Расчет прочности гофрированных водопропускных труб

Водоотвод от полотна дороги должен производиться максимально эффективно. Если вода от дождя, талого снега, протекающих по территории ручьев и малых рек, задерживается у насыпи, это грозит ее размыванием и нарушением целостности полотна.

Металлические гофрированные конструкции применяются в качестве водопропускных труб довольно давно, но только в последние десятилетия стали одним из основных видов дорожных конструкций. Это определено тщательной разработкой технологии производства МГК, использованием марок стали с соответствующими параметрами и усовершенствованием методики расчетов прочности.

Как рассчитать несущие свойства гофрированной трубы

С самого начала использования гофротруб из стали в дорожном строительстве возникла проблема точного расчета их параметров. Труба гофрированная металлическая водопропускная, проложенная под дорожной насыпью различной высоты из разного типа грунтов, испытывает динамические и статические нагрузки, влияющие на ее целостность.

В самом начале использования гофрированных труб принималась в расчет только абсолютная прочность, без учета взаимодействия с грунтовой насыпью. Предел прочности определялся путем сдавливания домкратами и другими экспериментальными методами.

Позже стали учитывать упругость грунта, как пластической среды. Самым популярным был метод Фельдта, содержащий простую формулу расчета напряженного состояния металла, находящегося под действием сжимающих и изгибающих сил. Этот метод был довольно эффективным, но несовершенным, учитывающим только действия осевых сил.

На практике стали применяться другие методики, учитывающие распределение нагрузок со всех сторон: на тело трубы и на замковые соединения. Современные формулы, по которым выбираются металлические водопропускные трубы, учитывают намного больше факторов:

• модуль деформации грунта
• упругость материала засыпки
• статическое давление грунта
• высоту насыпи
• кольцевые усилия на трубу
• изгибающие моменты арочной части

Формулы, для расчета прочности и размеров труб МГК разработаны как для арочного, так и для круглого сечения. В них учитывается много факторов, в том числе и сейсмические воздействия. Для расчета используются компьютерные программы, которые выдают достаточно точный результат, чтобы считать водопропускные трубы из гофрированных элементов одними из самых прочных и надежных.

Срок службы труб из МГК превышает 50 лет. В процессе эксплуатации предусмотрено минимум работ по обслуживанию систем водоотвода, заключающихся, в основном, в очистке данной части от отложений ила и грунта, а также поддержании створа канала в надлежащем состоянии. Зоны соединений и основная часть правильно рассчитанной трубы, не требуют ремонта и обслуживания на протяжении всего срока использования.