Стаття

Отримано 01.01.1970

Доопрацьовано 27.04.2025

Прийнято 28.06.2025

Взято з Том 29, № 1, 2025

Сторінки 88 -97

Minyukova, A., & Stashuk, P. (2025). Assessment of the structural reliability of VTP-16 beams with a length of 16.76 m when adapted to AK-15 class loads. The National Transport University Bulletin, 29(1), 88-97. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2025-1-60-088-097

Оцінка конструктивної надійності балок прогонових будов ВТП-16 довжиною 16,76 м при адаптації до навантажень класу АК-15

Анна Мінюкова Павло Сташук

Стаття присвячена дослідженню конструктивної надійності мостових балок ВТП-16 довжиною 16,76 м при адаптації до сучасних навантажень класу АК-15. У роботі проведено аналіз несучої здатності балок у вихідному стані, визначено їх відповідність проєктним нормативам минулих періодів та обґрунтовано необхідність підсилення для забезпечення експлуатаційної надійності в умовах сучасних підвищених навантажень. Додатково виконано математичне моделювання різних варіантів підсилення з використанням як звичайної, так і попередньо-напруженої арматури. Мета роботи – оцінка несної здатності та конструктивної надійності мостових балок ВТП-16 при дії навантажень класу АК-15, а також визначення ефективних методів підсилення з використанням звичайної та попередньо-напруженої арматури. Методика – побудова 3D-моделі балки у програмному комплексі ЛІРА-САПР, виконання розрахунків несучої здатності за першою групою граничних станів та розрахунків на тріщиностійкість за другою групою. Досліджено ефективність посилення шляхом введення додаткової звичайної арматури та зовнішньої попередньо-напруженої арматури. Результати – встановлено, що в початковому стані балки ВТП-16 відповідають проєктним нормативам минулих років (Н-30, НК-80), проте не забезпечують необхідної несної здатності при діях сучасних навантажень (АК-15, НК-100). Розрахунки показали, що посилення балки звичайною арматурою діаметром 32 мм дозволяє забезпечити нормативну міцність, тоді як використання попередньонапруженої арматури чотири канати діаметром 15,2 мм забезпечує підвищену несуну здатність, зменшення прогинів та відсутність тріщин на стадії експлуатації. Висновки – результати дослідження підтверджують доцільність підсилення мостових балок ВТП-16 для їх адаптації до сучасних транспортних навантажень. Застосування попередньонапруженої арматури є найбільш ефективним методом, що дозволяє забезпечити необхідний рівень міцності, жорсткості та тріщиностійкості, підвищуючи надійність та довговічність мостових конструкцій

залізобетонні прогонові будови; довговічність конструкцій; втомні пошкодження; додаткове попереднє напруження; метод зміцнення; зовнішнє попереднє напруження
  1. Klyuchnik, S. V., & Marochka, V. V. (2014). Review of Strengthening and Repair Options for Superstructure Deck Beams. Bridges and Tunnels: Theory, Research, Practice, (5), 35–40.
  2. Kim, T.-K., Jung, W.-T., Park, J.-S., & Park, H.-B. (year). Experimental Study on Effects of Additional Prestressing Using Fiber Reinforced Polymers and Strands on Deterioration of PSC Bridge Structure.
  3. Bodnar, L., Zavhorodniy, S., & Yastrubinetskyi, V. (2020). Analysis of typical designs of the most common reinforced concrete bridge span on the motor roads of Ukraine. Dorogi i mosti [Roads and bridges], Iss. 22, P. 176-186 [in Ukrainian].
  4. Stoianovych, S., & Poliuga, R. (2023). Research of the stressed and deformed state of a reinforced concrete monolithic pre-stressed runway structure. Dorogi i mosti [Roads and bridges], Iss. 28, P. 221–233 [in Ukrainian].
  5. DSTU 9181:2022 Guidelines for assessing and forecasting the technical condition of road bridges. Kyiv, 2022. – 32 p. (Information and documentation).
  6. Lantukh-Liashchenko, A. I. (2001). Model for determining the reliability of a span structure under conditions of incomplete information. Collection «Highways and Road Construction», Issue 62, Kyiv.
  7. Lantukh-Liashchenko, A. I. (1999). Assessment of structural reliability using a Markov stochastic process model with discrete states. Collection «Highways and Road Construction», Issue 57, P. 183-188.
  8. DBN V.2.3-22:2009 Bridges and culverts. Basic design requirements.
  9. Borshchov, V. I., & Zakora, O. L. (2012). Bridges and culverts. Textbook. Vol. 2. Reinforced concrete bridges. Dnipro: Publishing House of DNUZT, 393 p.
  10. Popovych, M. M., Myroniuk, O. S., & Borshchov, V. I. Strengthening of reinforced concrete girder spans using struts and prestressed rods.
  11. R V.3.2-03450778-832:2013 Recommendations for the design of monolithic prestressed bridges with stress applied to concrete (post-tensioning systems).
  12. Guganesan, T. Suntharavadivel, & Aravinthan, T. Overview of external post-tensioning in bridges.

https://doi.org/10.33744/2308-6645-2025-1-60-088-097