ПРИМЕНЕНИЕ ГРЕБЕНЧАТЫХ УПОРОВ ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ И ДОЩАТО-ГВОЗДЕВОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ МОСТА

Введение. Во всем мире строительство мостов с использованием древесных материалов переживает настоящий бум. Передовиками деревянного мостостроения много лет считаются США, где до 80% мостов делается из дерева или материалов на его основе. В России деревянное мостостроение находится в глубоком кризисе и не развивается более 50 лет, хотя потребность в деревянных мостах велика и подобные конструкции могли бы решить немало проблем с российскими дорогами, особенно на периферии. Отсталость проявляется в устаревших конструктивных формах, в несоответствии их ныне действующим нагрузкам, в низкой долговечности, в незащищенности от атмосферных воздействий и т.п., хотя зарубежный опыт свидетельствует об обратном. Статья посвящена внедрению в практику строительства мостов новых дощато-гвоздевых пролетных строений, отвечающих современным требованиям по грузоподъемности, надежности и долговечности.

Материалы и методы. Авторами предложена и описывается новая конструкция пролетного строения из дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков и включенной в совместную работу с ними железобетонной плиты проезжей части. В качестве соединительных элементов между элементами конструкции предложены специальные упоры с гребенчатыми закреплениями в железобетонной плите и нагельными со стальными накладками соединениями с деревянными конструкциями. Исследование напряженно-деформированного состояния предложенной конструкции выполнено с использованием теории составных стержней.

Результаты. Применение монолитной железобетонной плиты проезжей части позволяет защитить несущие деревянные конструкции от увлажнения осадками и загрязнения, от растрескивания под воздействием солнечного излучения и радиации и обеспечить повышение долговечности мостов не менее 50 лет. Применение защитного антисептирования гарантирует обеспечение указанного срока службы, применение предлагаемых соединений для обеспечения совместной работы железобетонной плиты и несущих деревянных конструкций существенно повышает эффективность деревобетонных мостов по сравнению с металлическими и железобетонными. Читинская, Иркутская, Архангельская области, Хабаровский край, республики Саха (Якутия), Бурятия, Карелия, богатые лесом регионы, в которых деревянные мосты еще сохранились и эксплуатируются, больше всех нуждаются в применении деревобетонных пролетных строений.

1. Уткин В.А. Испытание дощато-гвоздевой конструкции моста / В.А. Уткин, В.И. Пузиков, Б.В.Казанцев, П.Н. Кобзев // Автомобильные дороги и мосты. 2002. №3. С.26–28.

2. Уткин В.А. Экспериментальное исследование модели дощато-гвоздевого коробчатого блока / В.А. Уткин, П.Н. Кобзев, В.И. Пузиков, Е.Л. Тараданов //Строительные материалы. 2005. №10. С.36–37.

3. Уткин В.А. Опыт внедрения новой конструкции дощато-гвоздевого пролетного строения в дорожном строительстве Омской области / В.А. Уткин, В.И. Пузиков, П.Н. Кобзев // Дороги и мосты. 2008. Вып. 19/1. С. 16–171.

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

5. Уткин В.А. Совершенствование дощато-гвоздевых пролетных строений мостов / В.А. Уткин, П.Н. Кобзев // Вестник СибАДИ. 2017. – Вып. 53(1). С. 115–121.

6. Гибшман Е.Е. Мосты со стальными балками, объединенными с железобетонной плитой. Москва, Дориздат, 1952.

7. Гибшман Е.Е. Проектирование стальных конструкций, объединенных с железобетоном, в автодорожных мостах. Москва, Автотрансиздат, 1956.

8. Homberg H. Brucke mit elastischem Verbund zwischen den Stahlhaupttrager und der Betonfahrbahntafeln. Der Bauingenier, 1952, No. 6.

9. Kloppel K. Weichermuller H. Versuche mit Verbundtrager. Der Stahl bau, 1954, H. 6.

10. Стрелецкий Н. Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов : монография. Москва,Транспорт, 1981. 355 с.

11. Бычковский Н.Н. Проблемы проектирования, строительства, эксплуатации, реконструкции транспортных сооружений и пути их решения: монография в 3 ч. Ч. 2. Саратов: Саратовский гос. техн. ун-т, 2008. 820 с.

12. J. N. Rodrigues, A.M.P.G. Dias, P. Providencia. Timber-concrete composite bridges: State-of-the-Art-Review. «Review of TCC bridges», Bioresources. 2013. №8(4). Pp. 6630-6649.

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

14. Linden, M.L.R. Timber-concrete composite beams. HERON, 1999. p.44.

15. J. N. Rodrigues, A.M.P.G. Dias, P. Providencia. Timber-concrete composite bridges- sustainability assessment, University of Coimbra, COST Action FP 1004 – Timber Bridges Conference 2014, p. 14.

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

17. 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.

18. Мельников Ю.О. Влияние податливости связей на прочность и жесткость деревобетонных мостовых балок. Сборник научных трудов №3. Теоретические и экспериментальные исследования мостов и сооружений. Теоретические и экспериментальные исследования мостов и сооружений. Омск, 1970. С. 49–59.

19. Ковтонюк В. А. Конструкция и выбор связей сдвига в объединенных деревобетонных и мостовых балках / В.А. Ковтонюк, Ю. О. Мельников // Теоретические и экспериментальные исследования мостов и сооружений. Сборник научных трудов №5. Омск. 1972. С. 79–89.

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

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

22. Белуцкий И.Ю. Экспериментальное исследование гибридных клееных балок / И.Ю. Белуцкий, Ю.С. Глибовицкий, В.И. Кулиш // Сб. тр. ХабПИ Общетехнические науки, Хабаровск, 1972.

23. Белуцкий И.Ю. Об эффективности клееных армированных конструкций. Известия ВУЗов, раздел «Строительство и архитектура», 1972, №2.

24. Кулиш В.М. Клееные деревянные мосты с железобетонно плитой. Москва: Транспорт, 1979.

25. Кручинкин А.В., Платонов А.С., Решетников В.Г., Решетников И.В., Корнев С.Н., Кручинкин А.А. Сталежелезобетонные мосты: проблемы и перспективы развития // Вестник мостостроения №1, 2010.

26. Уткин В.А. Учет взаимодействия продольных сил и изгибающих моментов в расчетах составных прогонов бревен./ В.А. Уткин, П.Н.Кобзев, Е.Г. Шатунова // Вестник СибАДИ. Омск, том 18, №1, 2020.