¿Qué tipo de cosas hay que tener en cuenta al construir una pista de aterrizaje del aeropuerto? ¿Y cómo se construyen exactamente?

Esta pregunta es tan amplia que desalienta la respuesta de cualquiera que comprenda el proceso. Aplazaré la respuesta a algunos aspectos y remitiré a los usuarios a otras respuestas.
¿Por qué cuesta tanto construir las pistas del aeropuerto? Brisbane Airport Corporation informó que una nueva pista costaría $ 1.3B y está a siete años de distancia.
En los aeropuertos, ¿qué determina en qué dirección se construyen las pistas y por qué se construyen intersecándose entre sí? ¿No sería más eficiente si todas fueran paralelas?
¿Cómo se disponen las pistas del aeropuerto?

Las preguntas fundamentales son

¿Cuál es la necesidad de una pista nueva / adicional / de reemplazo? ¿El tráfico aéreo actual o proyectado justifica la nueva construcción? ¿Cómo son los futuros de las economías nacionales / regionales y locales?
¿Cuáles son las características del tráfico proyectado y cuál es la capacidad proyectada de los sistemas de transporte aéreo y terrestre?
¿Cuál es el rendimiento, el peso y el tamaño de la aeronave que utilizará la pista?
¿La capacidad de la pista coincidirá con la terminal y la capacidad en tierra del aeropuerto?
¿Cuánto costará la construcción y cómo se pagarán los costos?

Dónde ubicar la pista es un área problemática importante para la autoridad del aeropuerto. Esto requiere considerar lo siguiente:

vientos dominantes en altura y a nivel del suelo
clima y los patrones climáticos locales
ubicación de riesgos fuera del aeropuerto para aviones
áreas fuera del aeropuerto que se verán afectadas por el ruido o los peligros de las aeronaves que usan patrones de vuelo normales
disponibilidad de tierra para una pista larga más espacio para sobre / bajo recorrido y calles de rodaje asociadas
separación de otras pistas que también estarían en uso
acceso para aeronaves desde / hacia la terminal, instalaciones de mantenimiento y rampas de estacionamiento
estabilidad e idoneidad del suelo, patrones de drenaje, ausencia de riesgos geológicos o hidrológicos.

AeropuertosAviaciónConstrucciónIngeniería civilIngeniería civil y de la construcciónPregunta de clasificación

¿Qué tan factible es el concreto autolimpiable en términos de costos en comparación con el concreto ordinario?

¿Es posible construir una columna en una losa sin columnas subyacentes que lo soporten?

¿Cuál es una explicación de la construcción de la tumba de Gol Gumbaz?

¿Por qué las vías tienen una sección transversal asimétrica en forma de "I"?

Además de los humanos, ¿qué especie individual ha afectado a la Tierra en mayor medida?

Como teoría, ¿podría la energía oscura, en lugar de ser una fuerza repulsiva dentro del universo, ser una fuerza de vacío fuera del universo?

El mayor desafío con el diseño de la pista del aeropuerto es la geometría. Los grandes aeropuertos tienen múltiples pistas, calles de rodaje y muchas puertas. El desafío es organizar todo esto de manera eficiente y que minimice el desperdicio de espacio, al tiempo que se reducen los riesgos de conflictos y colisiones. No es un proceso simple, ya que el aeropuerto no puede permitirse el lujo de tener los aviones embotellados en cualquier parte del proceso. Cientos de aviones deben moverse entre puertas, calles de rodaje y prepararse para despegar, mientras que otros necesitan aterrizar y descargar pasajeros y equipaje de manera eficiente. Esta dificultad se ve agravada por la necesidad de tener en cuenta las condiciones locales, como los patrones climáticos y las direcciones predominantes del viento, la topografía local, las vías fluviales, las conexiones por carretera y tren, cerca de estructuras altas y ubicaciones de servicios públicos. Las pistas también deben poder verse desde las torres de control del aeropuerto.

Para dar una idea de la escala, el Aeropuerto Internacional O’Hare tiene 186 puertas de avión y 7 pistas de aterrizaje, que no pueden operar todas a la vez, ya que hay algunos cruces en curso. En teoría, esto significa que tiene aproximadamente 30 o 40 puertas de avión por pista en un momento dado.

La construcción real de la pista dependerá del tamaño del plano de diseño destinado a usar la pista. Los aviones más grandes requieren pistas más anchas, así como pistas más gruesas para resistir las tensiones del aterrizaje y despegue de los aviones. Como puede ver en la imagen a continuación, la pista requiere juntas de control regulares para permitir que la losa de concreto se agriete de manera controlada.

La pista en la que trabajé en el Aeropuerto Internacional O’Hare en Chicago, 9L – 27R, tenía aproximadamente 1.5 millas de largo, 150 pies de ancho y estaba construida con 16 pulgadas de concreto. La pista debe funcionar todos los días durante muchos años, por lo que no es deseable cortar esquinas en la construcción. Por esta razón, la pista está diseñada no solo para resistir las tensiones esperadas, sino también teniendo en cuenta la durabilidad.