Визначення особливостей деформованого стану підсиленої транспортної бетонної труби металевою обоймою при дії статичного навантаження
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265813Ключові слова:
бетонна труба, металева обойма, епюра деформацій, тришарова конструкція, статичне навантаженняАнотація
Об’єкт дослідження є бетонна труба та труба, цілісність якої була відновлена металевою обоймою із заповненням шару між існуючою трубою і металевою обоймою саморозширюючим бетонним розчином.
Встановлено, що найпоширенішими видами дефектів і пошкоджень труб на дорогах є поперечні та повздовжні тріщини, а також сколювання та викришування бетону.
Розроблено методику експериментальних випробувань нової бетонної труби без підсилення та бетонної труби, підсиленої металевою обоймою при дії статичного навантаження.
Проведено експериментальні випробування бетонної труби без підсилення та із підсиленням металевою обоймою у лабораторних умовах. Для вимірювання деформацій труби використано цифрові індикатори, аналогово-цифровий перетворювач та персональний комп’ютер.
Встановлено, що максимальна величина вертикальних деформацій нової бетонної труби до утворення тріщин склала 4,75 мм, а підсиленої металевою обоймою – 4,36 мм. При цьому максимальна деформація, при якій відбулося руйнування нової труби, склала 6,36 мм, а підсиленої труби металевою обоймою – 10,51 мм.
Встановлено, що підсилення металевою обоймою зруйнованої труби у початковий період навантаження призводить до відшарування обойми від бетону труби. Далі при включені обойми у роботу відбувається стабільна робота бетонної труби і величина росту деформацій труби відбувається плавно.
Результати вимірювання вертикальних деформацій у вершині труби без підсилення та із підсиленням показали різні значення деформацій. Встановлено, що повне руйнування труби підсиленої металевою обоймою проходить при деформаціях на 61 % вищих за деформації, при яких руйнується не підсилена нова бетонна труба.
Встановлено, що одним із методів відновлення несучої здатності пошкоджених та дефектних труб у дорожній галузі є застосування металевих обойм.
Посилання
- Pshinko, A. N., Rudenko, N. N. (2000). Problemy remonta inzhenernykh transportnykh sooruzhenii. Zalіznichnii transport Ukraini, 3, 12–14. Available at: https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=ca&user=oSlrDJMAAAAJ&citation_for_view=oSlrDJMAAAAJ:CaZNVDsoPx4C
- Pshinko, A. N. (2000). Podvodnoe betonirovanie i remont iskusstvennykh sooruzhenii. Dnepropetrovsk: Porogi, 411.
- Pshinko, O. M. Soldatov, K. I., Krasniuk, A. V., Pshinko, P. O. (2008). The Systematization of Defects in Concrete Structures and Ways of Their Elimination. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 22, 106–113. Available at: http://eadnurt.diit.edu.ua/handle/123456789/2859
- Kovalchuk, V., Hnativ, Y., Luchko, J., Sysyn, M. (2020). Study of the temperature field and the thermos-elastic state of the multilayer soil-steel structure. Roads and Bridges, 19 (1), 65–78. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.020.004
- Mistewicz, M. (2019). Risk assessment of the use of corrugated metal sheets for construction of road soil-shell structures. Roads and Bridges-Drogi i Mosty, 18 (2), 89–107. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.019.006
- Kovalchuk, V., Markul, R., Pentsak, A., Parneta, B., Gayda, O., Braichenko, S. (2017). Study of the stress-strain state in defective railway reinforced-concrete pipes restored with corrugated metal structures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (89)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109611
- Kovalchuk, V., Luchko, J., Bondarenko, I., Markul, R., Parneta, B. (2016). Research and analysis of the stressed-strained state of metal corrugated structures of railroad tracks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (84)), 4–9. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.84236
- Kovalchuk, V., Markul, R., Bal, O., Мilyanych, A., Pentsak, A., Parneta, B., Gajda, A. (2017). The study of strength of corrugated metal structures of railroad tracks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (86)), 18–25. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96549
- Kovalchuk, V., Kovalchuk, Y., Sysyn, M., Stankevych, V., Petrenko, O. (2018). 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)), 18–26. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123002
- Liu, Y., Hoult, N. A., Moore, I. D. (2020). Structural Performance of In-Service Corrugated Steel Culvert under Vehicle Loading. Journal of Bridge Engineering, 25 (3). doi: https://doi.org/10.1061/(asce)be.1943-5592.0001524
- Machelski, C. (2016). Steel plate curvatures of soil-steel structure during construction and exploatition. Roads and Bridges, 15 (3), 207–220. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.016.013
- Bęben, D. (2013). Evaluation of backfill corrosivity around steel road culverts. Roads and Bridges, 12 (3), 255–268. doi: https://doi.org/10.7409/rabdim.013.018
- Gera, B., Kovalchuk, V. (2019). A study of the effects of climatic temperature changes on the corrugated structure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (99)), 26–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.168260
- Kovalchuk, V., Sysyn, M., Hnativ, Y., Onyshchenko, A., Koval, M., Tiutkin, O., Parneta, M. (2021). Restoration of the Bearing Capacity of Damaged Transport Constructions Made of Corrugated Metal Structures. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 16 (2), 90–109. doi: https://doi.org/10.7250/bjrbe.2021-16.529
- Machelski, C., Janusz, L., Czerepak, A. (2016). Estimation of Stress in the Crown of Soil-Steel Structures Based on Deformations. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 4 (4), 186–193. doi: https://doi.org/10.17265/2328-2142/2016.04.002
- Machelski, C., Mumot, M. (2016). Corrugated Shell Displacements During the Passage of a Vehicle Along a Soil-Steel Structure. Studia Geotechnica et Mechanica, 38 (4), 25–32. doi: https://doi.org/10.1515/sgem-2016-0028
- Esmaeili, M., Zakeri, J. A., Abdulrazagh, P. H. (2013). Minimum depth of soil cover above long-span soil-steel railway bridges. International Journal of Advanced Structural Engineering, 5 (1), 7. doi: https://doi.org/10.1186/2008-6695-5-7
- Sysyn, M., Kovalchuk, V., Gerber, U., Nabochenko, O., Pentsak, A. (2020). Experimental study of railway ballast consolidation inhomogeneity under vibration loading. Pollack Periodica, 15 (1), 27–36. doi: https://doi.org/10.1556/606.2020.15.1.3
- Kovalchuk, V., Koval, M., Onyshchenko, A., Kravets, I., Bal, O., Markul, R. et. al. (2022). 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, 3 (7 (117)), 50–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.259439
- Kovalchuk, V., Sobolevska, Y., Onyshchenko, A., Bal, O., Kravets, I., Pentsak, A. et. al. (2022). Investigating the influence of the diameter of a fiberglass pipe on the deformed state of railroad transportation structure “embankment-pipe.” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (7 (116)), 35–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254573
- AASHTO M 252, 2020 Edition, 2020 – Standard Specification for Corrugated Polyethylene Drainage Pipe. Available at: https://standards.globalspec.com/std/14289640/AASHTO%20M%20252
- Jafar, N. H., Ulloa, H. O. (2020). Literature Search on Use of Flexible Pipes in Highway Engineering for DOTD’s Needs. FHWA/LA.17/638. Dept. of Civil and Environmental Engineering Louisiana State University, 63.
- Kang, J., Jung, Y., Ahn, Y. (2013). Cover requirements of thermoplastic pipes used under highways. Composites Part B: Engineering, 55, 184–192. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.06.025
- Babych, Ye. M., Karavan, V. V., Babych, V. Ye. (2018). Diahnostyka, pasportyzatsiia ta vidnovlennia budivel i inzhenernykh sporud. Rivne: Volynski oberehy, 129. Available at: http://ep3.nuwm.edu.ua/10637/
- Valovyi, O. I., Yeromenko, O. Yu. (2008). Otsinky mitsnosti zalizobetonnykh balok, pidsylenykh v stysnutii zoni efektyvnymy materialamy. Zbirnyk naukovykh prats Dorohy i mosty, 9, 22–28. Available at: http://dorogimosti.org.ua/files/upload/Zu_6.pdf
- Sokolska, M. K., Kolosova, A. S., Vitkalova, I. A., Torlova, A. S., Pikalov, Ye. S. (2017). Cpoluchni dlia otrymannia suchasnykh polimernykh kompozytsiinykh materialiv. Fundamentalni doslidzhennia, 10-2, 290–295.
- Bedi, R., Chandra, R., Singh, S. P. (2013). Mechanical Properties of Polymer Concrete. Journal of Composites, 2013, 1–12. doi: https://doi.org/10.1155/2013/948745
- Suh, J. D., Lee, D. G. (2008). Design and manufacture of hybrid polymer concrete bed for high-speed CNC milling machine. International Journal of Mechanics and Materials in Design, 4 (2), 113–121. doi: https://doi.org/10.1007/s10999-007-9033-3
- Mgherony, A. W., Mikó, B., Drégelyi-Kiss, Á. (2020). Design of experiment in investigation regarding milling machinery. Cutting & Tools in Technological System, 92, 68–84. doi: https://doi.org/10.20998/2078-7405.2020.92.09
- Hromova, O. V. (2006). Teoretychne doslidzhennia umov strukturnoi sumisnosti materialiv staroho i novoho betoniv pid chas remontu transportnykh sporud. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 12, 165–169. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdnuzt_2006_12_36
- Hromova, O. V. (2007). Porivnialnyi analiz trysharovykh zrazkiv dlia riznykh fizyko-mekhanichnykh vlastyvostei. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 14, 177–180. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdnuzt_2007_14_41
- Popov, V. O., Voiсehivsky, O. V. (2022). Method of reinforcement of reinforced concrete bridge supports by arrangement of bitrapezoidal casings. Modern Technology, Materials and Design in Construction, 32 (1), 5–13. doi: https://doi.org/10.31649/2311-1429-2022-1-5-13
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Vitalii Kovalchuk, Roman Rybak, Bogdan Parneta, Artur Onyshchenko, Roksolyana Kvasnytsya
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
