УЧЕТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРОДОЛЬНЫХ СИЛ И ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ В РАСЧЕТАХ СОСТАВНЫХ ПРОГОНОВ ИЗ БРЕВЕН

Введение. Изучение опыта проектирования и строительства балочных мостов с составными бревенчатыми прогонами указывает на возможность увеличения несущей способности этих конструкций и дальнейшего использования их в строительстве мостов на автомобильных дорогах IV и V категорий под нагрузки А-11 и Н-11. Цель данной работы – на реальном примере расчета составного прогона оценить влияние учета продольных сил и изгибающих моментов на величину и распределение сдвигающих усилий в связях сдвига с учетом их допустимой податливости закрепления в древесине и на характер изменения напряженного состояния в стержнях составного прогона.

Материалы и методы. Конструкция составного прогона представлена в виде трех рядов, объединенных посредством стяжных болтов и прокладок четырехъярусных однорядных составных прогонов из окантованных бревен. В основу предлагаемого метода исследования напряженно-деформированного состояния составного прогона с дискретным размещением в швах сосредоточенных связей сдвига принят классический метод сил для стержневых систем, учитывающий взаимодействие продольных сил и изгибающих моментов, возникающих в составляющих прогон стержнях от неизвестных усилий в связях сдвига.

Результаты. Определение единичных перемещений при совместном учете деформаций изгиба и растяжения-сжатия оказывает существенное влияние на перераспределение сдвигающих усилий в сторону увеличения их в приопорных зонах и уменьшения в середине пролета, а следовательно, и на конструкцию соединительных элементов. Характер распределения нормальных напряжений с учетом деформаций растяжения-сжатия свидетельствует о работе стержней прогона на участках между связями сдвига по законам внецентренного сжатия (растяжения).

Заключение. Предлагаемые решения позволяют наиболее точно оценить работу составных прогонов в конструкциях пролетных строений деревянных мостов и возможность их применения в современных условиях.

Прозрачность финансовой деятельности: авторы не имеют финансовой заинтересованности в представленных материалах или методах. Конфликт интересов отсутствует.

1. Стуков В.П. Деревожелезобетонные балочные мосты: состояние, теория, исследования, проектирование: монография. Минестерство образования и науки Российской Федерации «Северный (Арктический) федеральный ун-т им. М.В. Ломоносова, 2014. 315 с.

2. Уткин В.А., Кобзев П.Н. Автодорожные деревянные мосты нового поколения: монография. Омск: Изд-во СибАДИ, 2004. 56 с.

3. Уткин В.А., Пузиков В.И., Шишова Т.А. О применении древесины для строительства мостов нового поколения в Омской области // Строительные материалы. 2006. №1. С.28-30.

4. Уткин В.А., Пузиков В.И., Кобзев П.Н. Опыт внедрения новых дощато-гвоздевых пролетных строений в дорожном строительстве Омской области // Дороги и мосты: сборник. ФГГУП, «РосдорНИИ». М., 2008. Вып. 19/1. С.162-171.

5. Уткин В.А., Пузиков В.И., Казанцев Б.В., Каретников М.Ю. О применении древесины для строительства мостов // Сборник «Дороги и мосты». 2014. Выпуск 32/2. С. 127–142.

6. Уткин В.А., Синиговская Н.В. Исследование несущей способности составных прогонов с соединениями на глухих цилиндрических нагелях, защемленных в стальных пластинах // Вестник СибАДИ. Омск, СибАДИ. 2016. 5 (51). С. 134–145.

7. Уткин В.А., Кобзев П.Н., Шатунова Е.Г. Разработка и совершенствование балочных пролетных строений на основе составных прогонов из бревен // Вестник СибАДИ. 2018. Том 15, № 5. С. 760–773.

8. Рожко П.П., Кулиш В.И. Исследование несущей способности стальных нагелей в деревобетонных мостах // Труды ХабПИ. 1966. Выпуск 3. С. 21–26.

9. Кулиш В.И. Исследование работы и расчет на прочность деревожелезобетонных балок // В сб. «Строительство железных дорог и эксплуатация пути». Хабаровск, ХабИИЖТ, 1967. С. 120–127.

10. Шумахер А.В. Экспериментальное исследование жесткости нагельных связей, объединенных деревобетонных балок под действием многократно-повторной нагрузки // Сборник научных трудов. Омск, Западно-сибирское издательство. 1970. № 2. С. 30–43.

11. Haakana P., Jutila A., Rautakorpi H., Salokangas L. Research project development of wood bridges, survey of source document. Exept of the Finnich Report Survey of background information. Helsinki University of Technology, Laboratory of bridge Engineering. 1993. no. 2. p. 46.

12. Wiio M., Jutila A., Makipuro R., Salokangas L., Wistbaka J. Research project development of wood bridges, literature survey of shear connections of wood-concret composite bridges. Helsinki University of Technology, Laboratory of bridge Engineering. 1994. no. 7. p. 14.

13. Makipuro R., Jutila A., Rautakorpi H., Salokangas L. Research project development of wood bridges, experimental studies of wood-concret shear connections. Helsinki University of Technology, Laboratory of bridge Engineering. 1994. no. 11. p. 26.

14. Смирнов П.Н. Сравнение методик расчета нагельных соединений деревянных конструкций. Отечественный и зарубежный опыт // Строительная механика и расчет сооружений. 2013. №6. С. 68–72.

15. Смирнов П.Н. Особенности работы нагельных соединений со стальными накладками и прокладками. Методика расчета // Строительная механика и расчет сооружений. 2015. №2. С. 19–25.

16. Никитин Г.В. К вопросу о влиянии жесткости узлов в пространственных стержневых системах // Сб. научн. тр. Ленингр. Ин-т инженеров коммун. хоз-ва. Л., 1936. Вып. 3. С.58-62.

17. Дмитриев П.А. Исследование прочности древесины на смятие в отверстии при кратковременном и длительном действии нагрузки // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1965. № 12. С. 165–173.

18. Лабудин Б.В. Совершенствование клееных деревянных конструкций с пространственно - регулярной структурой: монография. Архангельск: Издво АГТУ, 2007. 276 с.

19. Лабудин Б.В. Расчет пространственных конструкций с учетом деформативной податливости связей (развитие идей П.А. Дмитриева, В.М. Коченова, В.А Лебедева, Г.В. Никитина и др.) // Известия вузов Строительство. №11-12/2013. С. 1-12.

20. Ржаницин А.Р. Работа связей в составных стержнях // Текст. Научн. тр. МИСИ им. В.В. Куйбышева, 1938, №2. С. 29-32.