Балочный мост, сделанный из южной желтой сосны, показал удовлетворительные характеристики и минимальные повреждения при циклических нагрузках, эквивалентных 75 годам службы, объяснил доцент профессора гражданского строительства Мостафа Тазарв, координатор лаборатории строительных конструкций и соруководитель проекта. «Насколько нам известно, это первый раз, когда проводятся полномасштабные испытания мостов из клееной древесины», — сказал он.Спонсором проекта выступило Министерство транспорта США через Консорциум Mountain Plains и Министерство транспорта Южной Дакоты. Компания Gruen-Wald Engineered Laminates of Tea пожертвовала деревянным мостом, который был протестирован.
Цель заключалась в том, чтобы предоставить альтернативу традиционным сборным двутавровым мостам, для которых есть только один местный поставщик в Южной Дакоте. Это исследование дает округам и городкам больше возможностей при проектировании нового моста или замене старого.
Экономия времени и денег с помощью дереваПо данным Министерства транспорта США, производители клееной древесины покрывают древесину слоями, чтобы уменьшить вариабельность материала, присущую натуральной древесине, и повысить прочность за счет размещения материала более высокого качества на внешних частях элемента, где нагрузка на него наиболее высока. «Они могут адаптировать слои в соответствии с целями производительности», — пояснил профессор Надим Вехбе, глава Департамента гражданской и экологической инженерии и соруководитель проекта.Первоначальные затраты на строительство моста из клееного бруса могут быть на 25-50% меньше, чем у обычного моста, пояснил Тазарв.
Как правило, мост может быть установлен за день без необходимости использования специализированного оборудования или специально обученного персонала.Кроме того, пояснил он, «способ обработки древесины и тип материала, используемого для обработки, в наши дни более безопасны для окружающей среды».В целом, заключил Тазарв, «деревянные мосты конструктивно жизнеспособны, дешевы, устойчивы и долговечны». Кроме того, их легко и относительно быстро построить, что сокращает время закрытия дороги.
Испытание балочного мостаМост из клееных балок, который может пролетать до 80 футов, состоит из поперечных панелей настила из клееного бруса, опирающихся на продольные балки из клееного бруса.
Полномасштабный испытанный образец имел длину 50 футов и ширину 9,5 футов, что примерно соответствует одной полосе движения, и состоял из 13 панелей настила, соединенных с тремя балками с помощью прочного эпоксидного клея. Балочный мост был спроектирован на основе грузовых автомобилей HL-93 Американской ассоциации дорожных и транспортных служащих (AASHTO).По словам Тазарва, пятнадцать полностью загруженных грузовиков в день обычно пересекают окружной автомобильный мост с низкой проходимостью. Чтобы смоделировать это, исследователи применили нагрузку в 32 тысячи фунтов или 32000 фунтов силы к середине моста со скоростью одна нагрузка в секунду, объяснил аспирант Захари Карнахан.
«Это состарит мост за короткий промежуток времени», — сказал Тазарв. Мост выдержал полмиллиона циклов нагрузки, что соответствует 90 годам эксплуатации. «В целом, текущие спецификации AASHTO для конструкции этого типа моста действительны».