Порівняльний аналіз транспортних навантажень на прогонові будови мостів за нормами проєктування України та військовими стандартами НАТО STANAG/TDTC

Опубліковано:
Номер: Випуск 32(2025)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 272-282
Ключові слова: аналіз, ДБН, екіпаж, міст, модель, навантаження, НАТО, стандарт, stanag, mlc.
Як цитувати статтю: Артьомов В. Є., Андрусяк А. В., Білоус І. І. Порівняльний аналіз транспортних навантажень на прогонові будови мостів за нормами проєктування України та військовими стандартами НАТО STANAG/TDTC. Дороги і мости. Київ, 2025. Вип. 32. С. 272–282.
Як цитувати статтю (references): Vitalii Artomov, Andriy Andrusyak, Ihor Bilous. Comparative analysis of traffic loads on bridge superstructures according to ukrainian design standards and nato military standards stanag/tdtc. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2025. Issue 32. P. 272–282 [in Ukrainian].

Автори

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна
https://orcid.org/0000-0003-2099-9045
Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна
https://orcid.org/0009-0005-2699-5477
Заклад вищої освіти «Університет Короля Данила», м. Івано-Франківськ, Україна
https://orcid.org/0009-0002-9881-6683

Анотація

Вступ. Зростання інтенсивності та маси транспортних потоків, як цивільних, так і військових, створює значні виклики для мостової інженерії, що вимагає постійного оновлення та вдосконалення методів оцінки вантажопідйомності та безпеки мостів. Об’єкти української інфраструктури, що постраждали від російсько-української війни (зокрема, мости), потребують швидкого відновлення та забезпечення надійності. Пропоноване дослідження проводить порівняльний аналіз українських державних будівельних норм (ДБН) з Тристороннім кодексом НАТО для проєктування та випробувань військових мостів і переправних конструкцій (TDTC). Результати дослідження допомагають оцінити сумісність існуючих цивільних мостів із сучасною військовою технікою та надають рекомендації для проєктувальників щодо імплементації закордонних військових стандартів. У цілому, публікація сприяє гармонізації українських будівельних норм із міжнародними стандартами в рамках євроатлантичної інтеграції України.

Проблематика. Проблематика дослідження полягає у відсутності відкритих даних про роботу мостів під військовими навантаженнями та необхідності систематичного порівняння методологій цивільного та військового мостобудування. Російсько-українська війна підкреслила вразливі місця в інфраструктурі, що зумовило гостру потребу в порівняльному аналізі стандартів проєктування. Цивільний сектор прагне до точності та оптимізації життєвого циклу конструкцій, використовуючи імовірнісні моделі, тоді як військовий — до швидкості та тактичної мобільності, застосовуючи спрощені, детерміновані системи, як-от MLC. Існуючі дослідження виявили інформаційні прогалини, зокрема: недостатній аналіз динамічної взаємодії військових колон, брак стандартизованого протоколу перехресної оцінки, а також обмеженість відкритих даних про рух військових транспортних засобів. Ці проблеми перешкоджають повноцінному інженерному аналізу та забезпеченню безперебійного, безпечного функціонування української інфраструктури.

Результати. Порівняльний аналіз показав, що в цілому зосереджене колісне навантаження від військової техніки НАТО до класу MLC 70 та розподілений контактний тиск від усіх класів (до MLC 150 включно) не перевищують значень, закладених в українських будівельних нормах. Проте, аналіз згинальних моментів в прогоновій будові моста розрізної схеми дає іншу, більш точну картину сумісності. Для мостів, спроєктованих під навантаження А11, допустимими є класи MLC 30 та нижче. Для навантаження А15 пороговим є клас 40. Споруди, розраховані на модель НК-80, можуть пропускати військову техніку до 100 класу MLC, а мости з урахуванням навантаження НК-100 відповідають практично всім класам військової техніки STANAG.

Висновки. Українські будівельні норми та військові стандарти НАТО (TDTC) мають принципово різну філософію: цивільний сектор орієнтований на точність та оптимізацію, тоді як військовий — на швидкість й тактичну мобільність. Хоча порівняння зовнішніх характеристик навантажень (зосереджений та розподілений тиск) свідчить про те, що українські норми є достатньо надійними, аналіз внутрішніх зусиль дає більш точні висновки. Для забезпечення повної сумісності мостів з військовою технікою необхідні подальші, деталізовані розрахунки, що враховують динамічні ефекти та інші специфічні чинники. Представлена робота є початковим етапом для подальших досліджень, спрямованих на гармонізацію українських та міжнародних стандартів, що є важливим кроком для зміцнення обороноздатності та інфраструктури України.

Посилання

  1. ДБН В.1.2-15:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Навантаження і впливи. Київ: Мінрегіонбуд України, 2009.
  2. Hornbeck B. K., Kluck J., Connor R. Trilateral Design and Test Code for Military Bridging and Gap-Crossing Equipment. Defense Technical Information Center, 2019. Accession No. AD1070838. Доступ: URL: https://apps.dtic.mil/sti/citations/AD1070838 (дата звернення: 16.09.2025).
  3. Артьомов В. Є., Распопов О. С. Порівняльний аналіз моделей залізничних навантажень С14 та LM71 для балкових мостів. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. 2014. № 1 (49). С. 160–166.
  4. Hou N., Sun L., Chen L. Modeling vehicle load for a long-span bridge based on
    weigh-in-motion data [Електронний ресурс]. ResearchGate. Доступ: URL: https://www.researchgate.net/ publication/352250845_Modeling_vehicle_load_for_a_long-span_bridge_based_on_weigh_in_motion_data (дата звернення: 16.09.2025).
  5. Zhang H., Quilligan M. Simulation of Traffic Loading on Long Span Bridges [Електронний ресурс]. SWORD, Cork Institute of Technology. 2020. Доступ: URL: https://sword.cit.ie/cgi/ viewcontent.cgi?article=1019&context=ceri (дата звернення: 16.09.2025).
  6. Laman J. A., Pechar J. S., Boothby T. E. Dynamic load allowance for through-truss bridges [Електронний ресурс]. Penn State Research Database. Доступ: URL: https://www.researchgate.net/ publication/245559817_Dynamic_Loading_of_Bridges (дата звернення: 16.09.2025).
  7. Laman J. A., Pechar J. S., Boothby T. E. Dynamic load allowance for through-truss bridges [Електронний ресурс]. Penn State Research Database. Доступ: URL: https://pure.psu.edu/en/publications/ dynamic-load-allowance-for-through-truss-bridges (дата звернення: 16.09.2025).
  8. Köhncke M., Jaelani Y., Mendler A., Neumann L., Wittenberg P., Rode-Klemm A., Keßler S. Static and Dynamic Load Tests on the Bridge Vahrendorfer Stadtweg [Електронний ресурс]. arXiv, 2020. Доступ: URL: https://arxiv.org/html/2412.15713v1 (дата звернення: 16.09.2025).
  9. Zhu S., Li Y., Xu X. Dynamic Analysis of Wind–Vehicle–Bridge Systems: An Advanced Hybrid Method [Електронний ресурс]. International Journal of Structural Stability and Dynamics. 2019. Доступ: URL: https://www.researchgate.net/publication/361097091_Dynamic_Analysis_of_Wind-Vehicle-Bridge_ Systems_An_Advanced_Hybrid_Method (дата звернення: 16.09.2025).
  10. Defense Technical Information Center (DTIC). Military Load Classification. Washington, D. C. : U.S. Department of the Army, 2009. 55 с. (DTIC Accession No. AD1151141). Доступ: URL: https://apps.dtic.mil/sti/citations/trecms/AD1151141 (дата звернення: 16.09.2025).
  11. Szelka J., Wysoczański A. Modern structures of military logistic bridges [Електронний ресурс]. Open Engineering. 2017. Доступ: URL: https://www.researchgate.net/publication/367500496_Modern_ structures_of_military_logistic_bridges (дата звернення: 16.09.2025).
  12. MacDonald A. J., Bartlett F. M., Wight R. G. Probabilistic Gross Vehicle Weights and Associated Axle Loads for Military Vehicles in Bridge Evaluation and Code Calibration [Електронний ресурс]. Canadian Journal of Civil Engineering. 2007. Доступ: URL: https://www.researchgate.net/publication/319293865_Probabilistic_Gross_Vehicle_Weights_and_Associated_Axle_Loads_for_ Military_Vehicles_in_Bridge_Evaluation_and_Code_Calibration (дата звернення: 16.09.2025).
  13. Hajós B. Safety and dynamic factors for determining the military load capacity of road bridges [Електронний ресурс]. Katonai Műszaki Tudományok. 2024. Доступ: URL: https://real.mtak.hu/211320/ 1/71864-2-10-20241208.pdf (дата звернення: 16.09.2025).
  14. AssetIntel. Bridge Deterioration Modeling with manageX™: Optimizing Asset Management [Електронний ресурс]. AssetIntel, 2023. Доступ: URL: https://www.assetintel.co/blogs/ decoding-bridge-deterioration-the-power-and-process-of-predictive-modeling-for-bridge-longevity (дата звернення: 16.09.2025).
  15. Day B. H. The Future of Bridge Design [Електронний ресурс]. Structure Magazine. 2016. Доступ: URL: https://www.structuremag.org/article/the-future-of-bridge-design/ (дата звернення: 16.09.2025).
  16. Russell B. R., Thrall A. P. Portable and Rapidly Deployable Bridges: Historical Perspective and Recent Technology Developments [Електронний ресурс]. ASCE Library. 2013. Доступ: DOI: https://ascelibrary.com/doi/10.1061/%28ASCE%29BE.1943-5592.0000454 (дата звернення: 16.09.2025).
  17. Міст за годину: як простий застосунок від Dystlab допомагає військовим інженерам. Dystlab. Доступ: URL: https://dystlab.com/uk/blog/003 (дата звернення: 16.09.2025).
  18. Артьомов В. Є., Горбатюк Ю. М., Звонарюк Д. В. Швидке відновлення штучних споруд в контексті сталого розвитку та військового стану. У: Логістика і транспортна безпека: проблеми та перспективи розвитку в контексті аналізу сучасних викликів, загроз: зб. наук. пр. за матеріалами Всеукр. наук. конф. (28.10.2022 р.). Дніпро: УДУНТ, 2022.