Вступ. Багато мостових конструкцій по всьому світу були спроєктовані відповідно до застарілих норм і сьогодні не відповідають вимогам сучасних транспортних навантажень. Це створює глобальну проблему безпеки, що робить розроблення ефективних рішень для їхнього посилення критично важливим завданням.
Проблематика. Переважна більшість мостового фонду, особливо в країнах, що розвиваються, була побудована в середині XX століття. Проєктування цих споруд здійснювалося з урахуванням нормативних навантажень того часу, які були значно нижчими за сучасні. На сьогоднішній день, зростання інтенсивності руху, поява великогабаритного та великовагового транспорту призводить до перевантаження мостів. Це викликає передчасний фізичний знос конструкцій, появу тріщин, зниження їхньої несної здатності та, як наслідок, створює загрозу безпеці для всіх учасників дорожнього руху.
Мета. На основі розрахункового моделювання, кількісно оцінити та порівняти ефективність двох методів посилення: додатковою звичайною та попередньо-напруженою арматурою для типових залізобетонних балок мостових прогонових будов, що були спроєктовані за старими нормами.
Результати. Аналіз проведеного розрахункового моделювання підтвердив, що існуючі конструкції мають значний дефіцит міцності: розрахунковий згинальний момент від сучасних навантажень (184 тс·м) перевищує несну здатність існуючих балок (141 тс·м). Було встановлено, що обидва методи посилення — звичайною та попередньо напруженою арматурою — ефективно підвищують несну здатність конструкцій, доводячи її до 193 тс·м та 215 тс·м відповідно. Використання зовнішнього попереднього напруження значно покращило експлуатаційні характеристики конструкції. Розрахунковий прогин від власної ваги зменшився з 21,3 мм до 3,2 мм, а стискальні напруження в бетоні усунули ризик появи тріщин.
Висновки. На основі проведеного розрахунку зусиль, переміщень і порівняльного аналізу, було встановлено, що існуючі залізобетонні балки прогонових будов, спроєктовані за старими нормами, мають значний дефіцит несної здатності та не відповідають сучасним вимогам безпеки. Кількісний аналіз підтвердив, що посилення конструкцій додатковою арматурою є ефективним рішенням для підвищення їхньої міцності. Однак, порівняльний аналіз показав, що метод посилення зовнішньою попередньо напруженою арматурою не тільки забезпечує значний приріст несної здатності, але й значно підвищує жорсткість і тріщиностійкість конструкції, що суттєво подовжує її строк експлуатації та знижує майбутні витрати на обслуговування. Таким чином, результати дослідження є науковим та інженерним обґрунтуванням для вибору оптимального методу модернізації типових залізобетонних мостових конструкцій.
