Please use this identifier to cite or link to this item: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4123
Title: Вплив товщини гофрованого елемента на напружено-деформований стан металевих гофрованих конструкцій
Other Titles: Влияние толщины гофрированных элементов на напряженно-деформированное состояние металлических гофрированных конструкций
The Effect of Corrugated Elements Thickness on the Deflected Mode of Corrugated Metal Structures
Authors: Ковальчук, Віталій Володимирович
Ковальчук, Виталий Владимирович
Kovalchuk, Vitalii V.
Keywords: металева гофрована конструкція
товщина металевої гофрованої труби
ступінь ущільнення ґрунтової засипки
динамічне навантаження
відносні деформації
напруження
міцність
стійкість
металлическая гофрированная конструкция
толщина металлической гофрированной трубы
степень уплотнения почвенной засыпки
динамическая нагрузка
относительные деформации
напряжение
прочность
устойчивость
corrugated metal construction
corrugated metal pipe thickness
backfill soil compaction degree
dynamic loading
relative deformations
strain
stress
strength
stability
КРС (ЛФ)
Issue Date: 2015
Publisher: Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Citation: Ковальчук, В. В. Вплив товщини гофрованого елемента на напружено-деформований стан металевих гофрованих конструкцій / В. В. Ковальчук // Наука та прогрес транспорту. – 2015. – № 3 (57). – С. 199–207. – Бібліогр. в кінці ст. – doi: 10.15802/stp2015/46079.
Abstract: UK: Мета. В роботі передбачається проведення досліджень напружено-деформованого стану та розрахунку відносних деформацій вертикального та горизонтального діаметрів металевих гофрованих конструкцій (МГК) типу горизонтальний еліпс поперечного перерізу при їх взаємодії із ґрунтом засипки в залежності від товщини металевої гофрованої труби. Такі дослідження необхідні для оптимального проектування МГК, встановлення причин появи дефектів, своєчасного прийняття відповідних інженерних рішень із метою підвищення несучої здатності МГК та обґрунтованого використання коштів на їх будівництво або реконструкцію існуючих транспортних споруд із застосуванням металевих гофрованих труб. Методика. Розрахунки напружень та стійкості форми МГК проведено за допомогою розробленого математичного алгоритму в програмному середовищі Mathcad 14. У ході досліджень задавалися різні товщини металевої гофрованої труби; і подальші розрахунки проводились при проектному значенні ступеня ущільнення ґрунтової засипки та величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Результати. Із проведених розрахунків встановлено, що найбільший вплив товщина металевої гофрованої труби має на міцність при розрахунку за нормальними напруженнями та на величину відносних вертикальних деформацій труби. Тому розрахунковими параметрами при проектуванні металевих гофрованих конструкцій із невеликими висотами засипки (від 1,2 м до 3 м) над її вершиною є розрахунок міцності за нормальними напруженнями та розрахунок із визначення відносних вертикальних деформацій труби. Наукова новизна. Вперше проведені розрахунки напружено-деформованого стану та відносних деформацій вертикального і горизонтального діаметрів МГК поперечного перерізу типу горизонтальний еліпс при взаємодії із ґрунтом засипки. При цьому було враховано комплекс факторів – ступінь ущільнення ґрунтової засипки, величина динамічного навантаження від рухомого складу залізниць та різна товщина металевої гофрованої труби. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій типу горизонтальний еліпс поперечного перетину можуть бути використані інженерами Мостовипробувальних станцій Укрзалізниці та Укравтодору, а також проектними організаціями, які займаються проектуванням металевих гофрованих конструкцій.
RU: Цель. В работе предусматривается проведение исследований напряженно-деформированного состояния и расчета относительных деформаций вертикального и горизонтального диаметров металлических гофрированных конструкций (МГК) типа горизонтальный эллипс поперечного сечения при их взаимодействии с почвой засыпки в зависимости от толщины металлической гофрированной трубы. Такие исследования необходимы для оптимального проектирования МГК, установления причин появления дефектов, своевременного принятия соответствующих инженерных решений с целью повышения несущей способности МГК и обоснованного использования средств на их строительство или реконструкцию существующих транспортных сооружений с применением металлических гофрированных труб. Методика. Расчеты напряжений и устойчивости формы МГК проведены с помощью разработанного математического алгоритма в программной среде Mathcad 14. В ходе исследований задавались различные толщины металлической гофрированной трубы; и дальнейшие расчеты проводились при проектном значении степени уплотнения грунтовой засыпки и величины динамической нагрузки от подвижного состава железных дорог. Результаты. Из проведенных расчетов установлено, что наибольшее влияние толщина металлической гофрированной трубы имеет на прочность при расчете по нормальным напряжениям и на величину относительных вертикальных деформаций трубы. Поэтому расчетными параметрами при проектировании металлических гофрированных конструкций с небольшими высотами засыпки (от 1,2 м до 3 м) над ее вершиной является расчет прочности по нормальным напряжениям и расчет по определению относительных вертикальных деформаций трубы. Научная новизна. Впервые проведены расчеты напряженно-деформированного состояния и относительных деформаций вертикального и горизонтального диаметров МГК поперечного сечения типа горизонтальный эллипс при взаимодействии с почвой засыпки. При этом был учтен комплекс факторов – степень уплотнения грунтовой засыпки, величина динамической нагрузки от подвижного состава железных дорог и разная толщина металлической гофрированной трубы. Практическая значимость. Полученные результаты напряженно-деформированного состояния металлических гофрированных конструкций типа горизонтальный эллипс поперечного сечения могут быть использованы инженерами Мостоисследовательских станций Укрзализныци и Укравтодора, а также проектными организациями, которые занимаются проектированием металлических гофрированных конструкций.
EN: Purpose. The work provides research the deflected mode and calculation the relative deformation of vertical and horizontal diameters of corrugated metal structures (CMS), horizontal ellipse type, and cross section in their interaction with soil backfill depending on the thickness of corrugated metal pipe. Such studies are required for optimal design of CMS, establishing the causes of defects timely, appropriate engineering solutions to improve the bearing capacity of the CMS and reasonable use of funds for their construction or rehabilitation of existing transportation facilities using corrugated metal pipes. Methodology. Stresses and stability calculations of CMS form are conducted using the developed mathematical algorithm in program environment Mathcad 14. In these studies different thickness of corrugated metal pipe were assigned, and further calculations were carried out at the design value of backfill soil compaction degree and magnitude of dynamic loading of railway transport. Findings. From the calculations is determined that the most influence the thickness of the corrugated metal pipe has on the strength in the calculation of the normal stresses and value of the vertical pipe strains. Therefore, the calculated parameters in the design of corrugated metal structures with small filling heights (from 1.2 m to 3 m) above its peak is calculation of the strength by the normal stresses and determination of the vertical deformation of the pipe. Originality. For the first time, calculations of the deflected mode and relative deformations of vertical and horizontal cross-sectional diameters of CMS, horizontal ellipse type in the interaction with soil backfill. The factors complex was taken into accountthe backfill soil compaction degree, the value of dynamic loading of railway transport and different thickness of corrugated metal pipe. Practical value. The results of the deflected mode of corrugated metal structures such as horizontal ellipse of cross sections can be used by engineers in the bridge probation stations of Railways of Ukraine and Ukravtodor, in the project organizations involved in the design of corrugated metal structures.
Description: В. Ковальчук: ORCID 0000-0003-4350-1756
URI: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/4123
http://stp.diit.edu.ua/article/view/46079/44452
http://stp.diit.edu.ua/article/view/46079
Other Identifiers: doi: 10.15802/stp2015/46079
Appears in Collections:№ 3 (57)
Статті КРС (ЛФ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
19.pdf453,05 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.