Визначення несної здатності аркових мостових споруд з гофрованого металу за різними граничними станами

Опубліковано:
Номер: Випуск 34(2026)
Розділ: Будівництво та цивільна інженерія
DOI:
Cторінковий інтервал статті: 137-151
Ключові слова: аркова мостова споруда, гофрований метал, граничні стани, розрахункова схема.
Як цитувати статтю: Абрамов В. М. Визначення несної здатності аркових мостових споруд з гофрованого металу за різними граничними станами. Дороги і мости. Київ, 2026. Вип. 34. С. 137–151.
Як цитувати статтю (references): Volodymyr Abramov. Determination of the load-bearing capasity of arch bridge structures made of corrugated metal under various limit states. Dorogi і mosti [Roads and bridges]. Kyiv, 2026. Issue 34. P. 137–151 [in Ukrainian].

Автори

Донбаська національна академія будівництва і архітектури, м. Івано-Франківськ (на період воєнного стану), Україна
https://orcid.org/0000-0002-6911-5178

Анотація

Викладено результати розробки пропозицій щодо вдосконалення і доповнення існуючої нормативно-методичної документації з проектування дорожніх споруд з гофрованого металу в частині розрахунків конструкцій арочної форми за різними граничними станами на підставі узагальнення, корегування й доповнення раніше опублікованих відповідних даних розробок і досліджень. Додано дані про перевірку несної здатності аркових споруд за стійкістю форми поперечного перетину в умовах можливого вирівнювання активного вертикального тиску ґрунту і його пасивного опору переміщенням арки.

Відсутність в чинних нормативно-методичних документах матеріалів щодо спрощених аналітичних розрахунків аркових дорожніх споруд з гофрованого металу не сприяє поширенню в практику транспортного будівництва цих раціональних об’ектів, які можуть бути досить ефективні, зокрема при відновленні зношених та пошкоджених малих мостів.

Надати пропозиції щодо доповнення існуючої нормативно-методичної документації з проєктування дорожніх споруд з гофрованого металу у частині спрощених аналітичних розрахунків конструкцій аркових мостових споруд — основна мета і завдання цієї статті.

В основі даної роботи розрахунково-теоретичні дослідження і розробки з використанням моделювання методом скінчених елементів (МСЕ). Виконано уточнення окремих положень і вихідних даних щодо побудови розрахункової схеми розглянутих споруд та виведення формул визначення несної здатності конструкцій за різними граничними станами — за міцністю, стійкістю форми профілю споруди і за деформаціями. Показано можливість створення простій зрозумілій методики спрощеного аналітичного розрахунку, яку можна прийняти за основу при розробці методики розрахунку розглянутих споруд інших форм поперечного перетину.

Викладено результати досліджень і розробок, які можуть бути прийняти за основу при розробці доповнень до чинних нормативно-методичних документів з проектування дорожніх споруд з гофрованого металу в частині аналітичних розрахунків аркових мостових споруд за різними граничними станами. Виконано уточнення розрахункової схеми і методики розрахунку арки за несною здатністю її верхньої найбільш вразливої частини (безвідпвірної зони). Показано чисельний приклад виконання розрахунку за наведеними розрахунковими схемами і методикою.

Посилання

  1. Державна служба автомобільних доріг України (2007). Споруди транспорту. Проєктування та будівництво споруд з металевих гофрованих конструкцій на автомобільних дорогах загального користування (ВБН В.2.3-218:2007). Укравтодор.
  2. Pettersson L. & Sundquist H. (2014). Design of soil steel composite bridges. Department of Civil and Architectural Engineering of the Royal Institute of Technology (KTH).
  3. Абрамов В. М. (2024). Розрахунок несної здатності аркової дорожньої споруди аналітичним способом. Дороги і мости. (30). 345–352. https://doi.org/10.36100/ dorogimosti2024.30.345.
  4. Абрамов В. М. (2025). Аналітичні і скінчено-елементні розрахунки дорожніх споруд різних форм з гофрованого металу за деформаційним критерієм. Дороги і мости. (31). 234-243. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2025.31.234.
  5. Абрамов В. М. (2025). Про тимчасове навантаження на аркові споруди з гофрованого металу під дорожнім насипом. Дороги і мости. (30). 338–344. https://doi.org/10.36100/dorogimosti2024.30.338.
  6. Абрамов В. М. (2023). Граничні деформації дорожніх споруд з гофрованого металу. Вісник НУВГП. Технічні науки. (1-101). 143–149. https://doi.org/10.31713/vt1202312.
  7. Виноградов С.В. (1980). Розрахунок підземних трубопроводів на зовнішні навантаження. Будівідавництво.
  8. За ред. Уманського А.А. (1973). Довідник проектувальника промислових, житлових та громадських будівель і споруд. Розрахунково-теоретичний. Кн. 2. Будвідавництво.
  9. Артамонов Е. А., Вовченков Г. Я., Клейнер Р. С., Підвальний Р. Е., Потапов А. С., Щербина К. Б. & Янківський О. А. За ред. Янковського О. А. (1982). Водопропускні труби під насипами. Транспорт.
  10. Колоколов Н.М., Янковський О.А., Щербина К.Б. & Черняхівська С.Э. (1973) Металеві гофровані труби під насипами. Транспорт.
  11. ASTM International (2010). Standard Practice for Structural Design of Corrugated Steel Pipe, Pipe-Arches, and Arches for Storm and Sanitary Sewers and Other Buried Applications (ASTM A796/A796M–10). 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.