 * 590 = 1180 m2
6.- Salas de salidas o embarque
Tipo de aeronave Num. de puertas reas / Puerta rea
A 0 60 (m2) 0
B 10 100 1000
C 3 140 420D 2 190 380
E 1 250 250
F 2 360 720
G 1 460 460
3230 m2
7.- Espacio para otras lneas areas. sese el 20% del tem 5 = 236 m2
8.- Vestbulo y Billetes
rea de grfico = 2300 m2
rea de mostradores (tem 1) = 261 2300 - 261 = 2039 m2
9.- rea de la sala de espera (salidas)
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Disponiendo asientos para el 25 % del flujo de pasajeros / punta. Los
restantes, en las concesiones, etc. y sala de salidas. Asientos para 500
pasajeros/hora = 1000m2
10.- Sala de recogida de equipajes
Se suponen 2 amigos / pasajero mas un pasajero. Se admite una espera
media de 30min, espacio necesario de 1.5m2 / persona y un 60 % de la punta
de diseo en flujo de llegada 3 * 1.5 m2 * 0.5 horas * 0.60 * 2000 = 2700
m2
11.- Alimentacin y Bebidas
60 % 5millones = 3 millones de pasajeros que llegan y solo el 80%
desembarca entonces 80 % de 3 millones = 2400000 pasajeros embarcados.
Suponiendo un factor del uso de 40 % (ver fig. 8.5 j) = 2700 m2
12.- Otras concesiones y servicios terminales
rea segn el grafico = 3000 m2
13.- Otras reas de alquiler: Suponiendo el 50% del tem 12 = 1500 m2
14.- Otras reas de circulacin
Se suponen un 70 % del total de los tems 1 a 7 = 5485 m2
15.- Sub total = 26198 m2
16.- Calefaccin ventilacin, Aire acondicionado y otras reas de
instalaciones
15 % del tem 15 = 3929 m2
17.- Suma Parcial = 30127 m2
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18.- Estructura 5 % del tem 17 = 1056 m2
TOTAL = 31633 m2.
ESTO TOTALIZA 15.8 m2 / PASAJERO EN HORA PUNTA.