О предпосылках создания новых конструкций временных мостовых сооружений

1.

О ПРЕДПОСЫЛКАХ СОЗДАНИЯ НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ВРЕМЕННЫХ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
Бокарев С.А. - д.т.н,, профессор
Проценко Д.В - асп.
СГУПС 2014

2.

Примитивные мосты

3.

Понтонные переправы

4.

Понтонно-модульная переправа

5.

Временный автодорожный
деревянный мост

6.

Средний автодорожный разборный
мост

7.

Экзотические временные переправы

8.

Заданные параметры:
•Максимальная длина пролетного строения до 60 метров;
•Длина пролета должна быть переменной и кратной 3 метрам;
•Максимальный вес любого элемента пролетного строения, не
должен превышать одной тонны;
•Конструкция пролетного строения должна обеспечивать
возможность изменять его геометрические характеристики,
определяющие его несущую способность, в зависимости от
массы и габарита пропускаемой нагрузки;
•Скорости его монтажа примерно 25 метров в сутки;
•Многократность применения;
•Время доставки в любую точку России не должно превышать
одних суток.

9.

Конструкция
Сборка пролетных строений подобна сборке конструктора из типовых элементов
Поперечная балка
+
+
Панель
Опорная стойка
Габариты пролетных строений:
4900
Железнодорожный
4500
Автомобильно-дорожный
3000
Пешеходный
Ортотропная плита

10.

Характеристики пролетных строений
Расход металла (АК11, НК11)
Длина пролета, м
12
18
24
33
42
51
60
Масса элементов без
ортотропной плиты, тс
20.59
35.00
52.65
97.42
130.33
199.94
231.09
Масса ортотропной
плиты, тс
9.31
13.44
17.58
23.78
29.99
36.19
42.39
Общая масса, тс
29.90
48.44
70.23
121.20
160.31
236.13
273.48
Масса на погонный
метр, тс
2.49
2.69
2.93
3.67
3.82
4.63
4.56
Разрезные схемы от 3 до 60м
Неразрезные схемы любой длины кратно 3м (длина пролета до 48м)

11.

Монтаж
Самый тяжелый элемент 793 кг
Аванбек = 2/3 от длины пролета
Надвижка по накаточным
путям (в случае отсутствия
спец. техники достаточно
силы нескольких человек)
Установка посредством
домкратов на опорные части

12.

Расчет конструкции
Конечно-элементное моделирование в Midas Civil 2013 v1.1
Минимальный коэффициент запаса по
материалу 1.02
Наименование элемента
Панель П1 и П2
Размеры сечения элемента,
мм
прокатный швеллер 12 П
Поперечная балка ПБ1 и ПБ2
Ортотропная плита ОП1 и
ОП2
Опорная стойка
Пин-соединения М3 и М3а
верхний пояс: 20х150
нижний пояс: 20х150
стенка: 8х286
настильный лист:
2150х6
U-ребро:
высота – 100
ширина – 100
толщина – 5
пояса: 20х160
стенка: 20х180
230хø62/490хø62
Предельно
Наименование
допустимое
значение, МПа
Сечение в середине центрального пролета
Главные
растягивающие
262.4
268.1
напряжения в
нижнем поясе
Главные
сжимающие
232.8
268.1
напряжения в
верхнем поясе
Расчетное значение
напряжения, МПа

13.

Экспериментальная модель
Длина 18 метров
Нагружение блоками по 6 и 10
тонн (до 30 тонн)
Высокая корреляция с
расчетными значениями
(расхождение 4.68% в запас)
Прогиб, мм
Проводились испытания на
прочность, жесткость и упругие
деформации
20
10
0
1
2
3 4 5 6
Нагрузка, тс
7
Фактический
прогиб
Теория