Раціональні розрізні ферменні прогонові будови їздою поверху із використанням трубобетону

UKR:Дисертаційна робота присвячена розробленню методики та пошуку оптимальних розмірів розрізних ферменних прогонових будов із верхнім розташуванням проїзної частини та застосуванням трубобетону. Трубобетон виступає композитним матеріалом, що поєднує властивості сталі й бетону, забезпечуючи високі показники міцності, жорсткості, витривалості до дій зовнішніх факторів, включно з вогнем та корозією. Враховуючи низку конструктивних, економічних і експлуатаційних переваг трубобетону, його впровадження в практику мостобудування в Україні є перспективним напрямом, що дозволяє підвищити ефективність інженерних рішень. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає у:

• розробленному комплексному підході до проектування трубобетонних ферм з урахуванням реальних умов експлуатації, чинної нормативної бази в Україні та положень Єврокодів;
• автоматизації процесу підбору оптимальних параметрів конструкції з урахуванням змін геометричних характеристик, фізико-механічних властивостей матеріалів і типів навантажень;
• формуванні універсального алгоритму, який може бути застосований для проєктування мостових конструкцій з трубобетонних ферм.

Практичне значення результатів полягає у створенні алгоритмізованої методики підбору трубобетонних ферм для прогонових будов із верхнім розташуванням проїзду. Запропонований підхід дає змогу формувати оптимальні рішення, адаптовані до умов експлуатації в Україні та потенційно придатні до застосування в інших країнах. Методика дозволяє зменшити матеріаломісткість, спростити процедури моделювання та перевірки конструкцій, забезпечити їх довговічність та надійність. Результати можуть бути безпосередньо використані при розробленні проєктів мостів на автомобільних і залізничних шляхах в Україні, а також у навчальному процесі та галузевих дослідженнях.

ENG: The dissertation is devoted to the development of a methodology and the search for optimal dimensions of simply supported truss bridge superstructures with a topdeck roadway and the use of concrete filled steel tubes. Concrete filled steel tube (CFST) is a composite material that combines the properties of steel and concrete, providing high strength, stiffness, and resistance to external factors, including fire and corrosion. Considering the structural, economic, and operational advantages of CFST, its implementation in bridge construction practices in Ukraine represents a promising direction for improving the efficiency of engineering solutions. The scientific novelty of the work lies in the formalization of the concept of CFST cross-sectional efficiency within the context of truss superstructures, as well as in the development of a criteria-oriented design approach. In particular, a method is proposed for comparing alternative configurations using generalized efficiency indicators that account for both geometric parameters and the structural force response. The scientific novelty of the dissertation lies in:

• the development of a comprehensive approach to the design of CFST trusses, taking into account real operating conditions, the current regulatory framework in Ukraine, and the provisions of the Eurocodes;
• the automation of the process for selecting optimal structural parameters, considering variations in geometric characteristics, physical and mechanical properties of materials, and loading types;
• the formation of a universal algorithm that can be applied to the design of bridge structures using CFST trusses.

The practical significance of the results lies in the creation of an algorithm-based methodology for selecting CFST trusses for superstructures with a top-deck roadway. The proposed approach enables the development of optimal solutions adapted to Ukrainian operating conditions and potentially suitable for application in other countries. The methodology contributes to reduced material consumption, simplified modeling and verification procedures, and ensures the durability and reliability of the structures. The results can be directly applied in the design of road and railway bridges in Ukraine, as well as in educational programs and industry-related research.