9 октября — в один день — в России обрушились сразу два моста: автомобильный в Мордовии, на дороге между селами Дубенки и Ардатов; и путепровод на железнодорожной станции Свободный в Амурской области. В обоих случаях мост не выдержал веса грузовика с песком. В Приамурье при этом возможной причиной также стала вибрация от инновационных вагонов повышенной нагрузки, которые шли под путепроводом. Обе конструкции, простоявшие не менее 30-35 лет, просто сложились.
«360» попытался выяснить у специалистов, как может внезапно упасть мост, не имеющий видимых повреждений, что могло стать причиной аварии и каков запас прочности у мостовых конструкций.
Усталость материала
Профессор МГСУ, председатель «Национальной организации проектировщиков» Азарий Лапидус рассказал, что с годами в любом материале возникает так называемая усталость — когда нагрузка превышает несущую способность, на которую он рассчитан. Особенно часто это проявляется в бетоне. В металле это явление также может возникнуть, когда появляется любой концентратор напряжения: трещина, ветровое или другое динамическое воздействие.
«В инновационные вагоны мне как-то с трудом верится, но и это может быть, поскольку это может возбуждать динамическое воздействие на конструкцию», — сказал эксперт.
В подобных случаях возникает ситуация, когда несущая способность данного элемента становится единовременно меньше, чем нагрузка на него, после чего происходит разрушение. При этом видимых признаков предстоящей аварии может и не быть.
«И видимого вы ничего не заметите. Возникает концентрация напряжения, например, трещина, которая может расти годами. Сначала это волосяная трещина, потом силовая, потом она становится концентратором напряжения, потом происходит разрушение», — сказал Лапидус.
По его словам, может быть невероятное количество причин подобного разрушения. При этом эксперт подчеркнул, что ситуация, сложившаяся 9 октября, является только случайным совпадением.
«Два в один день, а может быть четыре или один, а через месяц — еще один. Это я считаю совпадением», — подытожил Лапидус.
Что рушится мгновенно
Доцент МАДИ Алексей Агеев рассказал, что подобное быстрое разрушение возможно, если конструкция является преднапряженной — обжата стержнями или пучками стержней, которым дается предварительное натяжение.
«Преднапряженный железобетон обычно разрушается мгновенно. Это один из его недостатков», — пояснил эксперт.
Он рассказал, что если конструкция из железобетона является сборной, то перед бетонированием опалубочных форм, например, балок, расположенные внутри пучки предварительно получают «вытяжку» — их натягивают. После бетонирования это натяжение отпускается.
«Таким образом, они обжимают бетон, заставляя работать его фактически без трещин. Но если такая балка эксплуатируется долгое время, эти стержни могут корродировать и выйти из строя. Разрушение такого элемента может быть мгновенным. Естественно, там имеется и обычная арматура, помимо преднапряженной», — сказал Агеев.
Срок службы — 100 лет
Он отметил, что запас прочности у подобных мостовых конструкций, как правило, достаточно большой. В связи с этим сложно предположить, что причиной ее разрушения послужил грузовик массой около 45 тонн.
«Коэффициенты надежности по нагрузке имеют полуторный или даже двойной запас. Следует учесть нормы, по которым был построен мост. Если он был построен в начале 1980-х, то он, скорее всего, был рассчитан на автомобильно-дорожную нагрузку М-18, которая была до 1984 года. Она считается весьма тяжелой. Все мосты, построенные в 1950-1970-х годах, нормально держат и современную нагрузку. Поэтому я не думаю, что вопрос в данном случае чисто в перегрузе. Тем более от одного грузовика», — добавил эксперт.
Одна из расчетных нагрузок для мостовых сооружений называется МК-80 и рассчитана на четырехосное транспортное средство массой 80 тонн, рассказал Агеев. Поэтому грузовик массой 50 тонн не является для моста критической нагрузкой. Дело в каких-то дефектах, имевшихся в самом мосте. Они могли быть не только в пролетном строении, но и в опорных частях.
«На видео в Сети заметно, что и опоры тоже упали. Она могла упасть опосредовано после пролетного строения, но опоры не должны так падать. Возможно, проблема была в опорной части — резино-металлической детали, которая находится между опорой и пролетным строением. Причины надо оценивать осторожно», — добавил Агеев.
Он отметил также, что если бы мост был новым, от такой нагрузки он, конечно, не разрушился бы. Но дело даже не в этом. Обычно расчетный срок службы моста составляет около 100 лет при должной эксплуатации. Нужны постоянные обследования на предмет повреждений, накапливающихся дефектов, ремонты, замены опорных частей.
«Было ли все это сделано должным образом, мы не знаем», — подчеркнул Агеев.
Видимые дефекты в том или ином виде все равно будут присутствовать, пояснил эксперт. Кроме того, накапливающиеся деформации будут свидетельствовать о том, что скоро может произойти выход из строя главных несущих элементов.
«Деформации тоже подлежат обследованию. Если бы обследования регулярно проводились, то какие-то опасные вещи были бы выявлены», — пояснил Агеев.
Василий Орлов, губернатор Амурской области, поручил провести проверку всех виадуков в регионе. Это заявление он сделал после обрушения моста над железнодорожным полотном в Свободном.
Свежие комментарии