Совершенствование конструкции деревобетонных мостов с применением клееной древесины

В.А. Уткин; П.Н. Кобзев

doi:10.37482/0536-1036-2026-3-110-121

Авторы

В.А. Уткин Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет https://orcid.org/0000-0002-2044-3242
П.Н. Кобзев Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет https://orcid.org/0000-0003-0947-6227

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-3-110-121

Ключевые слова:

деревобетонные мосты, композитные пролетные строения мостов, клееная древесина, деревобетонные пролетные строения мостов, деревобетон, деревобетонный мост, срок службы моста, автодорожные нагрузки, лесовозные мосты

Аннотация

Развитие лесного комплекса связано с применением транспортных средств большой массы, оказывающих значительные воздействия на дорожное полотно, сопоставимые с воздействиями от временной автодорожной нагрузки АК и НК класса 14, что требует строительства на лесных дорогах соответствующих искусственных сооружений. Ранее применяемые в дорожном строительстве деревянные мосты не соответствуют современным нагрузкам, нормам долговечности и безопасности. Наиболее целесообразными для лесных дорог являются конструкции на основе совместной работы клееных балок и монолитной железобетонной плиты проезжей части. Для композитных мостов, в т. ч. деревожелезобетонных, установлен срок службы 50 лет, что свидетельствует о высоких защитных свойствах железобетонной плиты и сохранности клееных балок на протяжении периода эксплуатации. Однако в нашей стране они не получили распространения в дорожном строительстве из-за ориентации на сборный железобетон. Вместе с тем зарубежный опыт указывает на эффективность применения в дорожном строительстве клееной древесины. Разработка и внедрение деревобетонных пролетных строений мостов ведутся как в России, так и в других странах. Настоящее исследование посвящено проектированию композитных пролетных строений мостов на основе совместной работы железобетонной плиты проезжей части и клееных балок с учетом воздействия автодорожных нагрузок А14 и Н14. Выполнен расчет нагрузок на элементы рассматриваемой конструкции. Результаты показывают соответствие несущей способности конструкции требованиям, предъявляемым к лесовозным мостам. Предложенная мостовая конструкция может быть применена как в гражданском мостостроении, так и на лесных дорогах с заменой ими дорогих и трудных для установки железобетонных пролетных строений.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

В.А. Уткин, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет

д-р техн. наук, доц.; ResearcherID: AAC-8400-2022

П.Н. Кобзев, Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет

канд. техн. наук; ResearcherID: ODK-5259-2025

Библиографические ссылки

Белуцкий И.Ю. Об эффективности клееных армированных деревянных балок // Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1973. № 2. С. 16–22. Belutskiy I.Yu. On the Effectiveness of Glued Reinforced Wooden Beams. News of higher educational institutions. Construction, 1973, no. 2, pp. 16–22. (In Russ.).

Дмитриев П.А. Конструкции из дерева и пластмасс. Специальный курс. Автодорожные и пешеходные мосты. Оренбург: Газпромпечать, 2002. 192 с. Dmitriev P.A. Structures of Wood and Plastics. Special Course. Road and Pedestrian Bridges. Orenburg, Gazprompechat’ Publ., 2002. 192 p. (In Russ.).

Кулиш В.И. Клееные деревянные мосты с железобетонной плитой. М.: Транспорт, 1979. 160 с. Kulish V.I. Laminated Wooden Bridges with Reinforced Concrete Slab. Moscow, Transport Publ., 1979. 160 p. (In Russ.).

Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Быков Б.С., Цуканов В.П. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации деревянных мостов с железобетонной плитой // Автомобильн. дороги. 1982. № 10. С. 7–9. Kulish V.I., Belutskiy I.Yu., Bykov B.S., Tsukanov V.P. Experience of Designing, Construction and Operation of Laminated Wooden Bridges with Reinforced Concrete Slab. Avtomobil’nyye dorogi, 1982, no. 10, pp. 7–9. (In Russ.).

Патент 2731968 С1 РФ, МПК E01D 2/04. Деревобетонное пролетное строение из дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков с железобетонной плитой, включенной в совместную работу с блоками: № 2019117816: заявл. 07.06.2019: опубл. 09.09.2020 / В.А. Уткин, И.И. Готовцев. Utkin V.A., Gotovtsev I.I. Wood-Concrete Span from Plank-Cobble-Dowel-Nailing Blocks with Reinforced Concrete Plate, which is Included into Joint Operation with Blocks. Patent RF, no. RU 2 731 968 С1, 2020. 11 p. (In Russ.).

Патент № RU 2766385 С1, МПК Е 01D 2/00. Деревобетонное пролетное строение с составными прогонами из брусьев и железобетонной плитой: № 2021110129: заявл.13.04.2021; опубл. 15.03. 2022 / В.А. Уткин. Utkin V.A. Wood-Concrete Span with Composite Girders from Bars and Reinforced Concrete Slab. Patent RF, no. RU 2 766 385 C1, 2022. 8 p. (In Russ.).

Стуков В.П. Совершенствование конструктивно-технологической системы пролетного строения с деревожелезобетонными балками // Изв. вузов. Лесн. журн. 2004. № 3. С. 56–60. Stukov V.P. Improvement of Constructive-Technological System of Bridge Framework with Wood-Reinforced Concrete Beams. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2004, no. 3, pp. 56–60. (In Russ.).

Стуков В.П. Анализ состояния мостов с балками из клееной древесины // Изв. вузов. Лесн. журн. 2006. № 6. С. 52–57. Stukov V.P. Bridges’ State Analysis with Laminated Wood Beams. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2006, no. 6, pp. 52–57. (In Russ.).

Стуков В.П. Деревожелезобетонные балочные мосты на автомобильных дорогах: моногр. 2-е изд., испр. и доп. Архангельск: Севмашвтуз, 2009. 453 с. Stukov V.P. Timber-Reinforced Concrete Girder Bridges on the Roads: Monograph. Arkhangelsk, Sevmashvtuz Publ., 2009. 453 p. (In Russ.).

Теоретические и экспериментальные исследования мостов и строительных конструкций: сб. науч. тр. под ред. проф. К.Х. Толмачева. № 4-6. Омск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1971–1973. Theoretical and Experimental Studies of Bridges and Building Structures: Collection of Academic Papers. Ed. by Prof. Tolmachev K.Kh. No. 4-6. Omsk, Zapadno-Sibirskoye knizhnoye izdatel’stvo, 1971–1973. (In Russ.).

Уткин В.А. Обеспечение совместной работы перекрестной деревоплиты с ребрами в пролетных строениях из клееной древесины // Промышл. и гражданск. строительство. 2008. № 3. С. 40–41. Utkin V.A. Maintenance of Joint Operation of Two-Way Timber Slab and Ribs in Span Structures Made of Glued Wood. Promyshlennoe i Grazhdanskoe Stroitelstvo = Industrial and Civil Engineering, 2008, no. 3, pp. 40–41. (In Russ.).

Уткин В.А., Кобзев П.Н. Автодорожные деревянные мосты нового поколения. Омск: СибАДИ, 2004. 56 с. Utkin V.A., Kobzev P.N. Road Timber Bridges of a New Generation. Omsk, SibADI Publ., 2004. 56 p. (In Russ.).

Уткин В.А., Кобзев П.Н. Исследование напряженно-деформированного состояния ребристого пролетного строения из клееной древесины // Изв. вузов. Строительство. 2005. № 10. С. 94–100. Utkin V.A., Kobzev P.N. Investigation of Stressed-Strain State of a Ribbed Span out of Glued Wood. News of higher educational institutions. Construction, 2005, no. 10, pp. 94–100. (In Russ.).

Уткин В.А., Кобзев П.Н., Басич Е.Е., Скиба В.В. О развитии и совершенствовании деревобетонных мостов // Вестн. СибАДИ. 2025. Т. 22, № 2. С. 296–318. Utkin V.A., Kobzev P.N., Basich Е.Е., Skiba V.V. On Design and Development of Wood-Concrete Bridge Structure. The Russian Automobile and Highway Industry Journal, 2025, vol. 22, no. 2, pp. 296–318. (In Russ.). https://doi.org/10.26518/2071-7296-2025-22-2-296-318

Handbook 1 – Timber Structures. Educational Materials for Designing and Testing of Timber Structures – TEMTIS. Leonardo da Vinci Pilot Project CZ/06/B/F/P P/1 68007, 2008. 243 p.

Hosseini M., Gaff M., Lair J., Hui D., Li H., Hosseini A., et al. Design and Analysis of Timber-Concrete-Based Civil Structures and Its Applications: A Brief Review. Reviews on Advanced Materials Science, 2023, vol. 62, iss. 1, art. 20220321. https://doi.org/10.1515/rams-2022-0321

Rodrigues J.N., Dias A.M.P.G., Providência P. Timber-Concrete Composite Bridges: State-of-the-Art-Review. BioResources, 2013, vol. 8(4), pp. 6630–6649. https://doi.org/10.15376/biores.8.4.6630-6649

Rodrigues J.N., Dias A.M.P.G., Providência P. Timber-Concrete Composite Bridges – Sustainability Assessment. COST– Timber Bridges Conference 2014. Biel/Biene, Switzerland, University of Coimbra, 2014. 7 p.

Van der Linden M. Timber-Concrete Composite Beams. HERON, 1999, vol. 44, no. 3, pp. 215–239.

Wacker J.P., Dias A.M.P.G., Hosteng T.K. 100-Year Performance of Timber–Concrete Composite Bridges in the United States. Journal of Bridge Engineering, 2020, vol. 25, iss. 3, art. 04020006. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001513

Yeoh D., Fragiacomo M., De Franceshi M., Heng Boon K. State of the Art on Timber–Concrete Composite Structures: Literature Review. Journal of Structuring Engineering, 2011, vol. 37, iss. 10, pp. 1085–1095. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X0000353