Перспективы проектирования металлических мостов

Современный мир мостостроения находится в постоянном развитии и не стоит на месте. В свою очередь, новые требования потребительских свойств предъявляемые к мостовым сооружениям задают новые ориентиры на пути эволюции конструктивных форм и инженерных подходов, открывая новые горизонты и перспективы для инженеров-мостовиков. Умение анализировать ситуацию и находить актуальные инновационные решения всегда являлось отличительной чертой коллектива специалистов ТРАНССТРОЙПРОЕКТ.

В настоящее время металлическое мостостроение приобретает всё большую популярность. И это не случайно, поскольку именно сталь в наибольшей степени удовлетворяет требованиям работы конструкций пролётных строений по всем параметрам. Это и прекрасная работа материала, как на растяжение, так и на сжатие; высокая долговечность и надёжность конструкции; возможность монтажа в любой климатической зоне независимо от времени года, и по этой же причине сокращение сроков строительства сооружения.

Современное развитие транспортной инфраструктуры мегаполисов влечёт за собой изменение в подходах и методах работы во всех составляющих компонентах отрасли: проектирование – заводское изготовление – монтаж на строительной площадке.

В условиях современной городской застройки и сложившейся улично-дорожной сети конструктивные решения транспортных сооружений принимают всё более сложные формы. Ещё большую остроту в данный вопрос вносят «нормативные» сроки строительства, которые определялись в советское время и не могли на тот момент отражать степень сложности нынешних транспортных объектов.

Современные особенности проектирования мостов

Три десятилетия назад запроектировать криволинейное в плане металлическое пролётное строение требовало колоссальных трудозатрат. Более того технологии заводского изготовления конструкций стальных мостов не позволяли реализовывать такие решения.

Выходом из этой ситуации для проектировщиков в последние годы стал переход на использование 3D технологий. Инженером проектировщиком создаётся твердотельная модель конструкции, из которой в дальнейшем программными средствами в автоматическом режиме создаются чертежи. Любой проектировщик знает, что времени на оформление рабочих чертежей уходит порой больше, чем на проработку самой конструкции. В этом плане автоматизация процесса перехода от 3D модели к традиционному 2D чертежу, автоматически оформленному по действующим нормам – настоящий прорыв. Именно автоматизация процесса проектирования современных сооружений позволяет нам выдерживать «старые» сроки не в ущерб качеству проекта, а порой выполнять его даже быстрее. Технология проектирования конструкций в 3D также позволяет избегать конструктивных ошибок, поскольку инженер наглядно видит создаваемую конструкцию.

Ярким примером применения технологии 3D проектирования из последних наших работ служит объект, которым мы особенно гордимся – это железнодорожная подходная эстакада к новому вокзалу в Астане.

Менее чем за год, был разработан рабочий проект 2,5 километровой железнодорожной эстакады под 3 пути. Металлические коробчатые пролётные строений с ортотропной плитой балластного корыта и переменной высотой стенки общим весом около 27 тысяч тонн. Считаю, что за такой короткий срок даже при максимальной унификации монтажных блоков, учитывая, что 2/3 эстакады расположено на кривых – это выдающийся показатель.

Новые материалы в строительстве мостов

Атмосферостойкая сталь

Ещё один перспективный вопрос, заслуживающий внимания на сегодняшний день - это применение новых современных материалов при проектировании транспортных сооружений на законных основаниях.

К сожалению, в наших современных действующих нормах не отражено большое количество вопросов. Важнейшими из которых например, являются новые стали. В современной практике мирового мостостроения давно известны высокопрочные низколегированные и атмосферостойкие стали. В нашей стране разработки в этом направлении велись, но ввиду того, что время их апробации и внедрения совпало с политической нестабильностью, процесс этот затянулся на долгие годы. И только совсем недавно начались предпосылки к возрождению тех самых идей, которые разрабатывались в переломное время.

Современное мостостроение располагает, на сегодняшний день, высококоррозионно устойчивыми сталями, такими как российская 14ХГНДЦ или зарубежная Corten, которые сопоставимы по цене с традиционными, но не требуют окраски на весь срок службы сооружения.

При применении таких атмосферостойких сталей в конструкциях мостов вдали от мегаполисов, где нет каких-либо архитектурных требований - это идеальное инженерное решение, с которым не конкурентоспособна по материалу никакая другая конструкция. Более того, такую сталь без ограничений можно применять в железнодорожных и автодорожных мостах, в том числе и внеклассных. Сталь марки 14ХГНДЦ прошла весь комплекс испытаний в ЦНИИС и ВНИИЖТ, а несколько экспериментальных мостов отработали без нареканий уже более трех десятков лет.

Для этой отечественной атмосферостойкой стали отработаны все технологии для заводского и монтажного сварочного производства, подобраны и апробированы сварочные материалы.

Применение этой стали сэкономило бы значительные бюджетные государственные денежные средства при эксплуатации пролетных строений металлических мостов.

Цинкосодержащая защита от коррозии

Важный перспективный вопрос, заслуживающий внимания - современные цинкосодержащие системы защиты от коррозии, как на эпоксидной, так и на полиуретановой основе. По сравнению с применением алюминиевой конструкции, развитие направления защиты от коррозии имеющихся низколегированных сталей гораздо более перспективно и экономически выгодно. Обуславливается это отличной способностью низколегированной стали сопротивляться динамическим знакопеременным нагрузкам. Показатели усталости алюминия значительно отличаются от низколегированной мостовой стали и, причем не в лучшую сторону. При этом алюминий гораздо дороже традиционной стали.

Учитывая высокую надёжность и долговечность стальной конструкции пролётного строения, срок службы которого 80…100 лет в зависимости от режима эксплуатации, именно стальные пролётные строения ещё долгие годы будут занимать лидирующие и перспективные позиции в мостостроении.

Как проектировщики, мы очень надеемся на включение в нормативные документы новых марок сталей, позволяющих расширить границы применяемости стальных конструкций. Умение анализировать ситуацию и находить инновационные решения всегда являлись отличительной чертой наших специалистов, и мы по прежнему будем стремиться к самосовершенствованию. Мы любим свою работу и выполняем её профессионально и с душой, для этого у нас есть всё: специалисты высокого класса, инженерный опыт, техническое оснащение, а главное – преданность своему делу.