Строительство
и архитектура / 3.Современные технологии строительства, реконструкции
и реставрации.
К.т.н. Тарасеева Н.И., магистрант Калашников А.В.
ФГБОУ
ВО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», Россия
Влияние технического состояния резино-металлических
опорных частей моста на его работу
В настоящее время в России большое количество
мостов и путепроводов требуют качественного ремонта. Связанно это с тем, что
многие из них были возведены в середине ХХ века и не были рассчитаны под
нагрузки современного автомобильного транспорта. Основной проблемой «искажения
геометрии» моста либо путепровода являются вышедшие из строя резино-металлические
опорные части пролетного строения, в дальнейшем – РОЧ. Если своевременно не
произвести замену данного элемента несущей конструкции, это может привести к
полному выходу из строя всего пролетного строения или, в худшем случае, к
обрушению моста (путепровода) в целом.
Причиной исследования железобетонного
моста через реку Шелдоис в Пензенской области стало снижение практической пропускной способности полосы движения. Установлено, что пропускная способность полосы движения на
мостовом переходе зависит от дорожных условий: длины моста (для больших
мостов), состояния дорожного покрытия; продольного уклона и радиусов кривых в
плане на подходах к мосту; продольного профиля моста; расстояния видимости;
присутствия придорожных строений на подходах к мосту.
На данный момент инженерному
сооружению около 50 лет. За период эксплуатации в
значительной степени изменился состав транспортного потока, возросла
интенсивность его движения и, как следствие, динамические воздействия, что
привело к повреждению несущих конструкций пролетного строения, опорных
элементов, в том числе и резино-металлических опорных частей.
При проектировании ремонта и замены РОЧ выбор опорных
частей сделан исходя из геометрических особенностей пролетного строения моста и
с учетом действия временной подвижной нагрузки – А-11, НК-80 соответствующей III
категории
автодороги. Сравнивали конструкции отечественного производства и аналоги
европейских стран. Российским производителем является ООО «ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ И ОПОРНЫЕ ЧАСТИ», а для сравнения была рассмртрена продукция швейцарской
компании MAGEBA SA. В ходе технико-экономического анализа выяснилось, что
при равных технических и геометрических характеристиках стоимость по условиям изготовления
и доставки до объекта европейский аналог превышает российский в 2 раза, это
стало ключевым фактором выбора производителя и поставщика необходимых деталей.
Физико-механические свойства резины, производимой российской компанией, по
прочности в 1,5 раза превышают зарубежные аналоги для данных геометрических
размеров. Таким образом, взамен разрушенным были предложены РОЧ 20х25х6.2-0.8
(табл. 1).
Таблица 1
Физико-механические
показатели резины для РОЧ.
|
Наименование показателя |
Норма для образцов из резины |
|
HO-68-I |
|
|
1.
Толщина слоев резины, мм |
8 |
|
2.
Условная прочность при сдвиге, МПа, не менее |
3,0 |
|
3.
Тангенс угла сдвига при максимальной нагрузке, не менее |
2,6 |
|
4.
Модуль сдвига, МПа |
0,56-1,12 |
|
5.
Изменение показателей после термического старения при температуре (100±1)°С,
в течение (24±0,5) ч., % |
|
|
5.1
Условная прочность при сдвиге |
± 40 |
|
5.2
Тангенс угла сдвига при максимальной нагрузке |
± 20 |
|
5.3
Модуль сдвига |
± 30 |
|
6.
Изменение показателей после термического старения при температуре (70±1) °С,
в течение (24±0,5) ч., % |
|
|
6.1
Условная прочность при сдвиге |
- |
|
6.2
Тангенс угла сдвига при максимальной нагрузке |
- |
|
6.3
Модуль сдвига |
- |
|
7.
Прочность при испытании на сжатие при нагрузке не менее 90 МПа |
Не должно быть разрушений |
Таблица 2
Материалы для армирования конструкции РОЧ.
|
Деталь |
Материал |
Нормативный документ |
|
Стальные
элементы опорных частей: направляющие, крышки и ограничители. |
Сталь
15ХСНД-2 (обычное исполнение) |
Таблица 3
Геометрические характеристики РОЧ.
|
Размеры ДШР-РОЧ |
Толщина резины ДШР- РОЧ* |
Число слоев резины |
Толщина резиновых слоев |
Толщина металлических листов |
Допускаемая вертикальная нагрузка |
Допускаемое перемещение ДШР-РОЧ |
Масса ДШР-РОЧ |
|
|
В плане |
Высота |
|||||||
|
a´b |
d |
Т |
n |
t |
s |
N |
u(±) |
m |
|
мм |
мм |
мм |
/ |
мм |
мм |
kN |
мм |
кг |
|
200х250 |
62 |
44 |
5 |
8 |
3 |
750 |
29,9 |
9.4 |
Рис. 1. Вид боковой поверхности
качественной РОЧ под нагрузкой:
1 – слои
резины, 2 – армирующие металлические листы.
Выбранная конструкция РОЧ (рис. 1) позволит улучшить
соединение балок пролетного строения с опорными конструкциями, технические
характеристики моста и продлить срок службы более чем на 30 лет.
В результате запроектированных и
выполненных ремонтных работ повысится скорость, увеличатся интервалы в
транспортном потоке и, как следствие, повысится пропускная способность, а улучшение
условий движения будет способствовать значительному повышению
производительности автомобильного транспорта.
Литература:
1.
СТО 73108225-001-2008 «Части
опорные резиновые армированные».
2.
СНиП 2.05.03-84* «Мосты
и трубы».
3.
Воскресенский
А.В. Влияние производственных факторов на долговечность железобетонных конструкций/А.В. Воскресенский, Н.И. Тарасеева, М.В. Рогулина//Новый университет. Серия: Технические
науки. -2014. -№ 09. -С. 49-53.
4.
Тарасеева Н.И. Выбор фундамента для железобетонного моста на участке автомобильной
дороги г. Нефтегорск – с. Старая Таволжанка
/ Н.И.Тарасеева, А.В. Калашников // Моделирование и
механика конструкций. 2015. № 2 (2). С. 15