ОЦІНЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МЕТАЛЕВИХ ГОФРОВАНИХ КОНСТРУКЦІЙ ТРУБИ ІЗ ВРАХУВАННЯМ ЇЇ ДІАМЕТРУ ТА ТОВЩИНИ ГОФРОВАНОГО ЛИСТА
DOI:
https://doi.org/10.31650/2786-6696-2023-3-33-40Ключові слова:
збірні металеві гофровані конструкції, труба, напруження.Анотація
Виконано аналіз науково-дослідних робіт із оцінки напружено-деформованого стану збірних металевих гофрованих конструкцій транспортних споруд. Встановлено, що напруження та деформації споруд із збірних металевих гофрованих конструкцій залежать від комплексу факторів впливу: величини статичних та динамічних навантажень, висоти засипки над склепінням конструкції, параметрів хвиль гофр тощо. Однак не встановлено взаємопов’язаного впливу величини діаметру труби і товщини металевого гофрованого листа на напруження, які виникають у металевих конструкціях труби.
Об’єктом досліджень є металеві гофровані конструкції труби. Для оцінки напруженого стану труби враховано вплив на напруження величини поперечного перетину труби та товщину металевого гофрованого листа конструкції.
Встановлено, що значний вплив на напружений стан металевих гофрованих конструкцій труби мають геометричні параметри поперечного перетину труби та товщина металевого гофрованого листа конструкції. При збільшенні діаметру труби величина напружень, які виникають у металевих конструкціях, зростає. Однак, при збільшенні товщини гофрованого листа, величина напружень, при одному і тому ж діаметрі труби, знижується. Збільшення товщини листа від 3,0 мм до 7,0 мм призводить до зменшення напружень у металі труби на 50,39 %. При зміні діаметру труби від 1,0 м до 6,0 м при товщині металу гофрованого листа рівній 3,0 мм, величина напружень збільшилася у 7,38 рази, при товщині листа 4,0 мм – у 7,8 рази, при товщині листа 5,0 мм – у 8,08 рази, при товщині листа 6,0 мм – у 8,28 рази та при товщині гофрованого листа труби 7,0 мм – у 8,43 рази.
Встановлено, що поступове підвищення товщини гофрованого листа конструкції призводить до зменшення різниці напружень між попередньою товщиною листа і збільшеною. При діаметрі труби 6,0 м різниця напружень, яка виникає при товщині гофрованого листа 3,0 мм і 4,0 мм складає 21,35 МПа, при товщині 4,0 мм та 5,0 мм різниця величин напружень складає 14,16 МПа, при 5,0 мм та 6,0 мм різниця величин напружень складає 10,25 МПа та при підвищені товщини листа від 6,0 мм до 7,0 мм різниця величин напружень складає 7,76 МПа.
Отримані результати напруженого стану збірних металевих гофрованих конструкцій труби можуть мати практичне застосування у випадку прийняття техніко-економічного обґрунтування, щодо призначення діаметру труби та товщини металевого гофрованого листа конструкції. Одним із обмежень застосування даних результатів досліджень є оцінка напруженого стану труби виготовленої із збірних металевих гофрованих конструкцій із параметрами хвиль гофр 150×50 мм. Інші параметри хвиль гофр у даному досліджені не враховано.
Посилання
[1] Kompaniia ViaCon. [Online]. Available: http://viacon.ua/gallery.html. Accessed on: May 19, 2022.
[2] P.M. Koval, I.P. Babiak, T.M. Sitdykova, "Normuvannia pry proektuvanni i budivnytstvi sporud z metalevykh hofrovanykh konstruktsii", Visnyk Dnipropetr. nats. un-tu zal. transp. im. ak. V. Lazariana, no. 39, pp. 114–117, 2010.
[3] ARMTEG/Gonsiraction Products; 15 Campbell Road, Р:0; ВохЗООО, Ontario, N1H6P2.
[4] Fracasso. Catalogo Generale. Metalmeccanica Fracasso SpA, Italy, MOD.301/1000/3.2001/LP.
[5] Vitalii Kovalchuk, Maksym Koval, Artur Onyshchenko, Ivan Kravets, Olena Bal, Ruslan Markul, Svitlana Vikhot, Oleksiy Petrenko, Roman Rybak, Andriy Milyanych, "Determining the strained state of prefabricated metal corrugated structures of a tunnel overpass exposed to the dynamic loading from railroad rolling stock", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, no. 3/7(117), рp. 50–58, 2022.
[6] B.M. Stasiuk, V.Z. Stankevych, V.V. Kovalchuk, Y.Y. Luchko, "Doslidzhennia napruzhenodeformovanoho stanu metalevykh hofrovanykh konstruktsii pry vzaiemodii z gruntom zasypky", Zbirnyk nauk. prats Dnipropetrovskoho nats. un-tu zalizn. transportu im. akadem. V. Lazariana «Mosty ta tuneli: Teoriia, doslidzhennia, praktyka», vyp. 5, pp. 105–111, 2014.
[7] V.V. Kovalchuk, P.M. Koval, M.P. Koval, "Metody obstezhennia ta vyprobovuvannia tunelnoho shliakhoprovodu z metalevykh hofrovanykh konstruktsii na km 228+160 avtomobilnoi dorohy Kyiv–Kharkiv–Dovzhanskyi", Dorohy i mosty, vyp. 21, pp. 250–269, 2020.
[8] P.M. Stashuk, I.P. Babiak, T.M. Sitdykova, "Naukovo suprovid sporudzhennia hofrovanoi konstruktsii prohonom 12 m na obkhodi m.Olesko u Lvivskii oblasti", Dorohy i mosty, vyp. 9, pp. 242-247, 2008.
[9] P.M. Koval, I.P. Babiak, T.M. Sitdykova, "Normuvannia pry proektuvanni i budivnytstvi sporud z metalevykh hofrovanykh konstruktsii", Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, no. 39, pp.114–117, 2010.
[10] L. Korusiewicz, B. Kunecki, "Behaviour of the steel box-type culvert during backfilling", Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. XI, no. 3, pp. 638–650, 2011.
[11] A.C. Mak, R.W.I. Brachman, I.D. Moore, "Measured response of a deeply corrugated box culvert to three dimensional surface loads", Transportation Research Board Annual Conference, Washington D.C., Paper no. 09-3016, 14 p, 2009.
[12] T. Maleska, D. Beben, "Behaviour of corrugated steel plate bridge with high soil cover under seismic excitation", MATEC Web of Conferences, 174, 04003, р.1–11, 2018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201817404003.
[13] C. Machelski, L. Korusiewicz, "Deformation of buried corrugated metal box structure under railway load. Roads and Bridges", Dorogi i Mosty, 16, 3, pp. 191–201, 2017. DOI: 10.7409/rabdim.017.013.
[14] D. Beben, "Experimental Testing of Soil-Steel Railway Bridge Under Normal Train Loads. Experimental Vibration Analysis for Civil Structures", Lecture Notes in Civil Engineering 5, pp. 805 – 815, 2018. https://doi.org/10.1007/978-3-319-67443-8_71.
[15] V. Kovalchuk, R. Markul, A. Pentsak, B. Parneta, O. Gajda, S. Braichenko, "Study of the stressstrain state in defective railway reinforcedconcrete pipes restored with corrugated metal structures", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/1 (89), pp. 37–44, 2017. doi: DOI: 10.15587/1729-4061.2017.109611.
[16] Vitalii Kovalchuk, Yuri Kovalchuk, Mykola Sysyn, Volodymyr Stankevych, Oleksiy Petrenko, "Estimation of carrying capacity of metallic corrugated structures of the type multiplate mp 150 During interaction with backfill soil", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/1 (91), pp. 18–26, 2018. doi: 10.15587/1729-4061.2018.123002.
[17] Posibnyk do VBN V.2.3-218-198:2007. Sporudy transportu. Proektuvannia ta budivnytstvo sporud iz metalevykh hofrovanykh konstruktsii na avtomobilnykh dorohakh zahalnoho korystuvannia. K., 2007.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 СУЧАСНЕ БУДІВНИЦТВО ТА АРХІТЕКТУРА
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
