SZCZELINA DYLATACYJNA, PRZERWA DYLATACYJNA - szczelina wykonana celowo w obiekcie mostowym, która umożliwia kompensowanie odkształceń elementów konstrukcyjnych wywołanych: zmianami temperatury, działaniem obciążeń ruchomych, procesami reologicznymi elementów konstrukcyjnych obiektu, sprężeniem ustroju, itp.
BITUMICZNE PRZYKRYCIE DYLATACYJNE - odmiana przykrycia dylatacyjnego wykonana ze specjalnie zaprojektowanej mieszanki mineralno - asfaltowej, w którym mieszanka mineralno-asfaltowa ułożona jest na metalowej blasze przykrywającej szczelinę dylatacyjną.
OTWARTE URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie dylatacyjne, które pozwala na wpływanie wody z jezdni i chodników w głąb szczeliny dylatacyjnej.
PALCZASTE URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie dylatacyjne, w którym z jednej lub z dwóch stron szczeliny dylatacyjnej są zamocowane wsporniki przekrywające szczelinę dylatacyjną, po których odbywa się ruch pojazdów
MODUŁOWE URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie dylatacyjne zbudowane w postaci wewnętrznie geometrycznie zmiennego układu prętów. Beleczki wbudowane w płaszczyźnie jezdni mogą być oparte na belkach trawersowych lub na mechanizmach nożycowych. Przemieszczenia krawędzi szczeliny dylatacyjnej są kompensowane przez zmianę odległości między beleczkami wbudowanymi w płaszczyźnie jezdni. System sterowania geometrią rusztu zapewnia, że odległości w świetle między beleczkami jezdni są jednakowe podczas pracy urządzenia. Całkowite przemieszczenie w szczelinie dylatacyjnej jest dzielone na przemieszczenia kilku modułów, z których każdy umożliwia kompensowanie przemieszczenia o tej samej wielkości.
NAKŁADKI WYCISZAJĄCE - płyty metalowe mocowane na stalowych profilach (skrajnych i pośrednich) modułowych urządzeń dylatacyjnych, które zmieniają kształt szczeliny dylatacyjnej. Po zamocowaniu nakładek szczelina dylatacyjna przybiera kształt zbliżony do piły zębatej (lub sinusoidy) i koła pojazdów najeżdżają zawsze na krawędzie szczeliny ustawione skośnie do kierunku ruchu
PRZYKRYCIE DYLATACYJNE - odmiana urządzenia dylatacyjnego przeznaczona do przenoszenia małych przemieszczeń. Jest to element lub zespół elementów konstrukcyjnych o dużej odkształcalności, wbudowywany w szczelinę dylatacyjną lub w nawierzchnię mostową nad szczeliną dylatacyjną, zwykle całkowicie schowany w nawierzchni mostowej.
BLOKOWE URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie dylatacyjne o grubości zbliżonej do grubości nawierzchni obiektu mostowego, wykonane z taśm elastomerowych zbrojonych blachami metalowymi. W taśmie elastomerowej, naprzeciw blach metalowych naprzemiennie od góry i od dołu ukształtowane są wycięcia. Między wycięciami powstają elementy elastomerowe o przekroju prostokątnym (bloki elastomeru), które przez swoje odkształcenia postaciowe kompensują przemieszczenia krawędzi szczeliny dylatacyjnej.
URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie wbudowywane w strefie szczeliny dylatacyjnej, umożliwiające swobodne przemieszczenia krawędzi szczeliny dylatacyjnej oraz niezakłócony ruch pojazdów lub osób przez tę przerwę w konstrukcji
URZĄDZENIE DYLATACYJNE Z PŁYTĄ PRZESUWNĄ - urządzenie dylatacyjne wykonane w postaci blachy lub płyty zamocowanej do konstrukcji obiektu mostowego z jednej strony szczeliny dylatacyjnej i opartej na drugiej stronie szczeliny dylatacyjnej.
UCIĄGLENIE NAWIERZCHNI NAD SZCZELINĄ DYLATACYJNĄ, zwane dalej uciągleniem nawierzchni - odmiana przykrycia dylatacyjnego, w którym warstwy nawierzchniowe wiążąca i/lub ścieralna (wykonane z mieszanek mineralno - asfaltowych) są zazbrojone siatkami, które mają na celu przeniesienie naprężeń rozciągających w nawierzchni wywołanych przemieszczeniami krawędzi szczeliny dylatacyjnej.
WODOSZCZELNE URZĄDZENIE DYLATACYJNE - urządzenie dylatacyjne, które uniemożliwia wpływanie wody z jezdni i chodników w głąb szczeliny dylatacyjnej
KLASYFIKACJA URZĄDZEŃ DYLATACYJNYCH PRZEZNACZONYCH DO OBIEKTÓW MOSTOWYCH 1.Uciąglenie nawierzchni jest przeznaczone do kompensowania całkowitych przemieszczeń krawędzi szczeliny dylatacyjnej obiektu mostowego nie przekraczających 5 mm. Jest ono konstrukcją schowaną całkowicie w nawierzchni mostowej i mogą być niewidoczne dla użytkownika drogi. Zasada ich działania jest oparta na wbudowaniu w izolację i w nawierzchnię elementów odkształcalnych pozwalających na przenoszenie określonych odkształceń. Uciąglenie nawierzchni jest wykonywane bezpośrednio na budowie. 2.Bitumiczne przykrycia dylatacyjne są przeznaczone do przenoszenia całkowitych przemieszczeń krawędzi szczeliny dylatacyjnej obiektu mostowego nie przekraczających 25 mm. Są one konstrukcjami wbudowanymi w nawierzchnię mostową widocznymi w postaci wąskiego pasa nawierzchni o innej barwie i fakturze wbudowanego w poprzek jezdni nad szczeliną dylatacyjną. Zasada ich budowy polega na wbudowaniu w nawierzchnię odcinka mieszanki mineralno-asfaltowej o specjalnej konstrukcji pozwalającej na przenoszenie określonych odkształceń. Bitumiczne przykrycia dylatacyjne są wykonywane bezpośrednio na budowie.
BLOKOWE URZĄDZENIA DYLATACYJNE są przeznaczone do przenoszenia całkowitych przemieszczeń krawędzi szczeliny dylatacyjnej obiektu mostowego nie przekraczających 330 mm. Są one konstrukcjami wbudowywanymi w nawierzchnię mostową. Zbudowane są z grubych taśm z elastomeru (gumy) z zatopionymi przygórnej i dolnej krawędzi bloku blachami stalowymi. Naprzeciw każdej blachy w elastomerze jest ukształtowane wycięcie. Przemieszczenia krawędzi szczeliny dylatacyjnej są kompensowane przez odkształcenia postaciowe bloków elastomeru (gumy) zwulkanizowanych z blachami stalowymi. Elementy blokowych urządzeń dylatacyjnych są produkowane fabrycznie. Na budowie elementy blokowe są sklejane w ciągłą taśmę, która jest mocowana śrubami lub sworzniami do podłoża. MODUŁOWE URZĄDZENIA DYLATACYJNE są przeznaczone do kompensowania całkowitych przemieszczeń krawędzi szczeliny dylatacyjnej obiektu mostowego nie przekraczających około 2000 mm. Są one geometrycznie wewnętrznie zmiennymi mechanizmami o konstrukcji rusztowej. W płaszczyźnie jezdni wbudowane są stalowe profile (skrajne i pośrednie), między którymi są zamocowane uszczelki gumowe. Stalowe profile wbudowywane w płaszczyźnie jezdni mogą być oparte na belkach trawersowych lub na mechanizmach nożycowych. Specjalne elementy lub sprężyny sterujące zapewniają, że całkowite przemieszczenie krawędzi szczeliny dylatacyjnej przypadające na urządzenie jest dzielone równomiernie na poszczególne moduły. Szczeliny między stalowymi profilami w urządzeniu dylatacyjnym pozostają zawsze równe, przy czym ich rozwarcie może się zmieniać od 0 do wartości maksymalnej. Przemieszczenia krawędzi szczeliny dylatacyjnej wywołują zmiany odległości między stalowymi profilami. Modułowe urządzenia dylatacyjne są produkowane fabrycznie i zmontowane przewożone na budowę. Na budowie modułowe urządzenie dylatacyjne mocuje się do konstrukcji obiektu mostowego poprzez zabetonowanie zakotwień (obiekty betonowe), spawanie albo przykręcanie na śruby (obiekty stalowe). PALCZASTE URZĄDZENIA DYLATACYJNE są przeznaczone do przenoszenia całkowitych przemieszczeń krawędzi szczeliny dylatacyjnej obiektu mostowego nie przekraczających 800 mm. Przejazd pojazdów odbywa się tu po układzie wąskich beleczek umieszczonych mijankowo w poziomie jezdni. Palczaste urządzenia dylatacyjne mogą być zbudowane w dwojaki sposób: - z obu stron szczeliny dylatacyjnej do konstrukcji pomostu obiektu mostowego są zamocowane wąskie wsporniki ustawione mijankowo i wchodzące między siebie, - beleczki są zamocowane z jednej strony szczeliny dylatacyjnej jako wsporniki, a ich swobodne końce są oparte na płycie pomostu z drugiej strony szczeliny dylatacyjnej w sposób umożliwiający ślizganie się ich końców po podłożu. Elementy palczastych urządzeń dylatacyjnych są produkowane fabrycznie. Na budowie elementy palczaste są mocowane śrubami lub sworzniami do konstrukcji obiektu
SZCZELINY DYLATACYJNE Umożliwiają swobodę przemieszczeń, wywoływanych przez: · zmiany temperatury · skurcz i pełzanie betonu · działanie obciążeń ruchomych · ugięcia przęseł · osiadanie i inne przemieszczenia podpór
Urządzenia dylatacyjne muszą spełniać następujące warunki: -swoboda wszelkich przemieszczeń-liniowych i kątowych -szczelność współczynnika dynamicznego (φ=1,0).
ZASADY USTAWIANIA OBCIĄŻENIA TABOREM SAMOCHODOWYM Obc. taborem samochodowym ustawia się wyłącznie na jezdni mostów drogowych. Wyjątek stanowią obiekty drogowo-tramwajowe, z wbudowanym torowiskiem, na których obciążenie taborem sam. ustawia się w określonych przypadkach również na torowisku tramwajowym. Obciążenie q może być ustawione na całej szerokości jezdni - od krawężnika do krawężnika. Wyjątek stanowią mosty z barierami ochronnymi usytuowanymi bliżej niż 50cm od krawężnika. W takich przypadkach pozostawia się nieobciążony pas jezdni o takiej szerokości, by zachowana odległość obciążenia od krawężnika wynosiła co najmniej 50cm. Również w mostach bezkrawężnikowych pozostawia się nie obciążony pas jezdni o szerokości 50cm, licząc od krawędzi jezdni. Obciążenie q może być przerwane dowolną ilość razy i to zarówno wzdłuż, jak i w poprzek mostu. Obciążenie K może wystąpić tylko jeden raz na długości mostu (poodbnie jak obciążenie samochodami S). Ustawia się je tak, by oś pojazdu była równoległa do osi mostu. W mostach z krawężnikami oś pojazdu nie może znajdować się bliżej jak 2,0m od linii krawężnika (oś koła min. 0,65m od krawężnika), a w mostach bezkrawężnikowych nie bliżej niż 2,5m od linii poręczy lub bariery ochronnej. W obciążeniu K mogą wystąpić wybrane naciski osi lub koła w dowolnej konfiguracji, np. tylko dwie dowolne osie lub jeden rząd kół pojazdu K.
OBCIĄŻENIE OBIEKTÓW POJAZDAMI CIEŻKIMI Obciążenie znacznie większe od K może być uznane za normatywne, jeśli rozmieszczenie osi lub kół jest takie, że nie wywołuje sił wewnętrznych bardziej niekorzystnych od tych, które są wynikiem obliczeń przy położeniu obciążeń normowych, czyli obciążenia K i q. Jeżeli obciążenie nie spełnia wymagań układu podstawowego, można je przesunąć do układu wyjątkowego pod warunkiem, że będzie to rzadko występujące obciążenie konwojowane. Ozn. to, że siły wewnętrzne oblicza się dla współczynnika obciążenia γf = 1,15 oraz współczynnika dynamicznego φ = 1,0. Warunkiem pominięcia w obliczeniach współczynnika dynamicznego jest przejazd takiego pojazdu z prędkością max. 10km/h. Dodatkowo warunkiem przepuszczenia przez obiekt drogowy takiego obciążenia jest: -by nacicki obliczeniowe kół nie przekroczyły wartości przyjętych dla danej klasy obciążenia, -wyeliminowanie innych obciążeń działających niekorzystnie na obiekt.
Wyklucza się spotykanie pojazdów na moście o jezdni dwupasmowej przy małych rozpiętościach, a odległość skrajnych osi pojazdów w szeregu nie powinna być mniejsza od 30m.
OBCIĄŻENIE TŁUMEM PIESZYCH I OBCIĄŻENIE KŁADEK PIESZO - JEZDNYCH. Wartości obciążenia tłumem: -do obciążeń konstrukcji nośnej chodników, schodów i kładek oraz ich podpór: qt = 4,0 kN/m2 -do obliczeń dźwigarów głównych i podpór: qt = 2,5 kN/m2 -do obliczeń chodników służbowych i pomostów roboczych (zarówno w odniesieniu do elementów tych chodników jak i dźwigarów głównych): qt = 1,5 kN/m2 Obciążenie to można ustawić na chodnikach w dowolny sposób, z możliwością wielokrotnego przerywania. Obciążenie tłumem pieszych, w przypadku obliczania dźwigarów głównych mostów drogowych (w tym również tramwajowych) lub gdy obciążenie tłumem nie wywołuje większych sił wewnętrznych niż inne obciążenia zmienne, zalicza się w zasadzie do dodatkowego układu obciążeń. Oczywiście kładki dla pieszych stanowią wyjątek, dla nich obciążenie tłumem pieszych jest obciążeniem podstawowym. Na obciążenie wyjątkowe należy również sprawdzać chodniki. Jako obciążenie wyjątkowe przyjmuje się obciążenie pojazdem samochodowym, zależnie od klasy obciążenia, bez współczynnika dynamicznego. Obciążenie to ustawia się w odległości 0,5 m od osi podłużnej nacisku koła od krawędzi pomostu w położeniu równoległym (niezależnie od miejsca usytuowania poręczy czy bariery ochronnej). Z obc. taborem sam. na chodniku nie może równocześnie wystąpić obciążenie tłumem pieszych.
OBCIĄŻENIA DODATKOWE MOSTÓW DROGOWYCH 1. Obciążenie poręczy i barier ochronnych Poręcze kładek, chodników, pomostów i schodów przeznaczonych dla ruchu publicznego należy projektować na działanie poziome 1kN/m i pionowe 0,5 kN/m. Obciążenie to należy przyłożyć na poziomie pochwytu. Niezależnie od podanych obciążeń, elementy poręczy należy sprawdzić na działanie siły skupionej o wartości 0,3kN, przyłożonej w najniekorzystniejszym miejscu i kierunku. Poręczę chodników służbowych i roboczych wymiaruje się na obciążenie poziome i pionowe równomiernie rozłożone o wartości 0,5 kN/m. Obciążenie to również przykłada się na poziomie pochwytu. Obciążenia słupków barier ochronnych na mostach drogowych wywołane uderzeniami pojazdów należy przyjmować jako siły poziome. Wartość obciążenia niezależny od klasy obciążenia obiektu, a jedynie od typ bariery, Wynosi ona odpowiednio: -35 kN, dla barier podatnych, -50kN, dla barier wzmocnionych, -100kN, dla barier sztywnych. W obliczeniach przyjmuje się, że siła ta jest przyłożona na wysokości 0,7m od jezdni lub chodnika. O kwalifikacji barier decyduje stopień ich deformacji pod wpływem uderzenia pojazdami: -bariera podatna- bariera, której odkształcenie w czasie kolizji może dochodzić do 1,8-2,0m (Typ I), -bariera wzmocniona (bariera o ograniczonej podatności)-bariera, której odkształcenie w czasie kolizji może dochodzić nawet do 0,85m (Typ II), -bariera sztywna (niepodatna)-bariera, której odkształcenie w czasie kolizji jest równie lub bliskie zeru (Typ III). 2.Siły hamowania i przyspieszania taboru samochodowego i tramwajowego Siły hamowania i przyspieszania przyjmuje się jako siły poziome, równoległe do osi jezdni lub toru tramwajowego, przyłożone odpowiednio na poziomie jezdni lub na poziomie główki szyny. Siły hamowania przenosi się całkowicie na łożysk stałe z pominięciem siły tarcia na łożyskach ruchomych, a następnie w całości na podporę, na której znajduje się łożysko stałe. Łożyska ruchome i podpory, na których są one usytuowane należy również sprawdzić na działanie sił wywołanych hamowaniem, przyjmując maksymalne wartości współczynników tarcia w łożyskach. Siły hamowania i przyspieszania są siłami podstawowymi dla elementów przeciwhamownych, łożysk, filarów i przyczółków. Przy obliczaniu przyczółków lub ścian oporowych uwzględnia się tylko siły, znajdujące się bezpośrednio na klinie odłamu. Wartość siły hamowania lub przyspieszania taboru samochodowego przyjmuje się jako 10%obciążenia q oraz 20% obciążenia K, lecz nie mniej niż 30% obciążenia K. Obciążenie q uwzględnia się na całej szerokości jezdni i na długości do 20m każdego przęsła. Jeśli długość przęsła jest mniejsza niż 20m, to uwzględnia się hamowanie na całym przęśle, w przeciwnym razie zakłada się wpływ sił hamowania tylko na ograniczonej do 20m długości każdego przęsła. Wartości obciążenia K i q nie koryguje się współczynnikiem dynamicznym. 3. Siły odśrodkowe od obciążenia taborem samochodowym i tramwajowym. Działanie sił odśrodkowych uwzględnia się w dwóch przypadkach, gdy obiekt znajduje się w łuku: poziomym, pionowym (wklęsłym). W pierwszym przyp. siła odśrodkowa jest siłą poziomą, działającą prostopadle do toru jazdy (osi drogi lub torowiska tramwajowego) i zaczepioną w środku ciężkości pojazdów. Jeśli nie ma innych udokumentowanych danych można przyjąć punkt zaczepienia siły odśrodkowej 1,2m nad poziomem jezdni lub górną krawędzią szyny, W drugim przyp. siła odśrodkowa działa prostopadle do toru ruchu (po kierunku promienia krzywizny). Siła ta zwiększa w sposób bezpośredni wartość pionowego obciążenia normowego. Wartość siły odśrodkowej F ([kN] lub [kN/m]) oblicza się ze wzoru: F = Pν2 / 127R P-obciążenie pionowe K lub q w przypadku taboru sam. albo obciążenie taborem kolejowym, v- prędkość projektowa [km/h] R- promień łuku [m] Obliczając siłę odśrodkową nie uwzględnia się współczynnika dynamicznego. Obciążenie siłami odśrodkowymi traktuje się jako podstawowe, jeśli obciążenie pionowe, które ono dotyczy, jest podstawowe.
UDERZENIA TABORU W PODPORY WIADUKTÓW W obliczeniach skutków uderzenia w podpory uwzględniono: klasę obciążenia obiektu, w jakiej odległości od krawędzi drogi znajduje się podpora, czy podpora jest zabezpieczona barierami ochronnymi przed uderzeniem (np. barierami ochronnymi). Obciążenie wywołane uderzeniami podpór są dostosowane do klas obciążeń szlaku przebiegającego dołem. W kierunku równoległym do kierunku ruchu wartość siły uderzenia przyjmuje się: 800kN dla klasy A, 600kN dla klasy B, 400kN dla klasy C,D i E, a w kierunku prostopadłym - połowę tej wartości. Zakłada się że obciążenie to jest przyłożone na wysokości 1,2 m nad powierzchnią jezdni. Jeżeli odległość krawędzi drogi od podpory jest większa od 3,0m a nie większa niż 15,0m, wtedy siłę redukuje się o 50%. Tak samo
powodujące korozję betonu i stali zbrojeniowej. d) powodzie i erozja dna, występujące zwłaszcza na nieuregulowanych rzekach, spływy lodów oraz szkody powodowane eksploatacją górniczą.
3. UWARUNKOWANIA WYNIKAJĄCE Z NATURALNEGO ZUŻYCIA KONSTRUKCJI, PRZYJĘTYCH ROZWIĄZAŃ KONSTRUKCYJNYCH ORAZ JAKOŚCI ZASTOSOWANYCH MATERIAŁÓW. Na sieci dróg krajowych funkcjonują jeszcze obiekty wybudowane w latach 1860 - 1900. Obiekty te w najbliższym czasie powinny być przebudowane, wzmocnione lub wymienione. W okresie powojennym stosowano rozwiązania konstrukcyjne, które nie wytrzymują współczesnego znacznie cięższego ruchu o dużym oddziaływaniu dynamicznym. Do grupy tej należą konstrukcje z przęsłami zawieszonymi tzw. gerberowskie oraz oszczędnościowe i zbyt lekkie konstrukcje stalowe typu Barzykowskiego. Szybka realizacja obiektów w systemie pełnej prefabrykacji, masowo stosowanej w latach 70-tych, spowodowała wybudowanie wielu konstrukcji, których rozwiązania nie sprawdziły się w późniejszej eksploatacji. Na niewystarczającą trwałość obiektów znaczący wpływ ma również niewłaściwa jakość stosowanych materiałów, tj. stali konstrukcyjnej i zbrojeniowej oraz betonu, a także takich elementów wyposażenia, jak urządzenia dylatacyjne, hydroizolacja i urządzenia odwodniające.
OCENA OBIEKTÓW MOSTOWYCH Oceny stanu technicznego obiektów mostowych dokonuje się zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 16 lutego 2005 r. w sprawie sposobu numeracji i ewidencji dróg publicznych, obiektów mostowych, tuneli, przepustów i promów oraz rejestru numerów nadanych drogom, obiektom mostowym i tunelom (Dz. U. 2005.67.582), a także Instrukcjami przeprowadzania przeglądów drogowych obiektów inżynierskich stanowiącymi załączniki do Zarządzenia nr 14 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 7 lipca 2005 r. w sprawie wprowadzenia instrukcji przeprowadzania przeglądów drogowych obiektów inżynierskich. Skala i kryteria ocen elementów: 5 - odpowiedni bez uszkodzeń i zanieczyszczeń możliwych do stwierdzenia podczas przeglądu; 4 - zadowalający wykazuje zanieczyszczenia lub pierwsze objawy uszkodzeń pogarszających wygląd estetyczny; 3 - niepokojący wykazuje uszkodzenia, których nienaprawienie spowoduje skrócenie okresu bezpiecznej eksploatacji; 2 - niedostateczny wykazuje uszkodzenia obniżające przydatność użytkową, ale możliwe do naprawy; 1 - przedawaryjny wykazuje nieodwracalne uszkodzenia dyskwalifikujące przydatność użytkową 0 - awaryjny uległ zniszczeniu lub przestał istnieć Skala i kryteria oceny izolacji pomostu: 5- odpowiedni brak objawów wskazujących na nieszczelność izolacji; 2 - niedostateczny występują nieliczne małe zacieki; miejscowa naprawa może zatrzymać proces niszczenia elementu; 0 - awaryjny występują rozległe przecieki powodujące zmniejszenie trwałości elementu
ŚCIEŻKA ROWEROWA - jest to część drogi, przeznaczona dla ruchu rowerów. Na zasadach określonych w odrębnych przepisach po ścieżce rowerowej dopuszcza się również ruch pieszych.W ścieżce rowerowej mogą być lokalizowane urządzenia odwodnienia obiektu, urządzenia związane z prowadzeniem i zabezpieczeniem ruchu drogowego oraz ochroną środowiska.
PAS WĘDRÓWKI ZWIERZĄT - jest to część drogi o nawierzchni gruntowej, przeznaczona do przeprowadzenia szlaku wędrówek zwierząt. W szczególnie uzasadnionych przypadkach, część tego pasa może być przystosowana dla potrzeb związanych z przeprowadzeniem innego rodzaju ruchu, z wyjątkiem ruchu pojazdów silnikowych i pojazdów szynowych w rozumieniu prawa o ruchu drogowym.
SKRAJNIA DROGI jest to wolna, nie zabudowana przestrzeń nad jezdnią oraz jeżeli występują, nad pasami awaryjnymi, poboczami utwardzonymi, opaskami zewnętrznymi i w określonym zakresie nad pasami dzielącymi, która przeznaczona jest do prowadzenia ruchu pojazdów, ich zatrzymywania się lub postoju.
NOŚNOŚĆ UŻYTKOWA obiektu mostowego jest to największe zastępcze obciążenie użytkowe, przy którym wielkość sił wewnętrznych w konstrukcji przęsła nie przekracza sił wywołanych obciążeniem normowym.
ZASTĘPCZE OBCIĄŻENIE UŻYTKOWE stanowi samochód modelowy oraz obciążenie liniowe na jeden metr długości przęsła zastępujące oddziaływanie innych pojazdów biorących udział w ruchu drogowym, którym obciąża się pas ruchu.
SAMOCHÓD MODELOWY jest to hipotetyczny pojazd o określonej masie całkowitej, naciskach i rozstawach osi, które spełniają warunki dopuszczenia pojazdu do ruchu po drogach publicznych w Polsce określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 31 grudnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych pojazdów oraz zakresu ich niezbędnego wyposażenia (Dz. U. z 2003 r., Nr 32, poz. 263). |
-wytrzymałość na obciążenia dynamiczne od pojazdów -bezpieczeństwo przejazdu pojazdów (brak poślizgu kół) -łagodny i cichy przejazd pojazdów
Przemieszczenia od zmian temperatury: ΔL=αt* Δt* L αt - wsp. rozszerzalności liniowej (1,2*10-5 dla stali, 10-5 dla betonu)
ZASADY WYZNACZANIA PRZEMIESZCZEŃ Podstawowymi czynnikami, które wpływają na przemieszczenia krawędzi szczelin dylatacyjnych konstrukcji mostowych są: - zmiany temperatury otoczenia, - obroty przekrojów podporowych przęseł spowodowane ugięciami konstrukcji od obciążenia taborem samochodowym, - przemieszczenia podpór spowodowane odsiadaniem terenu i/lub szkodami górniczymi, - przemieszczenia wywołane wpływami reologicznymi, tj. skurczem i pełzaniem betonu. Gdy jest to uzasadnione, przy wyznaczaniu przemieszczeń krawędzi szczelin dylatacyjnych należy uwzględnić: - odkształcenia sprężyste wywołane sprężeniem konstrukcji, - odkształcenia od sił hamowania i wiatru, gdy obiekt mostowy oparty jest na wysokich i wiotkich podporach.
Przy wyznaczaniu CAŁKOWITEGO PRZEMIESZCZENIA krawędzi szczeliny dylatacyjnej należy uwzględnić następujące składowe: Δlc = Δlr + Δlm + ΔlSc + Δly Δlc - całkowite przemieszczenie krawędzi szczeliny dylatacyjnej [mm] Δlr - przemieszczenie wywołane zmianami temperatury [mm] Δlm - przemieszczenie wywołane obrotami przekrojów podporowych przęseł [mm] Δl ck - przemieszczenie wywołane skurczem betonu [mm] Δly - przemieszczenie wywołane pełzaniem betonu [mm]
PRZEMIESZCZENIA WYWOŁANE ZMIANAMI TEMPERATURY:
Δlr = αr*Δt*Lo αr - współczynnik rozszerzalności liniowej materiału konstrukcyjnego [1/oC] Lo - długość obliczeniowa: odległość od punktu stałego do krawędzi szczeliny dylatacyjnej [mm]
PRZEMIESZCZENIA WYWOŁANE OBROTAMI PRZEKROJÓW PODPOROWYCH PRZĘSEŁ: Δlp - Σ φc*hc φc - kąt obrotu przekroju podporowego przęsła [rad] hc - wysokość przekroju podporowego przęsła [mm] i - oznaczenia (numery) przęseł dochodzących do szczeliny dylatacyjnej
Wyznaczenie PRZEMIESZCZEŃ KRAWĘDZI SZCZELIN dylatacyjnych wywołanych wpływami reologicznymi Przemieszczenie wywołane skurczem betonu: Δlzl = Δεs*Lo Δlck - przemieszczenie wywołane skurczem betonu [mm] Δεs - odkształcenie skurczy, które pojawi się w konstrukcji po zamontowaniu urządzenia dylatacyjnego, stanowiące różnicę między całkowitym odkształceniom skurczu a odkształceniem skurczy, które pojawiło się przed montażem urządzenia dylatacyjnego Lo - długość obliczeniowa: odległość od punktu stałego do krawędzi szczeliny dylatacyjnej [mm]
PRZEMIESZCZENIE WYWOŁANE PEŁZANIEM BETONU: Δlp = Δεp*Lo Δly - przemieszczenie wywołane pełzaniem betonu [mm] Δεy - odkształcenie pełzania, które pojawi się w konstrukcji po wbudowaniu urządzenia dylatacyjnego, stanowiące różnicę między całkowitym odkształceniem pełzania, a odkształceniem pełzania, które pojawi się przed montażem urządzenia dylatacyjnego Lo - długość obliczeniowa: odległość od punktu stałego do krawędzi szczeliny dylatacyjnej [mm]
ZASADY DOBORU RODZAJU URZĄDZENIA DYLATACYJNEGO DO OKREŚLONEGO OBIEKTU MOSTOWEGO Przy doborze rodzaju urządzenia dylatacyjnego do określonego obiektu mostowego należy brać pod uwagę cztery czynniki: - wymagane przemieszczenia nominalne, - trwałość pod obciążeniem ruchem pojazdów, - koszt zakupu i wbudowania urządzenia dylatacyjnego, - odwodnienie szczeliny dylatacyjnej, - utrzymanie urządzenia dylatacyjnego.
PROJEKTOWANIE I MONTAŻ URZĄDZEŃ DYLATACYJNYCH Projekt obiektu mostowego powinien określić rodzaj zastosowanego urządzenia dylatacyjnego oraz przemieszczenia, które dane urządzenie dylatacyjne powinno kompensować. Wbudowanie urządzenia dylatacyjnego w innym obiekcie niż ten, do którego zostało ono zaprojektowane oraz wprowadzanie do niego zmian konstrukcyjnych i przeróbek bez pisemnej zgody producenta jest niedopuszczalne. Montaż urządzeń dylatacyjnych w obiekcie mostowym powinien być wykonywany przez wyspecjalizowaną firmę, która została przeszkolona przez producenta danego urządzenia dylatacyjnego i ma jego pisemne upoważnienie do wykonywania takich robót. Dopuszcza się wykonywanie montażu urządzeń dylatacyjnych przez wykonawcę obiektu pod warunkiem wykonania montażu urządzeń dylatacyjnych pod nadzorem ich producenta.
Montaż urządzeń dylatacyjnych powinien zapewnić: - niezakłócony przejazd pojazdów mechanicznych przez urządzenie dylatacyjne, po jego wbudowaniu, - szczelność połączenia urządzenia dylatacyjnego z nawierzchnią i izolacji - wytrzymałość i trwałość połączenia urządzenia dylatacyjnego z konstrukcją obiektu mostowego, - zdolność niezakłóconego i optymalnego przejmowania przemieszczeń krawędzi obiektu mostowego przez urządzenie dylatacyjne po zakończeniu montażu (wstępne ustawienie rozwarcia urządzenia dylatacyjnego stosownie do temperatury konstrukcji w czasie jego montażu).
OBCIĄŻENIA OBIEKTÓW MOSTOWYCH Ogólna charakterystyka obciążenia 1.Obciążenia stałe -ciężar własny elementów konstrukcyjnych (przęsła, podpory, parcie gruntu -ciężar elementów wyposażenia (nawierzchnia, balustrady, latarnie, itp.) 2. Obciążenia zmienne -parcie wiatru ,-parcie lodu, -tabor samochodowy, -tabor kolejowy, -tłum pieszych, -zmiany temperatury, -zjawiska reologiczne, -tarcie
Tworząc model obciążenia eksploatacyjnego należy pamiętać również o trwałości obiektu. Mając na uwadze powtarzalność obciążeni, musi być stworzona gwarancja, że rzeczywiste obciążenie w całym okresie eksploatacji nie wywoła negatywnych skutków, powodujących skrócenie planowanego czasu eksploatacji.
!!!Skutki wielokrotnego obciążenia obiektu tym samym obciążeniem są zupełnie inne niż w przypadku obciążenia jednokrotnego.
Ciężkie pojazdy, jakkolwiek wywołujące siły wewnętrzne nie prowadzące do przekroczenia doraźnej nośności obiektu lub jego części, mogą jednak powodować, np. powstanie mikrouszkodzeń lub deformacji, które prowadzą do zmniejszenia trwałości. Z tego też względy należy np. z dużą ostrożnością podchodzić do pozwalania na przejazd ciężkich pojazdów ponadnormatywnych, pamiętając przy podejmowaniu stosownych decyzji również o aspekcie trwałości obiektu.
DOBRZE ZAPROJEKTOWANY MODEL OBCIĄŻENIA EKSPLOATACYJNEGO POWINIEN: -wywoływać siły wewnętrzne, o wartościach zbliżonych do tych jakie wywołuje tabor rzeczywiści poruszający się po obiektach (z uwzględnieniem struktury i nasilenia ruchu), -uwzględniać perspektywicznie zmiany wartości i charakteru obciążenia w czasie, wyznaczonego przez okres spodziewanej eksploatacji obiektu, -nie wywoływać negatywnych skutków w aspekcie zmniejszenia trwałości obiektu przy powtarzającym się obciążęniu. Wybór modelu obciążenia czy też bezpośrednio np. klasy obciążenia wg PN, który należy przyjąć przy projektowaniu (wzmacnianiu, przebudowie) obiektu, ustala jego właściciel (administrator). Przy ustalaniu klasy obciążenia obiektu brany jest pod uwagę maksymalny ciężar pojazdów, jakie będą się poruszały po obiekcie, przewidywana struktura i natężenie ruchu, a także przewidywany okres jego eksploatacji.
KLASYFIKACJA OBCIĄŻEŃ Obciążenia działające na mosty można sklasyfikować wg trzech redukuje się siły uderzenia, gdy podpora jest zabezpieczona barierami ochronnymi. Przy odległościach podpór od krawędzi jezdni przekraczającej 15,0m można pominąć skutki uderzenia pojazdów w podpory. Obciążenie uderzeniem w podpory należy traktować jako obciążenie wyjątkowe, bez współczynnika dynamicznego γf. Należy przyjąć współczynnik obciążenia 1,0; natomiast dla wszystkich obciążeń powinna być zgodna z przyjmowanymi dla układu PW (układ wyjątkowy). W obliczeniach należy również uwzględnić działanie taboru na elementy jezdni, tj. krawężniki, nawierzchnia (koleiny) czy inne nierówności. Jako obciążenie należy przyjąć siłę prostopadła do osi jezdni, o wartości 5% obciążenia pionowego. Zakład się, że rozkład tych obciążeń jest taki sam, jak obciążeń pionowych, a przyłożone są na poziomie jezdni. Obciążenia oblicza się bez współczynnika dynamicznego i zalicza do układu dodatkowego.
OBCIĄŻENIA TERMICZNE -Efekty termiczne należy uwzględniać w stanie granicz-nym używalności jak i w stanie granicznym nośności -Wpływ zmian temperatury należy uwzględnić, kiedy wywołane przez te zmiany siły są większe niż 5% sił wywołanych przez obciążenie podstawowe -Obc. termiczne zalicza się do układu dodatkowego - Deformacje konstrukcji i wywołane przez nie siły wewnętrzne stosowane w obliczeniach odnoszą się do tzw. temperatury zwarcia (temperatury montażu) -Umowna temperatura zwarcia przyjmowana do obliczeń to +10ºC
PARCIE WIATRU -Podany w normie PN-85/S-10030 sposób obliczania wpływu parcia wiatru dotyczy tylko typowych mostów - Wpływ parcia wiatru w mostach wiszących i podwieszanych oblicza się zgodnie z normą wiatrową ogólnobudowlaną - W mostach betonowych na masywnych podporach o wysokości H ≤ 10 m nie ma konieczności uwzględniania parcia wiatru -Mosty betonowe na podporach słupowych, lub podporach wyższych niż 10 m należy zawsze sprawdzać parcie wiatru - Niezależnie od kształtu konstrukcji i sposobu ekspozycji w metodzie uproszczonej przyjęto dwie wartości ciśnienia wiatru: pk = 1,25kN/m2 - dla przęseł obciążonych taborem, mostów zwodzonych w domowlnym położeniu w kierunku prostopadłym i równoległym do osi mostu, podpory oraz obiekty mostowe w czasie budowy, pk = 2,5 kN/m2 - dla przęseł nie obciążonych. -W układach ciągłych należy założyć że działanie wiatru może dotyczyć np. co drugiego przęsła - Siły działające na konstrukcje (od parcia wiatru) oblicza się mnożąc wartość ciśnienia parcia wiatru przez powierzchnię na którą działa - Uwzględnia się tylko parcie w kierunku prostopadłym do osi obiektu; parcie w kierunku równoległym do osi obiektu należy uwzględnić tylko w przypadku konstrukcji opartych na wysokich podporach H > 10 m i zawsze dla konstrukcji kratowych i łukowych. Dla konstrukcji ażurowych należy przyjąć rzeczywistą powierzchni rzutu pierwszego dźwigara na płaszczyznę prostopadłą do kierunku działania wiatru łącznie z jezdnią i chodnikami oraz po 50% odpowiednich powierzchni dźwigarów następnych odsłoniętych przed działaniem wiatru przez pierwszy dźwigar. Powierzchnia ta nie może być większa od powierzchni wyznaczonej przez obrys konstrukcji. Powierzchnię parcia na tabor należy traktować umownie w odniesieniu do taboru szynowego, drogowego i tłumu pieszych. Pole parcia należy przyjmować jako prostokąt o nieograniczonej długości i wysokości, odpowiednio: -dla taboru kolejowego - 3,0m, -dla taboru tramwajowego i kolei wąskotorowej - 2,5m, -dla taboru szynowego - 3,0m, -dla tłumu pieszych - 1,7m. W obliczeniach zakłada się, że wypadkowa siła od parcia wiatru na tabor jest zaczepiona: -2,0m nad poziomem główki szyny w mostach kolejowych -1,75m na poziomem główki szyny w przyp. tramwaju i kolejki wąskotorowej, -1,5m nad powierzchnią jezdni w mostach drogowych, -0,85 m nad powierzchnią chodnika.
PARCIE LODU - Parcie lodu należy uwzględniać przy obliczaniu podpór i izbic, usytuowanych w nurcie rzek lub terenach zalewowych - Poza parciem lodu należy uwzględnić również inne zjawiska tj.: rozszerzanie się pola lodowego, wyrywanie pali przez przymarznięte pole lodowe. Obliczając parcie lodu rozpatruje się dwie sytuacje: moment ruszania lodów oraz okres pochodu lodów, przyjmując odpowiednie wartości wytrzymałości lodu na ściskanie: R1 = 750 kN/m2 - dla obciążenia na poziomie ruszania lodów, R1 = 450 kN.m2 - dla obciążenia najwyższego stanu wody w okresie pochodu lodów. Wartość sił wywołanych parciem lodu oblicza się (przy projektowaniu izbic i podpór mostów tymczasowych, wartość sił należy zmniejszyć o 50%): a) przy powierzchniach czołowych nachylonych pod kątem ±10o względem pionu wg wzoru: H1=mR1bh m-współczynnik kształtu zależny od kształtu ścian czołowych, na które działa lód, b- szerokość elementu [m], na który prze lód, h- obliczeniowa grubość lodu [m]- równa największej zaobserwowane na danej rzecze, b) przy powierzchniach czołowych nachylonych do pionu więcej niż 10o składowe siły od parcia kry należy obliczać wzorami….
Statyczne parcie q1 wywołane termicznym rozszerzaniem się pola lodowego przyjmuje się w zależności od odległości pomiędzy podporami lub pomiędzy podporą a brzegiem. Siłę pionową P1 powodującą wyciąganie pali przez przymarznięte pole lodowe P1 = 3000h2/ ln(50h/d) h- grubość lodu [m] d- średnica pala lub zastępcza średnica grupy pali [m], odległych od siebie nie więcej niż 1,0m. Warunkiem stosowania tego wzoru jest, by wokół pala występowała ciągła pokrywa lodowa o promieniu, co najmniej 20h (h- grubość lodu)
OBCIĄŻENIE OPORAMI ŁOŻYSK - Opory łożysk wywołane są siłami tarcia lub oporami odkształceń elementów łożysk - Siły tarcia w łożyskach są efektem ruchów konstrukcji spowodowanej przemieszczeniem i deformacjami wywołanymi obciążeniem użytkowym, zmianami temperatury, siłami hamowania, skurczem, pełzaniem betonu, osiadaniem podpór, parciem gruntu - Kierunek działania tych sił jest zawsze przeciwny do kierunku ruchu elementu - Wartość siły tarcia jest iloczynem współczynnika tarcia i siły nacisku prostopadłej do kierunku ruch T= f * N
SIŁY OPORU ŁOŻYSK ELASTOMEROWYCH T1=ΔL*G*A/h ΔL- wartość obliczeniowa przewidywanego przemieszczenia w przekroju podparcia [m] G- wypadkowy współczynnik odkształcenia postaciowego łożyska [kN/m2] A- pole powierzchni ścinania [m2] h- wysokość łożyska [m].
OBCIĄŻENIA RUCHOME MOSTÓW WG EC 1 Klasyfikacja obciążeń - Eurokod wprowadził dwa pojęcia obciążeń ruchomych: obciążenia zmienne i obciążenia wyjątkowe -Wprowadzono oddzielne modele do obliczeń wytrzymałościowych i do sprawdzania na zmęczenie. -Wartości obciążeń w poszczególnych modelach podzielono na wartości: charakterystyczne, nieczęste (przewidywany średni okres powrotu jeden rok), częste (średni okres powrotu jeden tydzień), quasi-statyczne. Wartości nieczęste, częste i quasi-statyczne są wartościami obliczeniowymi, tzn., że współczynnik obciążeniowy γ≠1,0. Podane w EC1 modle dotyczą tylko mostów drogowych, których przęsła mają rozpiętość od 200m oraz jezdnie nie szersze niż 42,0m.
SIŁY HAMOWANIA Qik (przyspieszania) jest przyjmowana jako siła podłużna zaczepiona na poziomie jezdni o wartości: Qik = 0,6* αQ1 * (2Q1k)+0,10 *αq1*q1k *w1*L L-długość pomostu lub rozpatrywanej jego części; wprowadzono ograniczenie 180 αQ1kN ≤ Qik ≤ 800 kN
SIŁA ODŚRODKOWA Qtk jest przyjmowana jako siła działająca po promieniu łuku i zaczepiona na poziome nawierzchni.
PODSTAWY PROJEKTOWANIA - główną wartością reprezentatywną jest wartość charakteryst. Qk - inne oddziaływania reprezentatywne są iloczynek wartości charakterystycznej Qk i współczynnika ψi (wartość: kombinacyjna, częsta, prawie stała, nieczęsta). W obliczeniach zmęczeniowych i w analizie dynamicznej konstrukcji stosuje się dodatkowe wartości reprezentatywne.
|
zasadniczych kryteriów: -stałości występowania w funkcji czasu i miejsca (stałe, zmienne), -sposobu działania (statyczne, dynamiczne), -części mosty, na które bezpośrednio te obciążenia działają (podpory, przęsła, stężenia, elementy wyposażenia itp.) Innym kryterium podziału może być wpływ danego obciążenia na obliczany element konstrukcji i bezpieczeństwo oraz trwałość obiektu lub jego części. Z tego punktu widzenia siły działające na obiekty mostowe dzielimy na obciążenia: podstawowe (P), dodatkowe (D), wyjątkowe (W).
OBCIĄŻENIA PODSTAWOWE decydują o wytężeniu i trwałości obiektu lub jego części, w przeciwieństwie do obciążeń dodatkowych czy wyjątkowych wywierają one największy wpływ na bezpieczeństwo eksploatacji. Do obciążeń podstawowych zalicza się wszystkie obciążenia stałe oraz te z obciążeń zmiennych, których przeniesienie jest celem projektowanego obiektu lub jego części (ozn. P). W szczególności do obciążeń podstawowych należą: cieżar własny konstrukcji i wyposażenia, ciężar od urządzeń obcych, obciążenia zmienne (obc. taborem z uzwglęnieniem wpływów dynamicznych i sił odśrodkowych, parcie gruntu przy naziomie obciążonym), obciążenie tłumem pieszych na kładkach, schodach i chodznikach obiektów mostowych, wszelkiego rodzaju obciążenia zmienne częśći obiektów mostowych, których elem jest przeniesienie tych obciążeń (obciążenie deskowań w czasie budowy; działanie wiatru w odniesieniu do elementów przeciwwiatrowych; hamowanie i przyspieszenie w odniesieniu do elementów przeciwhamownych, łożysk i podór; parcie lodu w odniesieniu do izbic; obciążenia wywołane bocznymi uderzeniami taboru w odniesieniu do stężeń przeciwuderzeniowych mostów kolejowych; uderzenia o bariery ochronne w odniesieniu do barier; obc. Poręczy w odniesieniu do poręczy :-/ ; obciążenia tłumem pieszych chodników i pomostów w odniesieniu do ich konstrukcji niosącej;) obciążenia wywołane przewidywanych osiadanie podpór, zmianami temperatury lub inne obciążenia zmienne, jeśli wpływ każdego z nich jest większy od innych zmiennych obciążeń.
Do OBCIĄŻEŃ DODATKOWYCH zalicza się te obciążenia zmienne, które działają równocześnie z obciążeniami stałymi, a których przeniesienie nie jest celem obliczanego obiekty lub jego części (ozn. D). Zalicza się do nich m.in. (jeśli nie spełniają kryteriów stawianych obciążeniem podstawowym): obciążenie wiatrem (ale w odniesieniu do stężeń przeciwwiatrowych będzie to obciążenie podstawowe), obciążenia wywołane zmianami temperatury, obciążenie dźwigarów głównymi siłami hamowania i przyspieszania, obciążenie dźwigarów głównych przęseł, chodników służbowych i pomostów roboczych tłumem pieszych na chodnikach, obciążenie pojazdami kładek dla pieszych, obciążenie dźwigarów głównych siłami związanymi z oporami łożysk, przewidywanie osiadania podpór, obciążenia występujące w czasie budowy, obciążenia filarów parciem lodu, obciążenia uderzeniami bocznymi taboru w odniesieniu do przęseł.
OBCIĄŻENIA WYJĄTKOWE są to obciążenia zmienne przekraczające wartości normowe lub występujące sporadycznie, w warunkach odmiennych od normalnej eksploatacji obiektu lub jego części (ozn. W). Do obciążeń tych zalicza się m.in.: obciążenia powstające przy wykolejeniu taboru kolejowego lub tramwajowego; obciążenia przy najeździe taboru samochodowego na chodnik, w odniesieniu do konstrukcji chodnika; obciążenia ponadnormatywne (konwojowane); obciążenia wymuszone nieprzewidzianym osiadaniem podpór (z wyjątkiem szkód górniczych - efekty szkód górnych obliczane są wg odrębnych przepisów); uderzenia pojazdów i statków w podpory. !!! To samo obciążenie może być podstawowe, dodatkowe lub wyjątkowe w zależności od sytuacji i znaczenia obciążenia dla obliczanego elementu konstrukcji.
W zależności od rodzaju sprawdzanych konstrukcji: stanów granicznych nośności (SGN) lub stanów granicznych użytkowalności (SGU), w obliczeniach uwzględnia się albo nominalne ciężary elementów (SGU), albo ciężary elementów pomnożone przez współczynniki obciążeniowe γf (SGN): Qd = γf * Qk Qk - obciążenie charakterystyczne, Qd - obciążenie obliczeniowe, γf - współczynnik obciążęń.
WYBÓR UKŁADÓW OBCIĄŻEŃ Stany graniczne sprawdza się zawsze dla najniekorzystniejszych kombinacji obciążeń mogących wsytąpić równocześnie. Sprawdza się tylko miarodajne i mogące realnie wystąpić kombinacje. Zgodnie z PN należy sprawdzić 3 kombinacje: układ podstawowy P, układ dodatkowy PD, układ wyjątkowy PW. UKŁAD PODSTAWOWY jest kombinacją obciążeń podstawowych. UKŁAD DODATKOWY jest kombinacją obciążeń obejmującą wszystkie obciążenia stałe, łącznie ze wszystkimi zmiennymi, które mogą wystąpić - podstawowymi i dodatkowymi. UKŁAD WYJĄTKOWY jest kombinacją obciążeń stałych oraz tych zmiennych, które występują z jednym obciążeniem wyjątkowym.
OBCIĄŻENIE DZIAŁAJĄCE NA WYBRANE ELEMENTY MOSTÓW 1. Płyta pomostowa Przy wymiarowaniu płyt pomostowych należy dokonać rozkładu obciążenia pod kołem taboru samochodowego lub pod pokładem kolejowym, do środka ciężkości płyty pomostowej. W skrajnym przypadku, w mostach kolejowych, gdy grubość podsypki wynosi co najmniej 50 cm (licząc od górnej krawędzi podkładu), wtedy obciążenie taborem kolejowym można zastąpić równoważnym obciążeniem powierzchniowym.
2. Podłużnice i poprzecznice Na obciążenie stałe poprzecznic i podłużnic składa się ich ciężar własny oraz ciężar płyty pomostowej. Obciążenia stałe od ciężaru własnego płyty pomostowej i wszystkich warstw niekonstrukcyjnych z reguły rozkłada się proporcjonalnie na poprzecznice i podłużnice. W przypadku obciążenia zmiennego, na etapie wstępnych obliczeń można postąpić podobnie.
3. Stężenia Występujące w mostach stężenia mają za zadanie przenieść dodatkowe siły jakie mogą działać na elementy przęseł czy podpór. Zasadniczym obciążeniem, na które oblicza się stężenia jest obciążenia zmienne. Obciążenia ciężarem własnym jest z reguły pomijalne. Rodzaj obciążenia zmiennego zależy od funkcji, którą pełni danego typu stężenie. W odniesieniu do obliczanego elementu wchodzi ono z reguły w układ podstawowy. Może to być np. obciążenie siłami hamowania dla tężników hamowanych czy parcie wiatru w odniesieniu do wiatrownic.
4. Dźwigary główne Obciążenie stałe działające na dźwigary główne z reguły rozdziela się na każdy dźwigar proporcjonalnie do ich rozstawu lub w mostach płytowych, na jednostkę powierzchni płyty. Dzieląc obciążenie można posługiwać się tzw. liniami wpływy rozdziału porzecznego obciążenia.
5. Przyczółki Na obciążenie działające na przyczółki składają się następujące grupy obciążęń: -ciężar własny, -obciążenia reakcjami od oddziaływania przęsła (od obciążeń stałych i zmiennych), -obciążenia zmienne znajdujące się bezpośrednio na przyczółku (np. obciążenie na wspornikach pochodnikowych zamocowanych do skrzydełka), -obciązenia gruntem (ciężarem gruntu znajdującego się na elementach przyszółka i praciem gruntu), -obciążenia stałe i zmienne znajdujące się na naziomie a przekazujące się na przyczółek za pośrednictwem gruntu (ciężar nawierzchni i obciążenie zmienne - uwzględnia się tylko obciążenie znajdujące się na klinie odłamu).
ZE WZGLĘDU NA KIERUNEK DZIAŁANIA, OBCIĄŻENIE DZIAŁAJĄCE NA PRZYCZÓŁKI MOŻNA PODZIELIĆ NA: a) obciążenia pionowe: ciężar własny, ciężar gruntu zalegający na elementach przyczółka, reakcje od przęsła - od ciężarów stałych i zmiennych, obciążenie użytkowe, b) obciążenie poziome działające równolegle do osi przyszółka: parcie gruntu przy nie obciążonym naziomie, parcie gruntu spowodowane obciążenie naziomu, siły hamowania (przyspieszania) taboru na klinie odłamu, siły poziome jako oddziaływanie przęsła (hamowanie na przęśle, siły tarcia w łożyskach), c) obciążenie poziome działające prostopadle do osi przyczółka: parcie gruntu na skrzydełka przy nie obciążonym naziomie, parcie gruntu na skrzydełka spowodowane obciążenie naziomu, siły odśrodkowe w obiektach położonych na łuku, siły poziome jako oddziaływanie przęsła (parcie wiatru, uderzenia boczne tabory, siły odśrodkowe).
W OBLICZENIACH NALEŻY UWZGLĘDNIĆ NASTĘPUJĄCE ZASADNICZE KOMBINACJE OBCIĄŻENIA: a) maksymalne reakcje od obciążenia na przęśle (maksymalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych), brak obciążenia na naziomie, b) minimalne reakcje od obciążenia na przęśle (minimalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych), najniekorzystniejsze obciążenia WIADOMOŚĆI PODSTAWOWE MOST - budowla inżynierska służąca do przeprowadzenia dróg komunikacyjnych, koryt wodnych lub przewodów ponad przeszkodą wodną tak, aby pod konstrukcją pozostała wymagana przestrzeń wolna. PRZĘSŁA - są to konstrukcje rozpięte między podporami. Przejmują one obciążenia i przekazują na podpory NIWELETA - położenie wysokościowe w przekroju podłużnym różnych elementów przekroju poprzecznego mostu
KLASYFIKACJA MOSTÓW: a)zależne od przeszkody: - przepusty: -mosty; -wiadukty; -estakady; b) ze względu na przeznaczenie mostu: - mosty kolejowe; - mosty drogowe; - kładki dla pieszych; - mosty kanałowe; - akwedukty; -mosty przeładunkowe: c) ze względu na materiał konstrukcji: -mosty drewniane; -mosty kamienne; -mosty ceglane; -mosty betonowe; -mosty żelbetowe; -mosty sprężone; mosty metalowe; -mosty zespolone; d) ze względu na charakter przęseł: - mosty stałe(ani podpory ani przęsła); -mosty ruchome(zwodzone, swobodna przestrzeń pod mostem): e) w zależności od charakteru podpór: -mosty na podporach stałych; -mosty na podporach pływających: f) w zależności od położeni pomostu: -most o pomoście górą (jazda górą); -most o pomoście dołem (jazda dołem); -mosty o pomoście pośrednim; g) w zależności od dźwigarów głównych: -mosty belkowe; - mosty rozporowe; - mosty wiszące; h) z uwagi na okres użytkowania: -mosty trwałe; - mosty tymczasowe: i) w zależności od położenia w planie: -proste; - ukośne; -na łuku poziomym; -nieregularne: j) w zależności od sposobu budowy (technologia): -monolityczne; -prefabrykowane; -technologie mieszane
KOSTRUCKEJ STALOWE Do budowy mostów należy stosować gatunki stali podane w Polskiej Normie o znakach: St3SX (tylko na elementy nieobciążone) St3S, St3M, St3WD, 18G2, 18G2A, 18G2ACu, R (tylko na elementy nieobciążone), R35, R45. Ponadto bywa stosona stal trudno rdzewiejąca 12HNNbA (wcześniej 10HAV3), a możliwe jest stosowanie stali gatunku S355 ML walcowanej w kraju termomechanicznie. Nie ma też przeszkód odnośnie stosowanie stali dopuszczonych w krajach Unii Europejskiej np. S235, S275, S355, S275 N/NL, S355 N/NL, S420 N/NL, S460 N/NL, S275 M/ML,S355 M/ML, S420 M/ML, S460 M/ML, S460Q,S460 QL, S235 W, S355 W, a dla przekrojów skrzynkowych: S235 H, S275 H, S355 H, S275 NH/NLH, S355 NH/NLH, S460NH/NLH, S275 MH/MLH, S355 MH.MLH, S420 MH/MLH, S460 MH/MLH. Na mosty kolejowe Granicza się granice plastyczności stali do 355 MPa oraz stosowanie stali walcowanych termomechanicznie. W celu zachowania minimalnej sztywności i trwałości wyrobów stalowych o kreślone są minimalne wymiary blach i kształtowników. Na elementy pomostu i na dźwigary główne, np. grubości blach nie powinny być mniejsze od: -8mm w mostach kolejowych; -7mm w mostach drogowych, a wymiary: - kątowników co najmniej L65x65x7; - ceowinków co najmniej 120; -dwuteowników co najmniej I 160. Przy grubościach powyżej 20-30mm (w zaleśności od gatunku stali) blachy powinny być dostarczone w stanie znormalizowanym, natomiast maksymalne grubości blach walcowanych termomechanicznie dochodzą do 130 mm (w Polsce do 90mm[4]), a walcowanych na gorąco do 100mm.
Ustrój przesła może składać się z następujących elementów: -dźwigarów głównych, - pomostu, -stężeń, -łożysk.Zadaniem pomostu jest stworzenie bezpośrednich warunków do ruchu pojazdów lub pieszych. W skład pomostu mogą wchodzić: -płyta pomostowa; -poprzecznice, -podłużnice, -mostownice (w mostach kolejowych z pomostem otwartym). Uzupełnieniem pomostu są urządzenia bezpieczeńswa ruchy, takiej jak bariery czy balustrady.W klasyczyn ujęciu podział zadań między poszczególne elementy kostruckji mostu jest następujący: -dźwigary główne oparte są na podporach za pośrednictwem łożysk; -na dźwigarach głównych oparte są poprzecznice;(są to belki pomostu ułożone poprzecznie do osi mostu); -na poprzecznicach oparte są podłużnice; są to belki pomostu ułożone równolegle do osi podłużnej mostu; - -na płycie pomostowej wykonana jest jezdnia i chodniki; -ze względu na występujące poziomie obciążenia mostu -równoległe (od gamowania taboru) i prostopadłe (od parcia wiatru, uderzeń bocznych taboru, siły odśrodkowej) do osi mostu - dźwigary główne oraz podłużnice i poprzecznice muszą być wzajemnie stężone - zabezpieczone przed zmianą układu geometrycznego i wyboczenuem.
MOSTY STALOWE: 1) o przęsłach wolnopodpartych: - z belek stalowych pełnościennych do rozpiętości ok. 60m przy smukłości w granicach 15-20; - struktury prętowe z rur stalowych )kratownice przestrzenne) dla ruchu lekkiego o rozpiętości do ok.40m 2) przęsła wspornikowe: -pozwalają zwiększyć rozpiętość, bądź smukłość o 10-20% w stosunku do przęseł wolnopodpartych 3) przęsła utwierdzone: -pozwalają zwiększyć rospiętość do ok. 70m, oraz smukłość do 40-50 pod warunkiem zapewnienia odkształceń termicznych 4) drogowe mosty ze stalowych belek o stałej wysokości stosuje się przy: - rozpiętość do ok. 80 m, oraz smukłości w granich 20-25 (kolejwe 15-20) 5) drogowe mosty ze stalowych belek o zmiennej wysokości stosuje się przy: -rozpiętości do ok. 160 (200)m, oraz smukłości w granicach 35-50. Przy długościach w granichach 40-100(150) oprócz mostów belkowych wieloprzęsłowych pełnościennych mogą być rozpatrywane również mosty jednoprzęsłowe o dźwigarach kratownicowych, łukowe oraz wieloprzęsłowe ramowe.
MOSTY BELKOWE PEŁNOŚCIENNE, stosowane do pokonywania małych, średnich i większych rozpiętości, mogą występować jako: a)swobodnie podparte jednoprzęsłowe; b)zespół przęseł swobodnie podpratych w moście wieloprzęsłowym; c)wieloprzęsłowe -ciągle o stałej wysokośći; d)wieloprzęsłowe -ciągłe o zmiennej wysokości; e)wieloprzęsłowe -przegubowe.
MOSTY BELKOWE KRATOWE stosuje się przy średnich i dużych rozpiętościach. Występują z jednią dołem bądź górą najczęściej jako jednoprzęsłowe aczkolwiek stosuje się również wieloprzęsłowe.
MOSTY RAMOWE stosuje się do pokonywania średnich rozpiętościach szczególnie w wiaduktach gry mamy ograniczoną wysokość kostrukcyjną.
MOSTY ŁUKOWE stosuje się do pokonywania średnich i większych rozpiętości. Stosuje się tu mosty z jezdnią dolną, górną lub pośrednią. Z reguły stosujemy łuki dwuprzegubowe, rzadko trójprzegubowe, a jedynie przy sprzyjających warunkach posadowienia łuki bezprzegubowe (utwierdzone).
MOSTY WISZĄCE stosuje się do pokonywania dużych rozpiętości. Głównymi elementami nośnymi są cięgna z pylonami, do których podwieszony jest pomost. Siły poziome od cięgien przenoszone są na przyczółki, gdzie cięgno jest zakotwione. Innym rozwiązaniem jest zakotwienie cięgna w końcowych częściach belki. Pomost w moście wiszącym jest belką usztywniającą. Może ona być blachownicą lub kratą. bezprzegubowe (utwierdzone) Most wiszący, w którym belka pomostowa jest podwieszona na kilku prostych cięgnach nazywamy MOSTEM WANTOWYM LUB PODWIESZONYM.
PODSTAWY PROJEKTOWANIA OBIEKTÓW MOSTOWYCH Materiały i wyroby do budowy obiektów mostowych: -obciążenie użytkowe; -kokalizacja mostu i warunki środowiskowe; -przewidywany okres użytkowania; -udział materiałów i wyrobów w kosztach budowy i utrzymania; -rodzaj, wartość obciążenia i jego strukturę; -spodziewane proporcje obciążenia ruchomego do obciążenia stałego; -charakter oddziaływań dynamicznych; -efekty zmęczeniowe wywołane wielokrotną powtarzalnością obciążeń; -wilgoci, opadów deszczu, śniegu; -cyklicznych zmian temperatury rocznych i dobowych; dodatnich i ujemnych, -nasłonecznienia; -działania wód gruntowych, płynących i lodu(kry). Ed,dst ≤Ed,stb; Sd≤Rd; Ed≤Cd gdzie: Ed,dst- wartość obliczeniowa efektu obciążeń destabilizujących; Ed,stb - wartość obliczeniowa efektu obciążeństabilizujących; Sd - siła wewnętrzna wywołana obciążeniami obliczeniowymi; Rd - odpowiednia graniczna siła wyznaczona przy przyjęciu wartości obliczeniowych wytrzymałości betonu lub stali; Ed- efekt obciążenia (szerokość rysy, ugięcie, naprężenie); Cd -wartość graniczna tego efektu.
Przyśpiszona degradacja obiektu może wymagać wzmocnienia (w przypadku przekroczenia określonego stanu granicznego - linia przerywana) albo, remontu (linia kropkowana). Materiałami konstrukcyjnymi przydatnymi do bodowy mostów, to znaczy charakteryzującymi się znaczną wytrzymałością doraźną i zmęczeniową odkształcalnością (z rezerwą plastyczną), sprężystością, odpornością na wpływ reologiczne, na kruche pękanie (szczególnie w niskich temperaturach), na destruktywne oddziaływanie środowiska, a przynajmniej nadającymi się do wykonania skutecznej ochrony powierzchniowej są: beton i stal, w mniejszym stopniu stopy aluminium i drewno, natomiast kompozyty i tworzywa sztuczne mogą mieć sersze zastosowanie
|
klinie odłamu, c) maksymalne reakcje od obciążenia na przęśle (maksymalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych), najniekorzystniejsze obciążenia na klinie odłamu. W przypadku sprawdzania stateczności przyczółka należy ponadto sprawdzić następujące kombinacje obciążenia: a) przy sprawdzaniu na przesuw: kombinację obciążeń dających maksymalne siły poziome (z przęsła i klina odłamu) oraz minimalne obciążenie pionowe, b) przy sprawdzaniu stateczności na obrót (wywrócenie): kombinację obciążeń dających maksymalny moment wywracający i minimalny moment utrzymujący przyczółek. Przyjmując założenie, że przyczółek jest nieskończenie sztywną bryłą a podłoże ma dostateczną nośność (np. podłoże skaliste) obrót następuje względem najbardziej wsuniętego punktu fundamentu. W przeciwnym razie zachodzi konieczność sprawdzenia stateczności przyczółka na obrót, przy założeniu, że może wytworzyć się płaszczyzna poślizgu poniżej spodu fundamentu.
PRZY SPRAWDZANIU PRZYCZÓŁKA W FAZIE BUDOWY, NALEŻY UWZGLĘDNIĆ NASTĘPUJĄCE SYTUACJE PROJEKTOWE I ADEKWATNE DO NICH SIŁY: -przyczółek swobodnie stojący (nie obsypany gruntem, brak przęsła), -przyczółek obsypany gruntem, brak przęsła, -przyczółek nie obsypany gruntem, przęsło oparte na przyczółku, -przyczółek obsypany gruntem, przęsło oparte na przyczółku. W każdej fazie montażu należy sprawdzić zarówno warunki wytrzymałościowe jak i stateczność przyczółka (na przesuw i obrót).
6. Filary Obciążenia działające w każdym z wymienionych filarów można podzielić na: ciężar własny, obciążenia reakcjami od oddziaływania przęsła (od obciążeń stałych i zmiennych), obciążenia gruntem (ciężarem gruntu znajdującego się na elementach fundamenty filara i parciem gruntu), parcie wiatru. W przypadku filarów rzecznych dochodzą dodatkowe grupy obciążeń: wynikające z umiejscowienia podpory w wodzie (wypór wody, spowodowane zjawiskami lodowymi), zmienne od uderzeń statków w podpory, a w przypadku filarów wiaduktów i estakad: zmienne wynikające z ruchu odbywającego się pod obiektami (uderzenia pojazdów). W obliczeniach należy uwzględnić następujące zasadnicze kombinacje obciążenia: a) maksymalne reakcje od obciążenia na przęśle (maksymalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych) i maksymalne siły poziome), b) minimalne reakcje od obciążenia na przęśle (minimalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych) i maksymalne siły poziome, c) maksymalne reakcje od obciążenia na przęśle (maksymalne reakcje od obciążeń stałych i zmiennych) i minimalne obciążenia poziome. W przypadku sprawdzania stateczności filara należy ponadto sprawdzić następujące kombinacje obciążenia: -największe pionowe obciążenie (stałe, w tym ciężar własny filara i zmienne), przy obciążeniu ruchomym tylko na jednym przęśle, -największe poziome oddziaływanie a filar wzdłuż obiektu, obciążenia stałe i obciążenie ruchome tylko na jednym przęśle, -największe poziome oddziaływanie na filar w poprzek mostu, obciążenie stałe i obciążenia użytkowe: na obu przęsłach; na jednym przęśle; brak obciążenia użytkowego. W przypadku filarów znajdujących się w wodzie, przy sprawdzaniu stateczności należy uwzględnić różne poziomy wody. Przy sprawdzaniu filara w fazie budowy, należy uwzględnić następujące sytuacje projektowe i odpowiadające im siły: -filar swobodnie stojący, brak przęseł, -filar obciążony tylko jednym przęsłem. W filarach umiejscowionych w wodzie, również w stanach montażowych, należy uwzględnić różne poziomy wody. W każdej fdazie montaży należy sprawdzić, zarówno warunki wytrzymałościowe jak i bezpieczeństwo (na przesuw i obrót).
ZASADY PRZYJMOWANIA OBCIĄŻEŃ 1.Ciężar stały. Ciężar własny konstrukcji można ustalić w dwóch różnych sytuacjach: w fazie projektowania i przy sprawdzaniu nośności istniejącego obiektu. 2.Parcie gruntu uwzględnia się w obliczeniach wszystkich elementów konstrukcji, mających styczność z gruntem: przyczółków, filarów mostów, ścian oporowych. Parcie gruntu może mieć charakter czynny (parcie czynne), bierny (odpór) i spoczynkowy (geostatyczne). Graniczne parcie czynne lub bierne występuje tylko wtedy, gdy możliwe jest pewne przemieszczenie obciążonej praciem gruntu konstrukcji. Przy przemieszczeniach ściany „od gruntu” występuje parcie czynne, natomiast przy przemieszczeniach „w kierunku” gruntu (odpór) parcie bierne. Wymagane minimalne przemieszczenie konstrukcji ma ścisły związek z jej sztywnością oraz kątem tarcia wewnętrznego gruntu. Im sztywniejsza konstrukcja, tym wartość parcia zbliża się do wartości parcia spoczynkowego, im mniejszy kąt tarcia wewnętrznego, tym większe przemieszczenie jest potrzebne do wywołania ruchu klina odłamu.
SCHEMAT OBCIĄŻENIA MOSTÓW DROGOWYCH Ciężary pojazdów dopuszczalnych do eksploatacji po obiektach: dla klasy A ->500 kN, B-> 400kN, C-> 300kN, D ->200kN, E-> 150 kN. Klasy obciążenia obiektów inżynierskich w zależności od klasy drogi: dla klas: A, S, GP, G -> klasa A obc. taborem sam., Z, L -> co najmniej B, C -> co najmniej C.
Klasę obciążenia, na którą należy projektować obiekty określa administrator obiektu. Jako zasadę przyjęto, że nowo projektowane obiekty projektuje się na klasy od A do C, natomiast klasy obciążenia D i E służą jedynie do ustalenia nośności istniejących obiektów, projektowanych wg innych norm obciążenia. Obiekty usytuowane w ciągu dróg krajowych, stanowiących część europejskiej infrastruktury lub dróg o znaczeniu obronnym powinny być zaprojektowane na: -nowo budowane - klasę A, -odbudowywane, rozbudowywane i przebudowywane - co najmniej klasę B, natomiast pomosty wymienionych obiektów powinny być projektowane na klasę A, -w obiektach nowo budowanych i odbudowywanych, rozbudowywanych i przebudowywanych oraz sprawdzone na obciążenie pojazdem specjalnym wg Stanag 2021 (klasy 150-nowo budowane, klasy 100 pozostałe).
Przy obliczaniu elementów o długości L>=4,8m obciążenie K może być zastąpione przez obciążenie równomiernie rozłożone na długości 4,8m. Elementy główne mniejszych długości należy sprawdzać na obciążenie samochodami S. W przypadku gdy siły wewnętrzne, obliczone przy przyjęciu dwóch samochodów S, są większe od obliczonych przy zastosowaniu schematu K+q, wtedy miarodajne do wymiarowania jest obciążenie samochodami. Należy zwrócić uwagę, że pod pojęciem „mniejsza długość” dla niektórych klas obciążenia mogą kryć się elementy kilkunastometrowe. Przy wymiarowaniu konstrukcji o rozpiętościach nie przekraczających kilkanaście metrów, zawsze musi uwzględnić schemat „K+q” oraz schemat „2S”.
WSPÓŁCZYNNIKA DYNAMICZNEGO NIE STOSUJE SIĘ w następujących przypadkach: -do obciążeń podpór masywnych i fundamentów (pod pojęciem podpory masywne rozumie się takie, które mają ciężar większy od 300kN, -do obciążeń naziomu przy wyznaczaniu parcia gruntu, -do obliczania sił hamowania lub przyspieszania, -do obliczania sił odśrodkowych, -przy sprawdzaniu stanów granicznych użytkowalności: ugięć, rozwartości rys.
WSPÓŁCZYNNIK DYNAMICZNY DLA MOSTÓW DROGOWYCH oblicza się ze wzoru: φ = 1,35 - 0,005L L - długość [m], którą należy przyjmować jako: -rozpiętość teoretyczną przęsła dla elementów głównych i elementów podpór w przęsłach swobodnie podpartych, w jednoprzęsłowych ramach lub w przęsłach ze wspornikami - z wyłączeniem wsporników, -rozpiętość średnią przęsła ciągłego układu wieloprzęsłowego, -długość wspornika z ewentualnym przęsłem zawieszonym lub z płytą przęsłową, -w przypadku obliczania elementów pomostu, długość obliczanego elementu. Obliczana wartość współczynnika dynamicznego nie może przekraczać granicznych wartości: 1,0≥ φ≥1,325, co w praktyce oznacza, że dla elementów o długość L≥ 70,0m nie uwzględnia się współczynnika dynamicznego (φ=1,0), natomiast przy obliczaniu elementów krótkich, o długości L≤5,0m, współczynnik dynamiczny przyjmuje wartość maksymalną (φ=1,325). Współczynnik dynamiczny dla elementu przykrytego warstwą gruntu lub innego materiału niekonstrukcyjnego o grubości zawarte w przedziale 0,50m ≤h≤ 1,00m oblicza się ze wzoru: φ(h) = 1+ [(1-h)(φ-1,0) /0,5] h- grubość warstwy [m] φ- współczynnik dynamiczny Gdy grubość warstwy materiałów niekonstrukcyjnych wynosi co najmniej 1m (h≥1,0) w obliczeniach nie uwzględnia się w przyszłóści. Trwałoś elementów mostowych: 40 lat dla przepustów; -150lat dla podpór w nurtach rzek, 60 lat dla podpór wiaduktów i lekkich przyczółków; -100lat dla konstrukcji łukowych i płytowych; -80lat dla przęseł belkowych z pomostem masywnym; -60 lat dla przęseł belkowych z pomostem lekkim; -60 lat dla przęseł z betonu sprężonego; -50lat dla łożysk stycznych i wałkowych; -20 lat dla łożysk elastomerowych; -30lat dla izolacji pomostów masywnych i balustrad; -20 lat dla gzmsów, urzadzeń dylatacyjnych, osłon sieci trakcyjnych i barier; -15lat dla powłok malaskich nowych; -10lat dla nawierzchni. W przypadku obiektów mostowych projketant nie może poprzestać tylko na przyjęciu klasy betonu, Musi określić dodatkowe cachy fizyczne i mechaniczne, a także materiałowo-strukturalne. A ztaem z tego punktu widzenia betony stosowane do budowy mostów można zakwalifikować do betonów wysokowartościowych (BWW), które niekoniecznie muszą być betonami o wysokiej wytrzymałości. Betony wysokowartościowe charakteryzują się z reguły podwyższoną wytrzymałością i ulepszoną trwałością z tym, że „każdy beton wysokiej wytrzymałości jest betonem wysokowartościowym, ale nie każdy beton wysokowartościowy jest betonem wysokiej wytrzymałości” XC1-gdy beton jest stale zanurzony w wodzie; XC2-gdy powierzchnie betonu narażone są na długotrwały kontakt z wodą np. fundamenty (powierchnie mokre, a sporadycznie suche); XC4- gdy powierzchnie betonu narażone są na cykliczny kontakt z wodą; XD3 -gdy beton jest narażony a cykliczne działanie rozpylonych cieczy zawierających chlorki; XS1- gdy beton jest narażony na działanie chlorków zawartych w powietrzu z wody morskiej (obiekty zlokalizowane na wybrzeżu); XF1 - gdy pionowe powierzchnie betonu są narażone na deszcz i zamarzanie; XF2- gdy pionowe powierzchnie betonu sa narażone na zamarzanie i na działanie środków odladzających z powietrza; -XF3- gdy poziome powierzchnie betonu sa narażone na deszcz i zamaraznie; XF4 -gdy powierzchnie betonowe sa narażone na bezpośrednie działanie środków odladzających i zamarzania; XA1 - gdy beton jest narażony na agresję chemoczną gruntów lub wody gruntowej w środowisku mało agresywnym; XA2 - gdy beton jest narażony na agresję chemoczną gruntów lub wody gruntowej w środowisku średnio agresywnym; XA3 - gdy beton jest narażony na agresję chemoczną gruntów lub wody gruntowej w środowisku silnie agresywnym. Stale na kostrukcje mostowe, dopuszczone przez Eurokod, mają charakterystyczną granicę lastyczności w przedziale od 235 do 460MPa w zależności od klasy stali (oznaczenia) dla podstawowej grubości do 40mm. Stale te charakteryzują się odpowiednią plastycznością (ciągliwością), której miarą jest warunek, aby: ft/fy≥1,10 gdzie: ft -granica wytrzymałości; fy - granica plastyczności; -wydłużenie przy zerwaniu mierzone na próbce o długości 5,65 piewiastek A0 nie było mniejsze od 15% (A0 jest przekrojem poprzecznym próbki nieobciążonej); -graniczne odkształcenie Ɛu odpowiadające wytrzymałości ft było co najmniej 15-krotnie większe od odkształcenia Ɛy odpowiadającego granicy plastyczności fy (z wykresu Ϭ-Ɛ). Ze względu na wpływy dynamiczne i zmęcznie wymaga się ponadto odporności stali na kruche pękania, na które konstrukcja jest narażona w niskich temperaturach. W normie krajowej wymaga się spełnienia testu udarności wykonanego na próbkach Mesnagera lub ISO Charpy w temp. Odpowiednio - 40oC i 20oC.W celu zachowania minimalnej sztywności i trwałośći wyrobów stalowych określone są minimalne wymiary blach i kształtowników. Na elementy pomostu i na dźwigary główne, np. grubości blach nie powinny być mniejsze od: -8mm w mostach kolejowych; -7mm w mostach drogowych, a wymiary: -kątowników co najmniej L65x65x7, -ceowników co najmniej C120; -dwuteowników co najmniej I 160. Dla konstrukcji żelbetowych istotne są cechy stali zbrojeniowych: wytrzymałość na rozciąganie (ft) granica plastyczności stali (fy), ciągliwość stali (wydłużalność plastyczna), rodzaj powierzchni spawalność, wytrzymałość zmęczeniowa. Podstawową cechą meczniczną jest granica plastyczności (dizyczna lub umowna: odpowiadająca naprężeniu, pry którym jednostkowe wydłużenie trwałe wynosi 0,2%) Wytrzymałościom charakterystycznym podporządkowane sa klasy stali od A0 do AIII o okreslonych gatunkach. Stale możemy uznać za dostatecznie ciągliwe, jeżeli wydłużaność plastyczna a5≥16% dla stali klasy AIII i a5≥22% dla stali klasy A0,AI,AII. Podstawowymi parametrami charakteryzującymi obiekt mostywy są: a) w kierunku poziomym: -długość całkowita obiektu LC ; -rozpiętość teoretyczna lub podporowa przęsła lt ; -rozpiętość przęsła w świetle l0 ; -długośćmostu w świetle L0 ;-całkowita szerokość pomostu bC ; -użytkowa szerokość pomostu bu; b) w kierunku pionowym(parametry wyskościowe): -wysokość konstrukcyjna hk ;-wysokość ustrojowa hu ;- wysokośc podporowa hp; -wysokość mostu nad terenem ht ;-wysokość mostu w świetle h0 ; c) położenie w planie: -kąt skrzyżowania mostu z przeszkodą α; -kąt skosu przesła β; -kąt skosu podpór ɣ.
ŁOŻYSKA pełnią dwie zasadniecze funkcje: 1) przekazują obciążenie z przęsła na podpory; 2) umożliwiajaą swobodę przemieszczeń kostrukcji. W zależnośći od możliwej swobody przemieszczeń łożyska dzieli się na: a) przegubowo-nieprzesuwne (stałe) umożliwające obroty konstrukcji, ale iniemożliwające przemieszczenia w żadnym kierunku; b) łożyska przegubowo-przesuwne umożliwające obrót oraz przemieszczenie przęsła. W grupie łożysk przegubowo-przesuwnych wyróżnia się jeszcze dwa zasadniecze typy, w zależności od możłiwych realizacji przemieszczeń: -łożyska jednokierunkowo przesuwne i łożyska wielokierunkowo przesuwne. Łożyska mogą być wykonane z różnych materiałów: -zbrojonej gumy (łożyska neoprenowe), ze stali, z betonu
PODPORY DZIĘLI SIĘ NA DWIE GRUPY: -przyczółki, podpory skrajne, mające kontakt z nasypem; -filary podpory pośrednie.
JARZMO to podpory drewniane w mostach
PRZEPUSTY: powinny być stosowane na ciekach o spadkach mniejszych niż 0,02; -na potokach górskich i ciekach o spadku ≥ 0,002 przepusty można budować tylko na drogach klasy L i D; - należy unikać budowy przepustów których wlot może zostać zatkany (np. przez pnie lub gałęzie) - należy wtedy stosować przepusty o niezatopionym wlocie lub przepusty dwuotworowe o zatopionym wlocie, których przepustowość powinna być większa o 50% od wymaganej dla przepustu jednootworowego. Przepusty w zależności od spadku cieku dzieli się na: - nizinne, budowane na ciekach o spadkach mniejszych niż 0,02, w których zwykle panuje ruch spokojny (nadkrytyczny); - górskie, budowane na ciekach o spakach równych i większych niż 0,02, przy których odbywa ise rwący (podkrytyczny) ruch wody - dla tego typu przepustów nie podano zasad obliczeń. W zależnośći od warunkót przepływu na wlocie w przewodzie wodrębia się schematy hydrauliczne działania przepustów: - przepust o niezatopionym wlocie i wylocie; - przepust o zatopionym wlocie i niezatopionym wylocie prowadzący wodę niepełnym przekrojem; -przepust o zatopionym wlocie i niezatopionym wylocie prowadzący wodę pełnym przekrojem; - przepust o zatopionym wlocie i wylocie prowadzący wodę pełnym przekrojem.
PRZEPUSTY Z BETONU NIEZBROJONEGO Przepusty wykonywane z betonu miały najczęściej konstrukcję sklepioną, podobnie jak przepusty kamienne i ceglane. Ich stosowanie rozwinęło się głownie w XIX w. Sklepienia różniły się wyniosłością.
REMONTY i UTRZYMANIE OBIEKTÓW. 1. Czynniki wpływające na stan obiektów mostowych 1.1 UWARUNKOWANIA WYNIKAJĄCE Z ODDZIAŁYWANIA RUCHU DROGOWEGO. a) przejazdy pojazdów ciężarowych i pojazdów z nadmiernym obciążeniem (przeciążanych) b) nadmierna prędkość zwiększająca efekt dynamiczny oddziaływania na konstrukcję obiektu mostowego powodująca wzrost naprężeń w elementach konstrukcyjnych (szczególnie w lekkich i wiotkich) c) tendencje wzrostu dopuszczalnych nacisków na osie oraz masy całkowitej pojazdów d) liczba wydawanych zezwoleń na przejazdy pojazdów ponadnormatywnych po ciągach drogowych i zlokalizowanych na nich obiektach mostowych wskazuje, że wyjątkowy charakter takich przejazdów zatraca się, stając się powoli czymś normalnym w ruchu drogowym. Przejazdy takich pojazdów w konsekwencji przyspieszają proces niszczenia konstrukcji mostowych i skracają ich przydatność użytkową.
2. UWARUNKOWANIA WYNIKAJĄCE Z KLIMATU I ZANIECZYSZCZEŃ ŚRODOWISKA NATURALNEGO. a)zmienne warunki atmosferyczne, a przede wszystkim około 100 krotne w ciągu roku przejścia temperatury przez 0°C, powodujące destrukcyjne oddziaływanie na konstrukcję z powodu zamarzania i rozmarzania wody znajdującej się w szczelinach. b) wpływ środków chemicznych (w tym chlorku sodu) stosowanych do zwalczania śliskości zimowej na drogach. c) zanieczyszczenia atmosfery, szczególnie w postaci dwutlenku węgla i związków siarki, których zawartość wzrasta wraz z rozwojem przemysłu i motoryzacji.Podpory mostów narażone są na szkodliwe oddziaływanie związków amonu występującego w nawozach sztucznych oraz ściekach przemysłowych spuszczanych do cieków wodnych, zawierających substancje
|