Вступ. У статті наведено методику розрахунку термонапружень в дорожньому асфальтобетонному покриві на металевих ортотропних автодорожніх мостах на довговічність. Дана методика враховує матеріалознавчі та конструктивні підходи, що дозволяє проєктувати дорожній покрив на металевих автодорожніх мостах підвищеної тріщиностійкості від дії річних і добових температур.
Проблематика. Автодорожні мости є важливою складовою транспортної мережі не тільки міст, але й цілої держави. Щорічно в Україні з’являються тисячі нових транспортних засобів, що призводить до зміни складу руху автомобільних потоків, збільшення вантажопідйомності та швидкості руху. В більшості Європейських країн введені обмеження щодо руху великовагових транспортних засобів по конструкції мостового полотна з метою забезпечення більшого терміну служби покриву і конструктивних елементів мостів, адже дорожній покрив на металевих автодорожніх мостах працює в більш несприятливих умовах і відповідно до нього висуваються більші вимоги, ніж до нежорсткого дорожнього одягу автомобільних доріг. Дорожній покрив на металевих автодорожніх мостах повинен бути стійкими до тріщиноутворення від дії коливання температури. У зв’язку з переліченими умовами виникає нагальна потреба в розроблені удосконаленої методики розрахунку, яка б відповідала сучасними вимогам дорожнього будівництва, сприяла підвищенню довговічності дорожнього покриву на металевих автодорожніх мостах та забезпечувала доцільне використання економічних ресурсів.
Мета роботи. Сучасний розвиток дорожнього будівництва вимагає постійного вдосконалення підходів до проєктування та розрахунку дорожніх покривів на металевих автодорожніх мостах, зокрема визначати більш оптимальні раціональні конструктивні рішення для мостового полотна. Урахуванням новітніх досліджень, сучасних матеріалів та інноваційних технологій дозволяє підвищити довговічність дорожнього асфальтобетонного покриву на металевих автодорожніх мостах, зменшити ризик утворення температурних тріщин та оптимізувати витрати на їх ремонтування та експлуатаційне утримання.
Метою роботи є інформування фахівців дорожнього господарства про новітні тенденції, методики та розробки у сфері проєктування дорожнього асфальтобетонного покриву на металевих плитах автодорожніх мостах. Запропонована методика спрямовані на підвищення ефективності проєктних рішень, адаптацію існуючих методик до сучасних умов експлуатування та забезпечення економічно обґрунтованого використання матеріально-технічних ресурсів.
Матеріали і методи. Під час дослідження використано комплексний підхід, що базується на аналізі науково-технічних напрацювань у сфері проєктування дорожнього асфальтобетонного покриву на металевих автодорожніх мостах, а також практичного досвіду його улаштування. Зокрема, ураховано результати досліджень, проведених Національним транспортним університетом та Харківським автомобільно-дорожній університетом та, які ґрунтуються на багаторічному досвіді надання послуг у галузі дорожнього будівництва.
Методологічною основою роботи є аналіз чинних будівельних норм і національних стандартів України, а також порівняння їх із відповідними закордонними нормативними документами та технічною літературою. Для забезпечення комплексності дослідження ураховано вітчизняний і світовий досвід, здобутий під час виконання робіт із проєктування та улаштування дорожнього асфальтобетонного покриву на ортотропних автодорожніх мостах.
Застосовано методи аналітично-експериментальні з використанням положень теорії пружності, теорії в’язко-пружності, кінетичної теорії міцності твердих тіл, стандартизовані та спеціальні методики дослідження властивостей асфальтобетону. Аналіз результатів дозволяє обґрунтувати удосконалені підходи до проєктування та впровадження ефективних конструктивних рішень на мостовому полотні автодорожніх мостів.
Результати. У межах дослідження дана методика розроблена на підставі наукових досліджень, проведеного аналізу технічної літератури та чинних нормативних документів із застосування асфальтобетонного покриву на металевих автодорожніх мостах. В основі методики знаходяться експериментально встановлені розрахункові параметри водонепроникних матеріалів, а саме: мастикасфальту, гусасфальту, епоксиасфальту, литого асфальту, дослідження на термостійкість, а також розроблені аналітичні залежності для розрахунку асфальтобетонного покриву на довговічність з позиції температурної тріщиностійкості.
Оновлені підходи до розрахунку термопружності дорожнього покриву на металевій ортотропній плиті автодорожніх мостів базуються на сучасних наукових дослідженнях, міжнародному досвіді та практичних даних, що дозволяє підвищити довговічність асфальтобетонного покриву, зменшити ризик утворення неконтрольованих тріщин і покращити експлуатаційні характеристики конструкцій мостового полотна.
Висновки. Запропонована методика термонапружень в дорожньому асфальтобетонному покриві на металевій ортотропній плиті автодорожніх мостів удосконалює існуючі підходи з проєктування конструкція мостового полотна підвищеної довговічності являє собою суцільний процес розрахунку покриву на міцність та морозостійкість з техніко-економічним обґрунтуванням варіантів. Вона базується на сучасних дослідженнях, ураховує матеріалознавчі та конструктивні особливості дорожнього асфальтобетонного покриву, експлуатаційні умови і передовий світовий досвід, що дозволяє підвищити ефективність проєктних рішень. Застосування цієї методики сприятиме покращенню експлуатаційних характеристик конструкцій дорожнього покриву на металевих автодорожніх мостах, підвищенню їхньої тріщиностійкості, стійкості до навантажень та довговічності. Це, у свою чергу, дасть змогу зменшити ризик передчасного утворення тріщин, скоротити витрати на ремонтування та експлуатаційне утримування дорожнього покриву на металевих автодорожніх мостах, а також забезпечити більш раціональне використання матеріально-технічних ресурсів у сфері дорожнього будівництва.
Впровадження методики розрахунку термонапружень конструкції дорожнього мостового полотно сприятиме підвищенню якості та довговічності асфальтобетонного покриву на металевих автодорожніх мостах автомобільних доріг в Україні, що відповідає сучасним вимогам розвитку дорожньої інфраструктури та міжнародним стандартам.
