Podstawy i obc mostow EC

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Podstawy stanów granicznych

Rozróżnia się stany graniczne:

nośności i

użytkowalności.

Stany graniczne należy odnosić do sytuacji obliczeniowych. tj. zbioru

warunków, które mogą występować jednocześnie w trakcie wznoszenia,

użytkowania lub naprawy konstrukcji a także oddziaływań

nioczekiwanych

Sytuacje obliczeniowe dzieli się na:

trwałe – odnoszące się do zwykłych warunków użytkowania;

przejściowe - odnoszące się do chwilowych warunków konstrukcji

(budowa, naprawa);

wyjątkowe - odnoszące się do wyjątkowych warunków konstrukcji

(pożar, wybuch, uderzenie);

sejsmiczne - odnoszące się do konstrukcji poddanych działaniom

sejsmicznym.

Stany graniczne nośności

Związane są z bezpieczeństwem ludzi i/lub bezpieczeństwem konstrukcji

(czasem również z ochroną zawartości).

Następujące stany graniczne nośności należy sprawdzać, gdy zachodzi taka

potrzeba:

utrata równowagi konstrukcji lub jakiejkolwiek jej części uważanej za ciało

sztywne (EQU – equilibrum);

zniszczenie wskutek nadmiernego odkształcenia, przekształcenia w

mechanizm, zniszczenia materiałowego, utratę stateczności konstrukcji

lub jej części (STR – structural designing, GEO - geotechnical);

zniszczenie spowodowane przez zmęczenie lub inne efekty zależne od

czasu (FAT – fatigue).

Podstawy stanów granicznych

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Stany graniczne użytkowalności

Związane są z:

funkcją konstrukcji lub elementu w warunkach zwykłego użytkowania;

komfortu użytkowników;

wyglądu obiektu budowlanego.

Zalecane kryteria:

ugięć (wygląd, komfort, funkcje konstrukcji);

drgań (dyskomfort ludzi, ograniczenie przydatności użytkowej);

uszkodzeń (wygląd, trwałość, funkcjonowanie konstrukcji).

ekt

Podstawy stanów granicznych

ekt

Niezawodność konstrukcji

Zmiana wskaźnika użyteczności konstrukcji w czasie

Normalna eksploatacja nie powinna odbywać się poniżej akceptowalnego poziomu

użytkowalności. Przekroczenie któregoś ze SGU sygnalizuje osiągnięcie akceptowalnego

poziomu użytkowalności i dale sygnał do podjęcia działań naprawczych. Spowoduje to

czasowy wzrost wskaźnika użyteczności.

Akceptowalny

poziom

użyteczności

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Podstawy stanów granicznych

Obliczanie stanów granicznych

Przy obliczaniu konstrukcji należy posługiwać się modelami konstrukcji i

modelami oddziaływań adekwatnymi dla danego stanu granicznego. Wszelkie

oddziaływania przyjmowane w sprawdzeniach stanów granicznych są wyrażane

przez ich wartości reprezentatywne.
Należy wykazać, że żaden stan graniczny nie zostanie przekroczony, dla

wszystkich istotnych sytuacji obliczeniowych i przypadków oddziaływań, jeśli w

modelach przyjęto:

ekt

obliczeniowe wartości oddziaływań;
obliczeniowe wartości właściwości materiałów lub właściwości wyrobów;
obliczeniowe wartości wielkości geometrycznych.

Zaleca się przeprowadzać sprawdzenie SG metodą częściowych

współczynników bezpieczeństwa.
Należy uwzględniać możliwe odchyłki oddziaływań od kierunków lub usytuowań

przyjętych do obliczeń.

ekt

Oddziaływania i wpływy środowiskowe

Podział i rodzaje oddziaływań

Ze względu na zmienność w czasie:

oddziaływania stałe (G) (w tym również wpływ skurczu

i nierównomiernego osiadania)

oddziaływania zmienne (Q)

oddziaływania wyjątkowe (A)

Ze względu na pochodzenie:

bezpośrednie (ciężary własne, obciążenia ruchome)

pośrednie (wpływ skurczu, pełzania, temperatury).

Ze względu na zmienność w przestrzeni:

umiejscowione (ciążary)

nieumiejscowione (balast, obciążenia ruchome).

Ze względu na charakter i/lub odpowiedź konstrukcji:

statyczne (ciężary, wpływy pełzania, osiadanie podpór)

dynamiczne (obciążenia ruchome, wiatr).

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ekt

Wartości charakterystyczne oddziaływań

Główną wartością reprezentatywną oddziaływania jest wartość charakterystyczna F

Należy ją określać jako:

wartość średnią albo wartość górną lub dolną

wartość nominalną

w dokumentacji projektowej (musi być zgodność z metodami EN 1991)

Wartość charakterystyczna oddziaływania stałego

przy małej zmienności – pojedyncza wartość G

przy niemałej zmienności –wartość wyższa G

k,sup

lub niższa G

k,inf

jeśli G nie zmienia się znacząco (odchylenie do ±10%) w okresie projektowanego

użytkowania to przyjmować wartość średnią G

Dla wrażliwych konstrukcji sprężonych przyjmuje się 5% kwantyl odchylenia.

Ciężar własny konstrukcji można określać jedną wartością obliczoną dla nominalnych

wymiarów konstrukcji i średniej gęstości materiału.

Oddziaływania i wpływy środowiskowe

Siła sprężająca jest oddziaływaniem stałym. W zadanym czasie przyjmuje wartość

górną i dolną. Dla stanów granicznych nośności można przyjmować wartość

średnią P

(t).

ekt

Oddziaływania i wpływy środowiskowe

Wartości charakterystyczne oddziaływań – c.d.

Wartość charakterystyczna oddziaływania zmiennego Q

odpowiada:

wartości Q

k,sup

z określonym prawdopodobieństwem nieprzekroczenia lub

wartości Q

k,inf

z założonym prawdopodobieństwem jej osiągnięcia w

określonym okresie powrotu

wartości nominalnej przy nieznanym rozkładzie statystycznym.

Zaleca się ustalać wartość obliczeniową oddziaływań wyjątkowych A

dla

indywidualnych projektów.

Oddziaływania dynamiczne

Modele oddziaływań charakterystycznych i oddziaływań zmęczeniowych

podane w EN 1991 zawierają efekty przyspieszeń (tzw. nadwyżka dynamiczna).

Kiedy przyspieszenia konstrukcji wywołane przez oddziaływania dynamiczne są

znaczące zalecana jest analiza dynamiczna (np. mosty kolejowe).

Oddziaływania zmęczeniowe

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ekt

wartość quasi-stała ψ

–

stosowana przy sprawdzaniu

SGN z uwzględnieniem

oddziaływań wyjątkowych i

nieodwracalnych SGU oraz

obliczaniu efektów

długotrwałych (dla obciążenia

ruchem drogowym lub

oddziaływania wiatru zwykle

przyjmuje się

= 0)

Inne wartości reprezentatywne oddziaływań

wartość kombinacyjna ψ

– stosowana przy sprawdzaniu SGN

i nieodwracalnych SGU

wartość częsta ψ

– stosowana przy sprawdzaniu SGN z uwzględnieniem oddziaływań

wyjątkowych i odwracalnych SGU (dla mostów okres odniesienia wynosi 1 tydzień)

wartość nieczęsta ψ

1,inf

– stosowana przy sprawdzaniu SGN w pomostach betonowych

(dla obciążenia ruchem drogowym, oddziaływań termicznych

i oddziaływań wiatru okres odniesienia wynosi 1 rok)

Oddziaływania i wpływy środowiskowe

ekt

Stany graniczne nośności (SGN)

Miarodajne stany graniczne nośności (SGN)

EQU (equilibrium) – utrata równowagi statycznej konstrukcji lub jej części.

d,dstb

≤ E

d,stb

STR (structural design) – zniszczenie wewnętrzne przez nadmierne

odkształcenia konstrukcji lub jej elementów.

GEO (geotechnical) – zniszczenie przez nadmierne odkształcenia podłoża.

Dla STR i/lub GEO obowiązuje sprawdzenie

≤ R

FAT (fatigue) – zniszczenie zmęczeniowe konstrukcji lub jej elementu.

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ekt

Stany graniczne nośności (SGN)

Kombinacje oddziaływań

W każdym krytycznym przypadku oddziaływań należy wyznaczać

wartości obliczeniowe oddziaływań E

stosując kombinacje

oddziaływań, które mogą wystąpić jednocześnie.

Zaleca się by w każdej kombinacji było określone:

wiodące (dominujące) oddziaływanie zmienne lub

oddziaływanie wyjątkowe

G,sup

G,inf

Przykład dla

SGN - STR/GEO

projektowanie

konstrukcyjne

/geotechniczne
γ

G,sup

= 1,35

G,inf

= 1,00

ekt

Kombinacje oddziaływań – c.d.

W przypadku dużej zależności wyników od zmienności wartości

oddziaływania stałego spowodowanego jego usytuowaniem na konstrukcji

zaleca się oddzielne uwzględnianie części korzystnych i niekorzystnych

oddziaływań (szczególnie przy sprawdzaniu stanu EQU)

Stany graniczne nośności (SGN)

G,sup

k,sup

G,inf

k,inf

Przykład dla

SGN - EQU

równowaga

konstrukcji jako

ciała sztywnego
γ

G,sup

= 1,10

G,inf

= 0,90

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ekt

Postać ogólna kombinacji

alternatywnie dla stanów STR

i GEO wartość niekorzystniejszą z

poniższych dwóch:

Kombinacje podstawowe – trwałe i przejściowe

sytuacje obliczeniowe

Stany graniczne nośności (SGN)

obciążenie zmienne

wiodące (dominujące)

gdzie ξ jest współczynnikiem

redukcyjnym dla niekorzystnych oddziaływań stałych

do ustalenia siły

zakotwienia w „A”

ekt

Kombinacje w wyjątkowych sytuacjach obliczeniowych

Postać ogólna kombinacji

należy dokonać wyboru między ψ

1,1

i ψ

2,1

(wartość reprezentatywna

częsta lub quasi-stała) odpowiednio do miarodajnej sytuacji

obliczeniowej (wskazówki w EN 1991 do EN 1999)

- oddziaływania stałe

- oddziaływanie sprężenia

- pojedyncze oddziaływanie wyjątkowe

- oddziaływania zmienne

Stany graniczne nośności (SGN)

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ekt

Sprawdzenie stanu granicznego

≤ C

– graniczna wartość obliczeniowa odpowiedniego kryterium

użytkowalności,

– wartość obliczeniowa efektów oddziaływań w jednostkach kryterium

użytkowalności, wyznaczona dla odpowiedniej kombinacji oddziaływań

Kryteria użytkowalności zdefiniowane są w EN 1991 do EN 1999

Kombinacje oddziaływań
Przyjmuje się, że wszystkie współczynniki częściowe oddziaływań są równe 1

kombinacja charakterystyczna - nieodwracalne stany graniczne

kombinacja częsta - odwracalne stany graniczne

Stany graniczne użytkowalności (SGU)

ekt

Kombinacje oddziaływań c.d.

kombinacja guasi-stała (prawie stała) – sprawdzenia z

uwzględnieniem wpływów długotrwałości obciążenia

kombinacja nieczęsta (rzadka) - w mostach drogowych (nie

wymagana w polskich wersjach EC)

W niektórych przypadkach wyrażenia kombinacyjne wymagają

modyfikacji zgodnie z EN 1991 do EN 1999

Stany graniczne użytkowalności (SGU)

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ią

że

ią

że

ią

że

ią

że

Zalecanym jest by ciężar własny był traktowany jako obciążenie stałe

umiejscowione. Patrz EN 1990, p.1.5.3, 4.1.1.

Jeżeli ciężar może zmieniać się w czasie zaleca się uwzględnienie wartości

charakterystycznej górnej (sup) i dolnej (inf).

Obciążenie balastem winno być uważane jako stałe ale z możliwością

przemieszczania się. Należy uwzględniać możliwą zmianę wartości

obciążenia z uwagi na zmianę wilgotności materiału.

Obciążenia:

EN 1991

EN 1991----1111----1 Oddziaływania na konstrukcje

1 Oddziaływania na konstrukcje

Ciężar własny

ią

że

ią

że

ią

że

ią

że

Obciążenie użytkowe winno być traktowane jako obciążenie zmienne

nieumiejscowione.

Obciążenia:

EN 1991

EN 1991----1111----1 Oddziaływania na konstrukcje

1 Oddziaływania na konstrukcje

Obciążenia użytkowe

W sytuacjach obliczeniowych ciężar elementów konstrukcyjnych

i niekonstrukcyjnych zaleca się traktować jako pojedyncze oddziaływanie

stałe.

Sytuacje obliczeniowe

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ią

że

ią

że

ią

że

ią

że

Zaleca się ustalenie charakterystycznych wartości ciężarów objętościo- wych

materiałów budowlanych. Jako wartości charakterystyczne zaleca się brać

wartości średnie ciężarów objętościowych materiałów.

Obciążenia:

EN 1991

EN 1991----1111----1 Oddziaływania na konstrukcje

1 Oddziaływania na konstrukcje

Ciężary objętościowe materiałów budowlanych

Zaleca się przyjmowanie obciążenia ciężarem jako pojedynczej wartości

charakterystycznej obliczanej na podstawie wymiarów nominalnych (winny być

podane na rysunkach) i wartości charakterystycznych gęstości.
Ciężar własny obejmuje elementy konstrukcyjne i niekonstrukcyjne,

w tym wyposażenie i balast.
Jeśli przewiduje się, że materiał może ulec konsolidacji lub nawodnieniu (jak

wypełnienie koryt balastowych) zaleca się stosowanie wartości górnej i dolnej

gęstości charakterystycznej materiału.

Ciężar własny konstrukcji

ią

że

ią

że

ią

że

ią

że

Zaleca się określenie nominalnej wysokości warstwy balastu w mostach

kolejowych. Górną i dolną wartość wysokości warstwy balastu określa się

przyjmując możliwe odchylenie o +/-30% od wartości nominalnej.

Górną i dolną wartość charakterystyczną obciążenia izolacją lub innymi

warstwami nawierzchniowymi oblicza się przyjmując wartości nominalne z

możliwym odchyleniem +/-20% - gdy w wartości uwzględniono pokrycie

powykonawcze lub +40% i -20% - gdy go nie uwzględniono.

Dla kabli, rurociągów i przejść (pomostów) kontrolnych zaleca się określenie

górnej i dolnej wartości. Można przyjąć wartości średnie z odchyleniem +/-20%.

Balustrady, poręcze, bariery, krawężniki i inne wyposażenie wg wartości

nominalnych.

Obciążenia:

EN 1991

EN 1991----1111----1 Oddziaływania na konstrukcje

1 Oddziaływania na konstrukcje

Ciężar własny konstrukcji

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ią

że

ią

że

ią

że

ią

że

Obciążenia:

EN 1991

EN 1991----1111----1 Oddziaływania na konstrukcje

1 Oddziaływania na konstrukcje

Nominalne ciężary objętościowe materiałów budowlanych

Materiał

kN/m

3333

beton zwykły

dodatek na zbrojenie,

sprężenie

dodatek dla betonu

niestwardniałego

granit

27-30

bazalt

27-31

żeliwo

71,0-72,5

staliwo kute

76,0

stal

77,0-78,5

asfalt lany, beton asfal.

24,0-25,0

SMA

23,0

Materiał

kN/m

3333

piasek suchy

15-16

żwir luzem, podsypka

15-16

ubijany tłuczeń kamienny

20,5-21,5

beton ochronny

balast granitowy, gnejsowy 20
balast bazaltowy

podkłady sprężone

4,8 kN/m

podkłady drewniane

1,9 kN/m

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Eurokod 1 (PN

Eurokod 1 (PN----EN 1991

EN 1991

EN 1991----2)

Oddziaływania na konstrukcje

Część 2:

Obciążenia ruchome mostów

Do stosowania w obliczaniu nowych mostów

łącznie z elementami filarów i przyczółków

oraz ich fundamentami

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

EN 1990

Eurokod : Podstawy Projektowania

EN 1991-1-1

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Część 1-1 : Oddziaływania ogólne - Gęstości, ciężary własne

i obciążenia użytkowe budynków

EN 1991-1-3

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Część 1-3 : Oddziaływania ogólne - Obciążenia śniegiem

EN 1991-1-4

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Część 1-4 : Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wiatru

EN 1991-1-5

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Część 1-5 : Oddziaływania ogólne - Oddziaływania termiczne

EN 1991-1-6

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Część 1-6 : Oddziaływania ogólne - Oddziaływania w czasie budowy

EN 1991-1-7

Eurokod 1 : Oddziaływania na konstrukcje :

Cześć 1-7 : Oddziaływania ogólne - Oddziaływania wyjątkowe

EN 1992

Eurokod 2 : Projektowanie konstrukcji betonowych

EN 1993

Eurokod 3 : Projektowanie konstrukcji stalowych

EN 1994

Eurokod 4 : Projektowanie konstrukcji zespolonych stalowo-betonowych

EN 1995

Eurokod 5 : Projektowanie konstrukcji drewnianych

EN 1996

Eurokod 6 : Projektowanie konstrukcji murowanych

EN 1997

Eurokod 7 : Projektowanie geotechniczne

EN 1998

Eurokod 8 : Projektowanie konstrukcji odpornych na trzęsienie ziemi

EN 1999

Eurokod 9 : Projektowanie konstrukcji aluminiowych

1. Powołania normatywne

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Obciążenia wywołane ruchem na mostach drogowych, kładkach dla pieszych i

mostach kolejowych składają się z:

oddziaływań zmiennych oraz
oddziaływań w wyjątkowych sytuacjach obliczeniowych,

przedstawianych przy użyciu różnych modeli.

Są to oddziaływania wieloskładnikowe i swobodne w określonych granicach.

Oddziaływania zmienne

(1) Zalecane jest by w normalnych warunkach stosowania (tzn. z wyłączeniem

sytuacji wyjątkowej), obciążenia ruchem i pieszymi (z włączeniem nadwyżki

dynamicznej, gdy zachodzi potrzeba), były traktowane jako oddziaływania

zmienne.

2. Klasyfikacja oddziaływań (obciążeń)

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Oddziaływania zmienne

(2) Różnymi wartościami reprezentatywnymi oddziaływań są:

wartości charakterystyczne Q

(1000-letni okres powrotu), które są albo

wartościami statystycznymi, tzn. odpowiadającymi określonemu

prawdopodobieństwu przekroczenia podczas żywotności obliczeniowej

mostu, albo wartościami nominalnymi, patrz EN 1990 4.1.2(7);

wartości częste Ψ

(okres powrotu 1 tydzień);

wartości nieczęste Ψ’

(rzadkie, średni okres powrotu 1 rok), opcja do

Załącznika Krajowego);

wartości prawie–stałe Ψ

(quasi-statyczne).

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Oddziaływania w sytuacjach obliczeniowych wyjątkowych

(1) Pojazdy drogowe i pociągi mogą wywoływać oddziaływania w wyniku

uderzeń lub wyjątkowej ich obecności lub wyjątkowego położenia. Zalecane

jest by oddziaływania te były uwzględniane w wymiarowaniu, jeśli nie

przewidziano odpowiedniego zabezpieczenia.

UWAGA Odpowiednie zabezpieczenie może być określone w Załączniku Krajowym lub

w indywidualnej dokumentacji technicznej.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

3. Oddziaływania RUCHU DROGOWEGO

(obciążenia zmienne mostów drogowych)

Klasy obciążeń

Klasy obciążeń
Rzeczywiste obciążenia mostów drogowych są wynikiem działania różnych

kategorii pojazdów oraz pieszych. Ruch pojazdów na mostach może różnić

się:

składem (np. procentowym udziałem samochodów ciężarowych),

natężeniem (np. średnią liczbą pojazdów w ciągu roku),

warunkami (np. częstością zatorów),

ekstremalnymi prawdopodobnymi ciężarami pojazdów i naciskami

ich osi

oraz, jeżeli zachodzi ten przypadek,

wpływem znaków drogowych ograniczających ładowność.

Założenia:

1) Długość obciążana < 200 m oraz

2) szerokość obciążana < 42,0 m

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

3. Oddziaływania ruchu drogowego

(obciążenia zmienne mostów drogowych)

Klasy obciążeń

Obciążenia ruchome powinny uwzględniać położenia mostu, oczekiwane

natężenie ruchu przez przez dobór współczynników dostosowawczych do

następujących modeli obciążeń:

- w przypadku Modelu Obciążenia 1 (LM1)

- w przypadku Modelu Obciążenia 2 (LM2)

lub stosowanie pojazdów specjalnych - Model Obciążenia 3 (LM3)

Podział jezdni na pasy umowne

Szerokość jezdni w [m] należy mierzyć między krawężnikami (nie niższymi niż

100 mm) lub między wewnętrznymi krawędziami barier ochronnych tak, aby

nie obejmowała odległości ani między stałymi barierami ochronnymi lub

krawężnikami pasa dzielącego, ani szerokości tych barier ochronnych.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Położenie i numeracja pasów umownych

w projektowaniu

Przykład numeracji Pasów Umownych

Legenda

szerokość jezdni

szerokość pasa

umownego

1. Pas Umowny nr 1

2. Pas Umowny nr 2

3. Pas Umowny nr 3

4. Obszar pozostały

Generalnie liczba pasów umownych o szerokości 3,0 m wynosi:

= Integer(

/ 3) i szerokość obszaru pozostałego

– 3*

[m]

W szczególnym przypadku, dla 5,4 m ≤

≤ 6,0 m :

= 2; szerokość pasa umownego = 0,5

; nie ma obszaru

pozostałego

Integer – część całkowita z dzielenia

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Modele obciążeń pionowych przedstawiają następujące efekty

ruchu:

Model Obciążenia 1 (LM1): Obciążenia skupione i równomiernie rozłożone, które

obejmują większość skutków ruchu samochodów ciężarowych i osobowych.

Model ten powinien być stosowany w sprawdzeniach ogólnych i lokalnych.

Model Obciążenia 2 (LM2): Nacisk pojedynczej osi przyłożony do określonych

powierzchni kontaktu opony, który obejmuje skutki dynamiczne normalnego ruchu

w przypadku krótkich elementów konstrukcyjnych.

UWAGA 1 Jeżeli chodzi o rząd wielkości, to LM 2 może być dominujący w zakresie

obciążonych długości od 3 m do 7 m.

UWAGA 2 Stosowanie LM2 może być określone ściślej w Załączniku Krajowym.

Model Obciążenia 3 (LM3): Zbiór zestawów nacisków osi przedstawiający pojazdy

specjalne (np. do transportu przemysłowego), które mogą poruszać się po drogach

dopuszczonych do obciążeń nienormatywnych.

Jest przeznaczony do sprawdzeń ogólnych i lokalnych.

Model Obciążenia 4 (LM4): Obciążenie tłumem jest przeznaczone tylko do sprawdzeń

ogólnych w przejściowych sytuacjach obliczeniowych.

UWAGA To obciążenie tłumem dotyczy szczególnie mostów w miastach lub

w pobliżu miast, jeśli jego efekty są większe od efektów Modelu Obciążenia 1.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Model Obciążenia 1:

wartości charakterystyczne

Legenda

(1) Pas nr 1 :

= 300 kN ;

9 kN/m

(2) Pas nr 2 :

= 200 kN ;

2,5 kN/m

(3) Pas nr 3 :

= 100 kN ;

2,5 kN/m

* Przy

= 3,00 m

Stosowanie układów tandemowych

do sprawdzeń lokalnych

Obszar pozostały q

= 2,5 kN/m

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Model Obciążenia 1:

współczynniki dostosowawcze

Wartości współczynników dostosowawczych α

, α

i α

należy dobierać w

zależności od przewidywanego ruchu i klasy drogi. W przypadku braku ich

określenia należy je przyjąć równe jedności.

W mostach bez znaków drogowych ograniczających ciężar pojazdów należy

przyjmować następujące wartości minimalne:

≥ 0,8

dla i ≥ 2: α

≥

W załączniku krajowym wartości α mogą odpowiadać kategoriom ruchu.

Przyjmując wartości równe jeden zakładamy ciężki przemysłowy ruch

międzynarodowy ze znaczącym udziałem pojazdów ciężkich.

Dla ruchu autostradowego można zmniejszyć wartości α od 10% do 20% dla

układów tandemowych oraz UDL pasa nr 1.

Wartości α

większe od 1,0 przyjmuje się przy ruchu ciężarowym większym od

przeciętnego.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Model Obciążenia 2

(1)Model Obciążenia 2 składa się z obciążenia pojedynczej

osi β

równym 400 kN, wraz z nadwyżką

dynamiczną, którą zaleca się ustawiać w dowolnym

miejscu jezdni. Jednakże, jeśli trzeba, to może być

uwzględnione tylko jedno koło o nacisku 200β

(kN).

(2) Zalecane jest by wartość β

była określona.

UWAGA: W Załączniku Krajowym można podać wartość β

Zalecane jest by β

= α

(3) W sąsiedztwie urządzeń dylatacyjnych, w odległości D

[m], powinno się stosować dodatkowy współczynnik

nadwyżki dynamicznej równy wartości określonej w

4.6.1(6) równy:

(4) Powierzchnia kontaktu każdego koła powinna być

przyjmowana jako prostokąt o bokach 0,35 m i 0,60 m

(patrz rysunek, x – kierunek długości mostu).

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Model Obciążenia 4 (obciążenie tłumem)

Obciążenie tłumem, jeśli występuje, to powinno być przedstawiane w

postaci modelu składającego się z obciążenia równomiernie rozłożonego

(które zawiera nadwyżkę dynamiczną) o intensywności 5 kN/m

UWAGA Stosowanie LM4 może być określone w indywidualnej dokumentacji

technicznej.

Model Obciążenia 4 powinien być stosowany na odpowiednich częściach

długości i szerokości pomostu mostu drogowego, z włączeniem, gdy

zachodzi taka potrzeba, pasa rozdziału. Ten układ obciążenia,

przeznaczony do sprawdzeń ogólnych, powinien być rozpatrywany łącznie

tylko z przejściową sytuacją obliczeniową.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Inne oddziaływania od ruchu drogowego

Oddziaływanie sił hamowania

– zależne od klasy obciążenia LM1 oraz

długości obciążenia.

Ograniczenia:

180 α

(kN) ≤

≤

900 (kN)

Oddziaływanie sił odśrodkowych

– zależne od klasy obciążenia oraz od

promienia osi jedni

w planie

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Grupy Obciążeń Ruchomych

Jednoczesność działania modeli obciążeń LM1 do LM4, sił poziomych i obciążeń

chodników należy rozpatrywać w postaci grup obciążeń wzajemnie się wykluczających.

Każdą z grup obciążeń należy traktować jako oddziaływanie charakterystyczne w

kombinacji z obciążeniami nie pochodzącymi od ruchu.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Oddziaływania na CHODNIKACH, ŚCIEŻKACH ROWEROWYCH I

KŁADKACH DLA PIESZYCH

Model 1 Obciążenie równomiernie rozłożone

(1) W przypadku mostów drogowych z chodnikami lub

ścieżkami rowerowymi powinno się określić obciążenie

równomiernie rozłożone

Obciążenie charakterystyczne na chodniku (lub ścieżce rowerowej

Obciążenie charakterystyczne na chodniku (lub ścieżce rowerowej)

UWAGA: Wartość charakterystyczna

może być określona w Załączniku Krajowym

lub w indywidualnej dokumentacji technicznej.

Zalecana wartość wynosi

= 5 kN/m

(2) W przypadku kładek dla pieszych, obciążenie równomiernie rozłożone

należy

określać i stosować, w kierunku podłużnym i poprzecznym, tylko na niekorzystnych

częściach powierzchni wpływu.

UWAGA: Model Obciążenia 4 (obciążenie tłumem), odpowiadający

= 5 kN/m

może być przyjęty w celu uwzględnienia efektów statycznych ciągłego gęstego tłumu,

gdy istnieje takie ryzyko. Gdy stosowanie Modelu Obciążenia 4 nie jest wymagane w

kładkach dla pieszych, to wartość zalecana

wynosi:

= 2,0 + 120 / (L + 30) kN/m

≥

2,5 kN/m

;

≤

5,0 kN/m

przy czym:

L -

długość obciążenia w [m].

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Wartości współczynników wartości reprezentatywnych

ści

ost

yci

ąg

)

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Oddziaływania RUCHU KOLEJOWEGO i inne oddziaływania

dotyczące mostów kolejowych

Oddziaływania odnoszą się do ruchu kolejowego na liniach normalno- i

szerokotorowych głównej sieci europejskiej (nie obejmują min. kolei

wąskotorowych, dojazdowych, linowych, ruchu tramwajowego)

Podano ogólne reguły obliczeń związane z efektami dynamicznymi, siłami

odśrodkowymi, uderzeń bocznych, hamowania i przyśpieszania oraz

aerodynamicznymi

Oddziaływania związane z wykolejeniem w Wyjątkowych Sytuacjach

Obliczeniowych podano w przypadku efektu wykolejenia taboru na

konstrukcji przenoszącej ruch kolejowy.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Wektory oddziaływań związanych z ruchem kolejowym

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

vvvv

–

obciążenie pionowe osi

tttt

–

siła odśrodkowa

hhhh

tttt

–

wysokość siły odśr. nad (1)

(1) –

płaszczyzna jazdy

(2) - oś toru

FFFF

–

siła wiatru na tabor kolejowy

hhhh

–

wysokość siły wiatru nad (1)

–

siła przyspieszania

–

siła hamowania

ssss

–

rozstaw szyn

uuuu

–

przechyłka

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Oddziaływania ruchu kolejowego i inne oddziaływania dotyczące

mostów kolejowych

Rozpatrywane przypadki oddziaływań wywołane ruchem kolejowym:

obciążeń pionowych: Modele Obciążenia 71, SW (SW/0 i SW/2), „pociąg

bez ładunku” i HSLM

obciążenia pionowego nasypów,

efektów dynamicznych,

sił odśrodkowych (tor w łuku),

siły uderzenia bocznego (oddziaływanie przez szyny),

sił przyśpieszania i hamowania,

oddziaływań aerodynamicznych od przejeżdżających pociągów (na lekkie

budowle przy torze),

oddziaływań związanych z wyposażeniem podwieszenia przewodów oraz

innej infrastruktury kolejowej i wyposażenia.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Model Obciążenia 71

Wartości charakterystyczne podane na rysunku należy mnożyć przez
współczynnik

na liniach, w ciągu których ruch kolejowy jest cięższy

lub lżejszy od normalnego ruchu kolejowego.

Obciążenia mnożone przez współczynnik

są nazywane

„sklasyfikowanymi obciążeniami pionowymi” – model skalowalny.
Współczynnik

należy przyjmować jako jeden z następujących:

0,75 - 0,83 - 0,91 - 1,00 - 1,10 - 1,21 - 1,33 - 1,46

(wartości współczynników można obliczyć jako 1,1

, z zaokrągleniem do 2. miejsc,

przyjmując k = -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4)

przedstawiający normalny ruch kolejowy na głównych liniach kolejowych

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Model Obciążenia SW/0 – ustroje ciągłe

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

model skalowalny αααα =

Model daje zazwyczaj niekorzystne oddziaływania

Nie wyklucza sprawdzeń na obciążenia modelem LM 71, które mogą być

niekorzystniejsze w krótkich ustrojach ciągłych lub b. długich

Wartości obciążeń q

z tabelki należy mnożyć przez współczynniki

klasyfikacyjne αααα

Model Obciążenia SW/0 przedstawia statyczny efekt obciążenia

pionowego wywołany normalnym ruchem kolejowym na belkach ciągłych.

Model Obciążenia SW/2 – pociąg ciężki

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

model nieskalowalny

Model daje zazwyczaj niekorzystne oddziaływania

Nie wyklucza sprawdzeń na obciążenia modelem LM 71, które mogą być

niekorzystniejsze Należy określić odcinki linii kolejowych na których należy

stosować ten model

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Inne modele obciążenia ruchem kolejowym

Modele obciążenia dla kolei dużych prędkości

HSLM-A

– pociągi uniwersalne (10 rodzajów)

HSLM-B

– układy osi do sprawdzeń krótkich elementów

wolnopodpartych (do 7 m)

Model obciążenia pociągiem bez ładunku

Obciążenie 10 kN/m na jeden tor – głównie do sprawdzeń stateczności

ogólnej ustroju

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Definicja współczynnika dynamicznego

Jeśli nie ma konieczności przeprowadzania analizy dynamicznej to należy

stosować współczynnik dynamiczny.

Współczynnik dynamiczny Φ, który zwiększa efekty obciążenia statycznego

Modelami Obciążeń 71, SW/0 oraz SW/2 należy przyjmować jako Φ

lub Φ

Na ogół współczynnik dynamiczny Φ jest przyjmowany jako Φ

lub Φ

zależności od jakości utrzymania toru następująco:

przy: 1,00 ≤ Φ

≤

1,67

przy: 1,00 ≤

≤

2,0

w przypadku starannie utrzymywanego toru

w przypadku standardowego utrzymywania toru

przy czym:

[m] długość „miarodajna” (długość związana z

) określona w tablicy 6.2.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Konieczność

analizy

dynamicznej

Inne oddziaływania od ruchu kolejowego

Oddziaływanie sił hamowania

– zależne od modelu obciążenia z

ograniczeniem górnym.

Oddziaływanie sił odśrodkowych

– zależne od nacisków pionowych

związanych z modelem

obciążenia oraz od promienia

osi toru

w planie i prędkości

maksymalnej

Oddziaływanie uderzeń bocznych

– klasy obciążenia (α)

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Współczynniki wartości reprezentatywnych

ści

ost

yci

ąg

)

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Oszacowanie Grup Obciążeń ruchu kolejowego

(wartości charakterystyczne oddziaływań wieloskładnikowych)

dominujące (wiodące) obciążenie zmienne

Podstawy projektowania, obciążenia

mostów wg EC

Oddziaływania aerodynamiczne wywołane

przejeżdżającymi pociągami

Oddziaływania aerodynamiczne od przejeżdżających pociągów należy

uwzględniać w projektowaniu konstrukcji przyległych do torów

kolejowych.

Przejazd taboru kolejowego poddaje każdą konstrukcję znajdującą się w

pobliżu toru wędrującej fali zmieniającego się naprzemiennie ciśnienia i

ssania. Wielkość tego oddziaływania zależy głównie od:

kwadratu prędkości pociągu,

kształtu aerodynamicznego pociągu,

kształtu konstrukcji

położenia konstrukcji, szczególnie odległości między pojazdem

a konstrukcją.

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

Proste powierzchnie pionowe równoległe do toru

(np. ekrany akustyczne)

Legenda

1. Przekrój

2. Powierzchnia

konstrukcji

3. Widok w planie

4. Powierzchnia

konstrukcji

Wartości

charakterystyczne

oddziaływań

proste pionowe

powierzchnie równoległe

do toru

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó

ią

że

tó