CC BY
8
УДК 624.21.004.69 DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2019.86.1.139
НЕСУЧА ЗДАТН1СТЬ ЗАЛ1ЗОБЕТОННИХ БАЛОК СКЛАДЕНОГО ПЕРЕР1ЗУ ПРОЛЬОТНИХ БУДОВ МОСТ1В, РОЗШИРЕНИХ НАКЛАДНОЮ ПЛИТОЮ
Стечишин С. М.1, Кваша В. Г.1 1 Нацюнальний ун1верситет «Льв1вська полггехшка»
Анотаця. У cmammi подаш методика та результати експериментального визначення несучог здатност1 нормальних i похилих поперечних nepepi3ie окремих натурних мостових балок за ТП вип. 56, об'еднаних для стльног роботи з накладною плитою двох титв: збiрно-монолiтною i збiрною. Встановлено, що тсля включення в стльну роботу з наявною балкою залiзобетонноï ребристог накладног плити несуча здаттсть нормальних i похилих поперечних перерiзiв збть-шуеться в 1,55-1,65 раза, що е достаттм для забезпечення вантажопiдйомностi розширених накладною плитою прольотних будов мостiв.
Ключов1 слова: мостова балка, накладна плита, перерiз, схема навантаження, згинальний момент, поперечна сила, несуча здаттсть.
Вступ, аналп публжацш
Конструкци складеного поперечного пе-рерiзу знайшли широке застосування в мос-тобудуванш, промисловому та цившьному бущвницга [1, 2, 4, 6...9]. Перспективною галуззю застосування конструкцш складеного поперечного перерiзу е тдсилення i реко-нструкщя старих прольотних будов мостiв за допомогою накладно! плити [3, 5, 10, 11]. Пюля И об'еднання з наявними балками кон-струкщя працюе комплексним поперечним перерiзом, до складу якого належить перерiз наявно! балки i перерiз накладно! плити. З включенням в спiльну роботу накладно! плити зростае загальна робоча висота поперечного перерiзу балок i цим за умови оптимального шдбору висоти накладно! плити досягаеться необхщний ступiнь !х тдсилен-ня [3, 5, 10, 11].
Мета i постановка завдання
Випробування великомасштабних залiзо-бетонних моделей балок таврового перерiзу, об'еднаних з ребристою П-подiбною накладною плитою, пiдтвердили ефектившсть конс-трукцiй складеного поперечного перерiзу [1]. Проте !х робота через вплив масштабного фактора на несучу здаттсть нормальних i похилих перерiзiв, а також на жорстюсть за-лишаеться ще недостатньо вивченою. З огля-ду на це метою роботи було проведення екс-периментальних дослщжень на дослiдних зразках натурних розмiрiв на всiх стадiях !х роботи за умов рiзних схем навантаження. Програма дослiджень передбачала проведення випробувань двох типiв натурних дослщ-них зразкiв: балки, об'еднано! зi збiрно-
монолiтною накладною плитою (БНП-1), i балки, об'еднано! зi збiрною накладною плитою (БНП-2а та БНП-2б).
Конструкцiя експериментальних зразк1в i фiзико-механiчнi характеристики матерiалiв
Експериментальний зразок балки складеного поперечного перерiзу БНП-1 (рис. 1) складався з натурно! мостово! балки з бага-торядовою каркасною арматурою за ТП вип. 56, загальною довжиною 14,06 м, з розрахун-ковим прольотом 13,7 м та висотою 0,85 м i змонтованою поверх !! полищ та об'еднано! для спшьно! роботи з балкою збiрно-монол^но! ребристо! накладно! плити. Збiрнi елементи накладно! плити були П-подiбними i мали довжину, що дорiвнювала 2,3 м уз-довж прольоту, ширину - 1,39 м та висоту зовшшшх контурних ребер - 0,4 м. Товщина полицi плити дорiвнювала 0,1 м. Елементи накладно! плити об'еднували мiж собою та з балкою за допомогою замонолiчених стиюв, шириною 0,4 м, розмiщення яких зб^алось з розмiщенням дiафрагм основно! балки. Експериментальнi зразки балок складеного поперечного перерiзу БНП-2а та БНП-2б (рис. 2) вiдрiзнялись вiд балки БНП-1 накладною плитою, збiрнi фрагменти яко! були ребристими Т-подiбними i мали довжину, що дорiвнювала 2,68 м уздовж прольоту (крайш - 1,705 м), ширину - 1,39 м, висоту поперечного ребра в мющ обпирання - 0,4 м, висоту контурних ребер - 0,19 м. Товщина полищ плити дорiвнювала 0,1 м. Мiж собою елементи накладно! плити об'еднувались за допомогою замонолiченого жорсткого стику на
зварюванн1 закладних деталей, розмщених в И контурних ребрах, а з балкою за допомо-гою розташованих у забетонованих в1кнах
плити анкерами тако! ж конструкци, як в ба-лщ БНП-1. Загальна висота об'еднано! комплексно! конструкци балок дор1внюе 1,27 м.
Рис. 1. Конструкщя експериментального зразка балки БНП-1: 1 - основна балка; 2 - елементи зб1рно-монол1тно! накладно! плити; 3 - жорсткий анкер (двотавр № 12); 4 - пластина, приварена до верхньо! арматури основно! балки; 5 - в1др1зки стрижшв 022 мм; 6 - поперечний шов замонол1чення; 1,9 - анкерш стрижш; 8 - просторовий арматурный каркас
Рис. 2. Конструкщя експериментального зразка балки БНП-2: 1 - основна балка; 2 - елементи зб1рно! накладно! плити; 3 - жорсткий анкер (двотавр № 12); 4 - пластина, приварена до верхньо! арматури основно! балки; 5 - сшраль з дроту 08 мм; 6 - вшно в накладнш плит для замонол1чення з'еднання; 7 - просторовий арматурний каркас; 8, 9 - пластини, приваре-т до закладних деталей
На першому еташ випробувань у вузлах об'еднання балки БНП-2а спецiально не пе-редбачали елементiв, що сприймають вщри-вальш зусилля, тобто використовували най-бшьш невигiдний ослаблений варiант з'еднання, в якому жорсткий анкер працював на зсув, а вщривальш зусилля повинен був сприймати бетон замонолiчення i частково жорсткий анкер за рахунок його щеплення з бетоном. У разi виключення з роботи накладно! плити шсля вiдриву вiд основно! балки 11 розвантажували, змiцнювали з'еднання за допомогою чотирьох болтiв (рис. 3 а) i проводили подальшi випробування зразка БНП-2а за передбаченими схемами.
У вузлах об'еднання балки БНП-2б еле-менти, що сприймали вiдривальнi зусилля, були передбачеш одразу (рис. 3б).
Рис. 3. Змщнення вузлiв об'еднання наклад-но1 плити з основною балкою для сприй-няття вiдривальних зусиль у зразку: а -БНП-2а; б - БНП-2б
Пiд час пiдготовки дослiдних зразюв до випробувань визначали фiзико-механiчнi характеристики бетону i арматури основних балок, елементiв накладно! плити та дшянок замонолiчення швiв. Значення фiзико-механiчних характеристик матерiалiв для
вшх експериментальних зразкiв поданi в табл.1.
Методика експериментальних досл1джень
Методика експериментальних дослщжень балок складеного поперечного перерiзу мала особливiсть, яка полягала в тому, що на об-меженiй кiлькостi зразкiв натурних розмiрiв прагнули отримати максимальну кiлькiсть даних.
Балку БНП-1 навантажували двома зосе-редженими силами, прикладеними симетри-чно над середшми дiафрагмами (рис. 4 а). За щею схемою навантаження дослщжували напружено-деформований стан нормальних та похилих перерiзiв, а також жорстюсть та розкриття нормальних i похилих трiщин i доводили балку до руйнування в нормальному поперечному перерiзi. Навантаження прикладали ступенями величиною 0,1 ...0,15 вщ передбачуваного руйшвного. За момент руйнування приймали стан нормального поперечного перерiзу, коли в поздовжнiй робо-чш арматурi пiд час процесiв текучост та роздавлювання бетону стиснуто! полищ накладно! плити. Пiд час текучост арматури без руйнування стиснуто! зони за момент руйнування приймали доведення прогину балки до величини 1/50 розрахункового про-льоту, що в цьому конкретному випадку ста-новило 27,4 см.
Схеми навантаження балки БНП-2а пода-нi на рис. 4б-е. Схема I iз завданнями досль джень вiдповiдала схемi навантаження балки БНП-1. У цьому випадку передбачали мак-симальне навантаження балки до 0,75...0,8 вщ руйшвного (розкриття нормальних трь щин 0,3.0,4 мм без текучост поздовжньо! робочо! арматури) або ж до вщриву накладно! плити i додатково один-два ступеня навантаження шсля !! вщриву. За схемою 1а дослщжували роботу балки пiсля здшснення процесу пiдсилення за допомогою стяжних бол^в, вiдiрваних пiд час випробування за схемою I з'еднань плити з основною балкою.
Схеми II. IV передбачали дослщження напружено-деформованого стану балок в зо-т ди максимальних поперечних сил i згина-льних моменлв, що вiдповiдають !м. Шд час випробувань за схемою II планували отримати руйнування похилого перерiзу на дiля-нцi вiд опори до першо! дiафрагми i таким чином ощнити несучу здатнiсть балки скла-деного поперечного перерiзу за поперечною силою.
Таблиця 1 - Ф1зико-мехашчш характеристики матер1ал1в експериментальних зразюв
№ Показники Експериментальний зразок
п/п БНП-1 БНП-2а БНП-2б
Бетон основно! балки/елеменпв накладно! плити/дшянок замонол1чення
1. Кубова мщнють, МПа 23,3/36,8/20,6 23,6/49,8/23,0 33,0/-/-
2. Призмова мщнють, МПа 17,4/27,0/- 17,6/40,0/17,2 24,3/-/-
3. Мщнють на осьове розтягнення, МПа 1,89/2,57/- 1,90/3,13/1,88 2,38/-/-
4. Початковий модуль пружносп, МПа 3,14х104/ 4,0х104/ 3,05х104 3,16х104/ 3,49х 104/ 3,24х 104 3,7х104/-/-
Арматура основно! балки
1. Межа текучосп поздовжньо! 1 ввдгнуто! робочо! арматури (ГОСТ 585-53, ст. 5 (кл. А-Щ), МПа 350,0 355,6 355,0
2. Межа текучосп поперечно! арматури (ГОСТ 585-53, ст. 3 (кл. А-[)), МПа 248,0 246,0 233,6
3. Модуль пружносп поздовжньо! робочо! арматури (ГОСТ 585-53, ст. 5 (кл. А-Н)), МПа 2,0х105 2,02х 105 2,1 х105
Оскшьки балка зруйнувалась не в похилому, а в нормальному поперечному перер1з1 над першою вщ опори д!афрагмою вщ текучост поздовжньо! арматури, кшьюсть яко! в цьому перер1з1 завдяки вщгинам значно менша шж в середнш частит прольоту, балку виршили випробувати за шшою схемою. У схем! III прол1т балки зменшили шляхом перестав-лення одше! з опор тд шшу вщ краю д1афра-гму, а балку зменшеного прольоту наванта-жували одшею зосередженою силою, розмщеною з протилежного боку над першою вщ опори д1афрагмою. За схемою III планували одержати руйнування приопорно! дшянки в похилому перер1з1 з1 сторони бшь-шо! поперечно! сили. Проте балка знову руй-нувалась не в похилому, а в нормальному поперечному перер1з1 тд силою вщ текучос-т поздовжньо! робочо! арматури. Тод1 вико-ристали останню можливу схему руйнування балки в похилому перер1з1 на дшянщ м1ж до-датковою 1 крайньою опорою з1 сторони ме-ншого прольоту тд час розмщення сили над першою вщ опори д1афрагмою (схема IV). За умов використання такого навантаження балка повинна зруйнуватись в похилому пере-р1з1 на дшянщ м1ж силою 1 додатковою опорою, де напрямок похилих трщин збнався з напрямком вщгишв арматури, тобто вони практично не брали участ в сприйнятп поперечно! сили. Поперечну силу на зазначенш дшянщ сприймае бетон полищ основно! балки { накладно! плити. Розрахувати вплив вогнуто! арматури на несучу здатшсть похило-го перер1зу можна за вщомими формулами норм проектування. Таким чином, випробу-вання за щею схемою дозволяе експеримен-
тально-розрахунковим шляхом ощнити пов-ну величину несучо! здатност похилого пе-рер1зу дослщжувано! балки. Схеми випробувань балки БНП-2б були такими ж, як { балки БНП-2а.
Експериментальний зразок БНП-1 випро-бовували на мющ ратше проведених випробувань наявно! 1 розширено! балок накладною плитою натурних прольотних будов [2]. Вш був видшений з розширено! зб1рно-монол1тною накладною плитою прольотно! будови шляхопроводу шляхом поздовжнього розбиття накладно! плити вздовж ширини балки, звшьнення вщ бетону замонол1чуван-ня шв1в м1ж сум1жними балками, розр1зання з'еднувальних накладок на вс1х д1афрагмах, зокрема опорних.
Експериментальш зразки балок складено-го поперечного перер1зу БНП-2а 1 БНП-2б випробовували в однакових умовах на силовому стенд!, де !х { готували до випробувань (рис. 5). В ус1х випадках навантаження ство-рювали пдравл!чними домкратами ДГ-200 в комплект! з ручними насосними станщями { контролювали попередньо тарованими зраз-ковими манометрами.
Пщ час використання вс1х схем випробувань вим1рювали деформацн поздовжньо! 1 вщгнуто! арматури, деформацн розтягнутого { стиснутого бетону вздовж висоти ребра 1 в полищ основно! балки, та в полищ накладно! плити, деформацн зсуву I вщриву накладно! плити, а також прогини балок (з урахуванням осщання опор) уздовж прольоту (в перер1зах тд поперечними д1афрагмами { в середин! прольоту).
100 П \180
100 и ¡180
100 П \180
Ж-,
100 U 80
100 П | '4180
Рис. 4. Схеми навантаження дослщних зразюв: а - БНП-1; б-е - БНП-2а; б, г-е - БНП-26
Результати випробувань експериментальних балок та ïx аналп Балку БНП-1 за схемою I навантажували до максимального навантаження Р = 445 кН, шсля чого почалась текучiсть в поздовжнш арматурi, яка супроводжувалась розкриттям нормальних трщин до 1,6... 2,2 мм i розвит-ком ïx на всю висоту основно! балки, зокрема
на ïï полицю, яка за умов максимального навантаження виявилась розтягнутою. Прогин в серединi прольоту склав 5,04 см. Руйну-вання стиснуто! полищ накладно! плити не вщбулось, тому навантажування продовжу-вали до досягнення максимального прогину 1/50 прольоту.
Рис. 5. Загальний вигляд випробувань досл>
дного зразка БНП-2а за умов навантаження за схемою I
У цьому випадку навантаження на домкрат не зростало, а у разi прогону, що дорiв-нював 18,2 см, зрiзався жорсткий анкер в стику накладних плит з наявною балкою справа над першою вщ опори прольотною дiафрагмою. Роздавлювання стиснуто! поли-цi накладно! плити в середнш частит прольоту на дшянщ мiж силами не вщбулося. 1стотш зсуви накладних плит в з'еднаннях з основною балкою почались за умов наванта-жувань, близьких до максимального (0,75...0,8 вщ руйнiвного). Вони супрово-джувались виникненням поперечних верти-кальних трiщин в мiсцях примикання полищ накладних плит до ребер на приопорних д> лянках балки (вщ сил до опор) злiва i справа. В опорному з'eднаннi трщина в полицi крайньо! плити розкривалась зверху, а в з'eднаннi над першою вщ опори дiафрагмою - знизу. Аналопчний характер розвитку тр> щин був i в другiй вщ опори накладнiй плитi. Описанi трщини - наслiдок виникнення мю-цевих згинальних моментов в полицi накладних плит. Виникнення цих трщин i !х подальше розкриття супроводжувалось поворотом полицi плити мiж контурними ребрами в вертикальнiй площиш.
З урахуванням власно! ваги балки i накладно! плити експериментальний руйшвний згинальний момент становив 2565 кНм. Не-суча здатнiсть нормального перерiзу за раху-нок включення в роботу накладно! плити на вiдмiну вщ несучо! здатностi основно! балки (без накладно! плити) зросла в 1,56 раза.
У випадку з першим навантажуванням за схемою I зразка БНП-2а, який спочатку був виготовлений тшьки з анкерами, що працю-ють на зсув, використовуючи навантаження, що складае близько 300 кН на одну силу, по-
чався штенсивний вщрив накладних плит в з'еднаннях на onopi i над першою вщ опори дiафpагмoю. Але, не дивлячись на наявшсть вiдpиву плит, навантаження вдалось довести приблизно до Р = 460 кН, тобто до початку текучосп арматури. Оскшьки у випадку з другим навантажуванням (за схемою 1а) вщрив накладних плит завдяки анкерним болтам проявився значно меншою мipoю, то прогини i деформацн у цьому випадку були меншими (до 30 %), шж у першому випадку. Отже, вщрив накладно! плити практично не вплинув на несучу здатшсть складено! балки, але вщчутно вщобразився на ïï дефopмацiях i жорсткосто.
Експериментальний pуйнiвний згинальний момент для ща балки мало вiдpiзнявся вiд такого ж для зразка БНП-1. Пюля встано-влення анкерних бoлтiв прогини ïï також мало в^^знялись вiд прогишв балки БНП-1.
Пiд час навантажування балки БНП-2а зо-середженими силами над крайшми дiафpаг-мами (за схемою II) максимальна величина сили склала Р = 680 кН, тсля чого сталвся процес текучoстi поздовжньо!-' poбoчoï арматури в нормальних поперечних пеpеpiзах пiд силами. Руйнування похилих поперечних пеpеpiзiв балки не вщбулося.
Не отримали руйнування балки БНП-2а в похилому поперечному пеpеpiзi також i у випадку ïï випробування за схемою III. Мак-симальне навантаження Р = 1050 кН викли-кало текучiсть пoздoвжньoï poбoчoï арматури в нормальному поперечному пеpеpiзi пiд силою.
Пщ час випробовувань балки БНП-2а за схемою IV максимальне навантаження, що призвело до руйнування балки, склало Р=м1560 кН, що з урахуванням маси балки i накладнoï плити дало величину pуйнiвнoï пoпеpечнoï сили, що складае 818 кН (рис. 6). Розрахована руйшвна поперечна сила за щею схемою завантаження дopiвнюе 427 кН. Таким чином, маемо piзницю в експеримента-льному i розрахованому значеннях pуйнiвнoï пoпеpечнoï сили, oскiльки iснуе вплив на-кладнoï плити, а також нагельний ефект поз-дoвжньoï арматури, який у pазi прийнятого типу армування балок також повинен бути значним. Розрахована мшмальна частка по-пеpечнoï сили, яку можуть сприйняти вщги-ни пiд час процесу текучосп арматури, ста-новить Qinc = 442 кН. Отже, загальна несуча здатнiсть похилого пеpеpiзу складенoï балки (з урахуванням роботи накладнoï плити) до-piвнюе Qu=818+442= 1260 кН.
Рис. 6. Характер руйнування приопорно1' д> лянки експериментального зразка БНП-2а пiд час випробування за схемою IV (вид вщ сили до крайньо1' опори)
Результати випробувань балки БНП-2б за-галом пiдтвеpдили результати випробувань балки БНП-2а. Рiзниця в одержаних величинах руйшвних навантажень i прогинах скла-ла декiлька пpoцентiв. Малий розкид експе-риментальних даних випробувань балок складеного поперечного пеpеpiзу свiдчить про високий стутнь дoстoвipнoстi одержаних результатов.
Висновки
1. Нормальш поперечш пеpеpiзи балок обох титв зруйнувались вiд текучoстi поздо-вжньо1' арматури без руйнування стиснуто1' полищ накладно1' плити. Вичерпання несучо1' здатносто похилих поперечних пеpеpiзiв пiд час випробовувань обох типiв балок не дося-гнуто. У балках складеного поперечного пеpеpiзу ïï визначали за додатковими схемами навантаження експериментально-розрахунковим способом. Одночасно експе-риментально визначали несучу здатшсть по-хилого поперечного пеpеpiзу на приопорнш дiлянцi за стиснутим бетоном Qb, поперечною арматурою Qsw та за рахунок нагельного ефекту пoздoвжньoï арматури, а вплив вщн-нутих стpижнiв вираховували
2. Включення в спiльну роботу з наявною балкою залiзoбетoннoï pебpистoï накладнoï плити iстoтнo пiдвищуе ïï несучу здатшсть. Насуча здатшсть нормальних i похилих поперечних пеpеpiзiв збшьшуеться в 1,55___1,65
раза. Отже, шсля об'еднання з накладною плитою досягаеться пщсилення балок, сту-пiнь якого е дoстатнiм для забезпечення 1'х несучoï здатнoстi у випадку розширення прольотних будов за ТП вип. 56 до габаритов Г-9+2*1,5 м i Г-10,5+2*1,5 м, що е задовшь-ним результатом для пеpеважнoï бiльшoстi
практичних потреб для дорн II-i i III-i кате-
горiй.
Лiтература
1. Валовой О. I. Ощнка мiцностi залiзобетонних балок, пiдсилених в стиснутiй зош ефектив-ними матерiалами / О. I. Валовой, О. Ю. Срьоменко // Зб.: Дороги i мости. К.: Держдо-рНД1, 2008. Вип. 9. C. 22-28.
2. Гшдець Б. Г. Збiрно-монолiтнi залiзобетоннi конструкцп прогонових будов мостiв коробча-сто1 форми для складних умов будiвництва / Б. Г. Гнiдець // Зб.: Дороги i мости. К.: Держдо-рНД1, 2008. Вип. 9. C. 45-54.
3. Кваша В. Г. Експериментальш дослiдження роботи натурних мостових балок з багаторя-довою каркасною арматурою до та пiсля тд-силення ребристою накладною плитою / В. Г. Кваша, С. М. Стечишин // Зб.: Дороги i мости. К.: Держдор НД1, 2009. Вип. 11. C. 112-125.
4. Семко О. . Експериментальш дослщження нового залiзобетонного ригеля / О. В. Семко, С.А. Гудзь // Зб.: Дороги i мости. К.: Держдо-рНД1, 2007. Вип. 7, том II. C. 168-176.
5. Стечишин С. М. Експериментальш досль дження сумюно! роботи моделей балок прольотних будов з ребристою накладною плитою / С. М. Стечишин // Збiрник наукових праць Ресурсоекономт матерiали, конструкцп, 6ydieni та споруди. Рiвне: НУВГП, 2013. Вип. 25. C. 612-621.
6. Стрелецкий Н. Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов / Н. Н. Стрелецкий // М.: Транспорт, 1981. 360 с.
7. Cholewski A. Interakcja w konstrukcjach zespo-lonych z betonu / A. Cholewski // XLV konf. nauk. KILiW PAN I KN PZITB Problemy nau-kowo-badawcze budownictwa. Konstrukcji betonowe. Wroclaw-Krynica: PW, 1999. Том 2. S. 15-22.
8. Hnidec B. Zespolone skrzynkowe konstrukcje spr^zone prz^sel mostów - nowe zastosowania w budownictwe / B. Hnidec // Konf. nauk. techn. Zespolone konstrukcje mostowe. Kraków: PK, 2009. S. 177-188.
9. Jendrzejek S. Mosty zespolone cingle nasuwane podluznie - problemy proektowe / S. Jendrzejek, P. Gostawski, L. Knorek // Konf. nauk. techn. Zespolone konstrukcje mostowe. Kraków: PK, 2009. S. 225-238.
10. Kwasza W. Rekonstrukcja drogowego mostu zelbetowego z poszerzeniem konstrukcji prz^sel / W. Kwasza, J. Sobko, S. Steczyszyn // Ogólnopolska konferencja mostowzów Kon-strukcja i wyposazenie mostów. Wisla: PS, 1997. S. 205-212.
11. Kwasza W. Zastosowanie zespolonej plyty pomostowej do wzmacniania mostów beto-nowych / W. Kwasza, L. Salijczuk // Konf. nauk.
techn. Zespolone konstrukcje mostowe. Krakow: PK, 2009. S. 319-328.
References
1. Valovoy O.I. (2008). Otsinka mitsnosti zalizobet-onnykh balok, pidsylenykh v stysnutiy zoni efek-tyvnymy materialamy [Evaluation of the strength of reinforced concrete beams reinforced in the compressed zone with effective materials] / O.I. Valovoy, O.Y. Eriomenko // Zb.: Dorohy i mosty. K.: DergdorNDI, 2008. Vyp. 9. S. 22-28. [in Ukrainian].
2. Hnidec B. G. (2008). Zbirno-monolitni zalizobet-onni konstruktsiyi prohonovykh budov mostiv korobchastoyi formy dlya skladnykh umov budivnytstva [Collapsible-monolithic reinforce-concrete constructions of span structures of bridges of box form for the difficult terms of building] / B.G. Hnidec // Zb.: Dorohy i mosty. K.: DergdorNDI, 2008. Vyp. 9. S. 45-54. [in Ukrainian].
3. Kvasha V. G. (2009). Eksperymental'ni doslidzhennya roboty naturnykh mostovykh balok z bahatoryadovoyu karkasnoyu armaturoyu do ta pislya pidsylennya rebrystoyu nakladnoyu plytoyu [Experimental researches of work of model bridge beams with multi-row frame reinforcement before and after strengthening the ribbed pavement slab] / V.G. Kvasha, S.M. Stechyshyn // Zb.: Dorohy i mosty. K.: DergdorNDI, 2009. Vyp. 11. S. 112-125. [in Ukrainian].
4. Semko O. V. (2007). Eksperymental'ni doslidzhennya novoho zalizobetonnoho ryhelya [Experimental researches of new reinforce-concrete crossbar] / O,V. Semko, S.A. Hudz // Zb.: Dorohy i mosty. K.: DergdorNDI, 2007. Vyp. 7, tom II. S. 168-176. [in Ukrainian].
5. Stechyshyn S. M. (2013). Eksperymental'ni doslidzhennya sumisnoyi roboty modeley balok prol'otnykh budov z rebrystoyu nakladnoyu plytoyu [Experimental researches of the joint work of models of beams of span structures with ribbed pavement slab] / S.M. Stechyshyn // Zbirnyk naukovykh prats' Resursoekonomni ma-terialy, konstruktsiyi, budivli ta sporudy. Rivne: NUVHP, 2013. Vyp. 25. S. 612-621. [in Ukrainian].
6. Streletskiy N.N. (1981). Stalezhelezobetonnyye proletnyye stroyeniya mostov [Steel-reinforced concrete span structures of bridges] / N.N. Streletskiy // M.: Transport, 1981. 360 s. [in Russian].
7. Cholevs'kyy A. (1999). Interakcia v konstruktsiah zespolonyh z betonu [Interaction in the construction of a composite section made of concrete] / A. Cholevs'kyy // XLV konf. nauk. KILiW PAN I KN PZITB Problemy naukovo-badavche budovnitstva. Konstrukcij betonove. Vrotslav-Krynytsya: PW, 1999. Tom 2. S. 15-22. [in Polish].
8. Hnidec' B. (2009). Zespolone skrzyn'kowe kon-struktsij sprenzone przesel mostuv - nowe zastoso-vanya v budovnitstve [Prestressed bridge boxes with folded cross section - new uses in construc-
tion] / B. Hnidec // Konf. nauk. tekhnich. Zespolone konstruktsie mostove. Krakuv: PK, 2009. S. 177-188. [in Polish].
9. Jendrzejek S. (2009). Mosty zespolone ciangle nasuvane podlujnie - problemy proektove [Design problems of folded continuous bridges in the longitudinal direction] / S. Jendrzejek, P. Hos-tavs'kyy, L. Knorek // Konf. nauk. tekhnich. Zespolone konstruktsie mostove. Krakuv: PK, 2009. S. 225-238. [in Polish].
10. Kvasza W. (1997). Rekonstruktsiya drogovego mostu jelbetovego z poszerzeniem konstruktsiyi przesel' [Reconstruction of reinforced concrete road bridge with extension of the span structure] / W. Kvasza, J. Sobko, S. Stechyshyn // Ogolnopolska konferentsiya mostovcov Konstruktsia i vy-posajenie mostuv. Wisla: PS, 1997. S. 205-212. [in Polish].
11. Kvasza W. (2009). Zastosuvannya zespolonej plyty pomostovej do vzmacniania mostuv betonovych [Application of paving slabs of bridge decking to reinforce concrete bridges] / W. Kvasza, L. Sali-jchuk // Konf. nauk. tekhnich. Zespolone konstruktsiyi mostove. Krakuv: PK, 2009. S. 319328. [in Polish].
Стечишин Степан Михайлович1, ст. викл. каф. автомобшьних дор^ та моспв, budtestcen-tre@ukr.net, тел. +38 067-172-57-41 Кваша Вжтор Григорович1, д.т.н., проф. каф. автомобшьних дор^ та моспв, vgkvasha@gmail.com, тел. +38 096-460-07-34, ^ащональний ушверситет "Льв1вська полпехш-ка", 79013, Украша, м. Львiв, вул. Степана Банде-ри, 12.
Несущая способность железобетонных балок составного сечения пролетных строений мостов, уширенных накладной плитой Аннотация. Приведены методика и результаты экспериментального определения несущей способности нормальных и наклонных поперечных сечений отдельных натурных мостовых балок эа ТП вып. 56, объединенных для совместной работы с накладной плитой двух типов: сборно-монолитной и сборной. Установлено, что после включения в совместную работу с существующей балкой железобетонной ребристой накладной плиты несущая способность нормальных и наклонных поперечных сечений увеличивается в 1,55-1,65 раза, что является достаточным для обеспечения грузоподъемности расширенных накладной плитой пролетных строений мостов. Ключевые слова: мостовая балка, накладная плита, сечение, схема нагружения, изгибающий момент, поперечная сила, несущая способность.
Стечишин Степан Михайлович1, ст. препод. каф. автомобильных дорог и мостов, budtestcentre@ukr.net, тел. +38 067-172-57-41 Кваша Виктор Григорьевич1, д.т.н., проф. каф. автомобильных дорог и мостов, тел.
vgkvasha@gmail.com, +38 096-460-07-34, Национальный университет "Львовская политехника", 79013, Украина, г. Львов, ул. Степана Бандеры, 12.
Carrying capacity of reinforced concrete beams of the compound cross-section of the span structures of bridges, extended by the paving slab Abstract. Problem. Experimental studies of load-carrying capacity of full-scale reinforced concrete bridge beams of typical 56 type project are described. The beams were dismantled from the existing bridge after 40 years of its operation and combined with fragments of precast-monolithic and precast ribbed paving slab, were used during the reconstruction of the old span structures for widening and simultaneous strengthening of their beams by way of extending the transverse section from above. Goal. Three prototypes of full-length reinforced concrete bridge beams with a total length of 14,06 m were tested, which had a folded cross-section, including a tare section of an existing beam of 0,85 m high and a fragment of a ribbed precast or precast monolithic plate, extended from above for joint work. Thus, the total height of the folded section of the reinforced prototype beams was 1,27... 1,29 m. Methodology. The technique of testing the beams of the composite section was to obtain the maximum number of experimental data on a limited number of prototypes, in particular their carrying capacity for normal and inclined cross-sections. For this purpose, during the tests, different schemes of their loading with one or
two concentrated forces were created for obtaining different types of destruction on the same prototype -by bending moment and transverse force. Originality. Therefore, the load-carrying capacity of the test beams in both normal and inclined cross-sections were studied. The main purpose of these studies is to evaluate the impact of the inclusion in the joint work with the existing beams of ribbed paving slab on the increase of their carrying capacity both in zonal moment and in transverse force compared with the carrying capacity of the only existing beams. Results and practical value. As the main result of the research, it was found that after the inclusion in the joint work of the ribbed paving slab the carrying capacity of normal and inclined cross-sections increased by 1,55-1,65 times, which is sufficient to provide load capacity of the expanded paving slab of bridge structures.
Key words: bridge beam, paving slab, cross-section, load diagram, bending moment, lateral force, carrying capacity.
Kvasha Viktor1, Doctor of Technical Sciences, prof. cath. highways and bridges, vgkvasha@gmail.com, tel. +38 096-460-07-34,
Stechyshyn Stepan1, Senior Lecturer of cath. highways and bridges, budtestcentre@ukr.net, tel. +38 067-172-57-41,
iNational University "Lviv Polytechnic", Ukraine, 79013, Lviv, st. Stepan Bandera, 12.
