Перспективні розрахункові навантаження для мостів на автомобільних дорогах

Опубліковано:
Номер: Випуск 29(2024)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 251-272
Ключові слова: жавні будівельні норми, міст, навантаження, транспортні засоби.
Як цитувати статтю: Єрмакова І. А., Нечипоренко М. В. Перспективні розрахункові навантаження для мостів на автомобільних дорогах. Дороги і мости. Київ, 2024. Вип. 29. С. 251–272.
Як цитувати статтю (references): Inna Yermakova, Maksym Nechyporenko, Prospective design loads for bridges on automobile roads. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2024. Issue 29. P. 251–272 [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-2658-1857
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0001-5462-6947

Анотація

Вступ. У статті розглянуто аналіз та висвітлення статистичних даних, що стосуються розвитку та застосування тимчасових навантажень і відповідних норм проєктування мостових споруд.

Проблематика. За останні 5–7 років на мостах автомобільних доріг України відбулися значні зміни інтенсивності та складу транспортних потоків. При цьому навантаження, яке установлене діючими нормами, не враховує тенденцію до підвищення ваги автомобілів. Тому вже в середині строку служби, а тим більше під кінець строку служби, міст перестає відповідати навантаженню від тих транспортних засобів, які з`являться в майбутньому за строк служби моста. При цьому значна частина життєвого циклу споруди проходить в умовах перевантаження, що призводить до передчасного руйнування і перевитрат коштів на ремонти.

У зв’язку з цим не завжди можливо однозначно призначити тип розрахункового навантаження, що може спричинити суттєві помилки в оцінці міцності та працездатності мостових споруд.

Матеріали та методи. Порівняння розрахункових автомобільних навантажень моделі Н-10, Н-13, Н-18,НК-80, Н-30, НК-100, НГ-60, А11, А15, АБ-51, АБ-74, АБ-151 (починаючи з 1931 року по 2023 рік) з моделлю LM1 Єврокоду EN 1991-2 показує, що існує певний баланс між ними. Розрахункове навантаження за нормами України займає проміжне положення між нормами Європи і США. Але, рівень характеристичних навантажень майже вдвічі нижчий ніж в Єврокоді. Це є суттєвим недоліком державних будівельних норм, оскільки знижує рівень надійності розрахунків.

Результати. Наведено розвиток норм проектування та тимчасових навантажень автодорожніх мостів. Виконано кваліфікацію тимчасових навантажень, які діяли на споруди України, починаючи з 1931 року. Проаналізовано етапи виникнення та формування норм навантаження. Зроблено висновки щодо еволюції норм проектування.

Висновки. Уточнена класифікація та розбивка на етапи тимчасових навантажень, які діяли на споруди. Етапи формування розрахункових навантажень і дозволяють зробити висновок про можливість їхньої подальшої експлуатації,. У статті подано статистику щодо норм проектування навантажень на автодорожні мостові споруди. На основі обробки історичних даних та діючих нормативних документів, з урахуванням реальної тенденції до перевантаження транспортних засобів,  визначені можливі значення тимчасових навантажень від рухомого складу, які будуть актуальні на майбутній період у 20, 50 та 100 років.

Посилання

  1. Про приєднання до Угоди про маси і габарити транспортних засобів, що здійснюють міждержавні перевезення автомобільними дорогами держав – учасниць Співдружності
    Незалежних Держав: Постанова Кабінету Міністрів України від 29.10.1999 № 2020 в поточній редакції /База даних Законодавство України/ Верховна Рада України/ URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2020-99-%D0%BF#Text (дата звернення 28.02.2024).
  2. ДБН В.1.2‑15:2009. Мости та труби. Навантаження і впливи. Київ, 2009. 84 с. (Інформація та документація).
  3. ДБН В.2.3‑22:2009. Мости та труби. Основні вимоги проектування. Київ, 2009. 73 с. (Інформація та документація).
  4. ДБН В.2.3‑26:2009. Мости та труби. Сталеві конструкції. Київ, 2009. 266 с. (Інформація та документація).
  5. ДБН В.1.2‑14:2018. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. Київ, 2018. 36 с. (Інформація та документація).
  6. ДБН В.2.3-14:2006. Мости та труби. Правила проектування. . Київ, 2006. 365 с. (Інформація та документація).
  7. ДСТУ-Н Б В.2.3-23:2009. Настанова з оцінювання і прогнозування технічного стану автодорожніх мостів. Мінрегіонбуд України, Київ, 2009. 54 с.
  8. СНиП 2.05.03-84 Мости і труби. М., 1986. 277 с
  9. СН-200-62. Технічні умови проектування залізничних, автодорожніх та міських мостів і труб. М., 1962. 324 с.
  10. Н-106-53. Норми рухомих вертикальних навантажень для розрахунку штучних споруд на автомобільних дорогах. М., 1953, 17 с.
  11. Технічні умови на спорудження автомобільних шляхів Гушосдора НКВС. М., 1938.
  12. Технічні умови 1931 р. Цудортранс НКШС. М., 1931.
  13. Лучко Й. Й., Коваль П. М., Корнієв М. М., Лантух-Лященко А. І., Хархаліс М. Р. Мости: конструкції та надійність. Львів, 2005. 989 с.
  14. Корнієв М. М. Сталеві мости. 3 Тома, Київ, 2018. 423 с.
  15. Страхова Н. Є., Голубєв В. О., Ковальов П. М., Тодіріка В. В. Експлуатація і реконструкція мостів. 2-е вид., випр. Київ, 2002. 408 с.
  16. Кудрявцев. А. С. Нариси з історії дорожнього будівництва в СРСР (дожовтневий період). 1951. 332 с.
  17. Ряпухін В. М. Обґрунтування розрахункового навантаження на магістральних дорогах України. Вісник ХНАДУ, 2019. вип. 86. Т. ІІ. 63–68 с.
  18. EN 1990: Eurocode ‑ Basis of structural design [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC]. English 2002. 119 р.
  19. EN 1991‑2: Eurocode 1: Actions on structures ‑ Part 2: Traffic loads on bridges
    [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC]. English 2003. 167 р.
  20. AASHTO LRFD BRIDGE (American Association of State Highway and Transportation Officials) Design Specification, 2012.
  21. G. Sedlacek, G. Merzenich, M. Paschen, A. Bruls, L. Sanpaolesi, P. Croce, J. A. Calgaro, M. Pratt, Jacob, M. Leendertz, v. de Boer, A. Vrouwenfelder, G. Hanswille. Background document to EN 1991‑ Part 2 – Traffic loads for road bridges – and consequences for the design,. First Edition, XXXXX 2008. 324 р.
  22. EN 1991‑1‑1: Eurocode 1: Actions on structures – Part 1‑1: General actions ‑ Densities, self‑weight, imposed loads for buildings [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC]. English 2003. 47 р.
  23. Background document to EN 1991 Part 2 – Traffic loads for road bridges – and consequences for the design, G. Sedlacek, G. Merzenich, M. Paschen, A. Bruls, L. Sanpaolesi, P. Croce, J. A. Calgaro, M. Pratt, Jacob, M. Leendertz, v. de Boer, A. Vrouwenfelder, G. Hanswille. First Edition, 2008.
  24. На дорогах України кожна друга фура перевантажена – Криклій. (03.07.2020) URL: https://golos.ua/news/na-dorogah-ukrainy-kazhdyj-vtoroj-gruzovik-peregruzhen-kriklij (дата звернення 28.02.2024).
  25. На трасі під Полтавою поліція зупинила рекордно перевантажену 70-тонну вантажівку. (29.10.2019) URL: https://poltava.to/news/53104/ (дата звернення 28.02.2024)
  26. Тернопільщиною рухалася вантажівка з причепом вагою у 200(!) тонн. (25.08.2017)  URL: https://www.gazeta1.com/statti/ternopilshhynoyu-ruhalosya-vantazhivka-z-prychepom-vagoyu-u-200-tonn/ (дата звернення 28.02.2024).
  27. Ще один «рекорд» в Одесі, затримали вантажівку з п'ятикратним перевантаженням (04.07.2019) URL: https://odessa.net.ua/news/esche-odin-rekord-v-odesse-zaderzhali-furu-s-pjatikratnym-peregruzom (дата звернення 28.02.2024).