Uniwersytet Zielonogórski

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

Zakład Dróg i Mostów

PROJEK Z MOSTÓW BETONOWYCH

Projekt Sprężonego mostu drogowego o ustroju płytowo-belkowym.

Wykonała:

Ewa Śliżewska

Gr. 10 DiM

Rok akademicki 2010/2011

1. SPIS ZAWARTOŚCI PROJEKTU.

1. Opis techniczny

1. Podstawy opracowania.

2. Przeznaczenie i program użytkowy.

3. Charakterystyka przeszkody.

4. Rozwiązanie architektoniczno-budowlane.

5. Warunki geotechniczne i posadowienia.

6. Układ konstrukcyjny.

7. Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe.

7.1. Przyczółki.

7.2. Łożyska.

7.3. Pomost.

8. Zasadnicze elementy wyposażenia.

8.1. Płyty przejściowe,

8.2. Izolacja.

8.3. Nawierzchnia.

8.4. Kapy.

8.5. Krawężniki.

8.6. Barieroporęcz energochłonna.

8.7. System odwodnienia.

8.8. Dylatacje.

2. Obliczenia

1. Geometria.

2. Rzędne linii wpływu poprzecznego rozdziału obciążeń.

3. Obciążenia stałe.

4. Obciążenia dynamiczne.

5. Dźwigar sprężony.

C. Rysunki

1. Rzut z góry.

2. Widok z boku A-A. Przekrój podłużny B-B.

3. Przekrój poprzeczny C-C, Przekrój poprzeczny D-D,

4. Belka prefabrykowana Płońsk.

PROJEKT ARCHITEKTONICZNO-BUDOWLANY

1. OPIS TECHNICZNY

1. Podstawy opracowania.

• Obowiązujący miejscowy plan zagospodarowania przestrzennego;

• Mapa sytuacyjno-wysokościowa;

• Rozporządzenie MTiGM z 30 maja 2000 roku w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie;

• Rozporządzenie MTiGM z 02 marca 1999 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie;

• PN-EN 1991-2, Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 2: Obciążenia ruchome mostów;

• PN-EN 1992-1, Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu, Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.

• PN-EN 1992-2, Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu, Część 2: Mosty z betonu, Obliczanie i reguły konstrukcyjne;

• Katalog Detali Mostowych;

• Katalog Powtarzalnych Elementów Drogowych;

• Wytyczne stosowania barier energochłonnych na drogach krajowych wg GDDKiA z dnia 23.04.2010r.

• Uzgodnienia z Inwestorem.

2. Przeznaczenie i program użytkowy.

Projekt przewiduje budowę wiaduktu w celu bezkolizyjnego przeprowadzenia ruchu kołowego oraz pieszego w km 1+ 823,45 drogi wojewódzkiej nr 816, łączącą miejscowości Orchówek i Sobibór, nad dwiema liniami kolejowymi nr 81 Chełm -Włodawa, znajdującego się we wschodniej części województwa Lubelskiego. Obecnie w terenie, w miejscu budowy wiaduktu, nie istnieje żaden obiekt inżynierski. Administratorem drogi jest Zarząd Dróg Wojewódzkich w Lublinie.

Podstawowe parametry techniczno-eksploatacyjne projektowanego obiektu zostały zestawione poniżej:

• szerokość jezdni 2x 3,50m;

• szerokość chodników 2x2,15m;

• szerokość użyteczna w świetle barier mostowych 8,00m;

• całkowita szerokość obiektu 13,32m;

• rozpiętość teoretyczna 18,00m;

• długość całkowita konstrukcji nośnej 18,92m.

3. Charakterystyka przeszkody.

Przekraczane przeszkody to dwie niezelektryfikowane linie kolejowe nr 81, o skrajnie budowlanej A (h=5200mm). Łączna szerokość przeszkody wynosi l=9,90m.

4. Rozwiązania architektoniczno-budowlane.

Nowy wiadukt został zaprojektowany jako jednoprzęsłowy ustrój zrealizowany za pomocą ośmiu prefabrykowanych belek strunobetonowych Płońsk, zespolonych z monolityczną płytą pełną o grubości 21 cm. Podpory zaprojektowano jako masywne przyczółki posadowione bezpośrednio na gruncie.

5. Warunki geotechniczne i posadowienie.

W miejscu budowy wiaduktu, rozpoznane podłoże można zaliczyć do prostych warunków gruntowych. Stwierdzono poziom wód gruntowych o charakterze swobodnym na głębokości 2,6m ppt. Posadowienie obiektu na gruncie odbywa się bezpośrednio za pośrednictwem fundamentu żelbetowego o wymiarach 15,20x5,80x1,0m. Fundament wykonano na 15 cm warstwie chudego betonu, na głębokości 2,09m licząc od poziomu terenu.

6. Układ konstrukcyjny.

Schemat statyczny ustroju nośnego wiaduktu stanowi jednoprzęsłowa belka wolnopodparta. Rozpiętość teoretyczna belki wynosi 18,00m. Płyta pomostu jest zespolona

z ośmioma belkami strunobetonowymi. Na tak ukształtowany model konstrukcji nałożono obciążenia stałe od ciężaru własnego oraz obciążenia użytkowe. Po wykonaniu obliczeń statycznych, uzyskano ekstremalne siły wewnętrzne (wielkość momentów zginających, sił poprzecznych, reakcji podporowych) w charakterystycznych przekrojach ustroju, stanowiące podstawę do sprawdzających obliczeń statyczno - wytrzymałościowych.

7. Rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe elementów nośnych.

7.1. Przyczółki.

Posadowienie przyczółków odbędzie się bezpośrednio na gruncie. Do wykonania przyczółków przewidziano beton klasy C30/37 i stal P355N.

7.2. Łożyska.

Projektowany obiekt wyposażony będzie w łożyska elastomerowe typu C-RB firmy MAGEBA o wymiarach 300x400x112 mm, dającym możliwość przesuwu i obrotu, zabezpieczonych przed poślizgiem poprzez zewnętrzną powłokę z blachy ryflowanej. Dźwigary zostały monolitycznie połączone dwiema poprzecznicami podporowymi, które następnie oparto na łożyskach. Zastosowanie poprzecznicy pozwoliło zredukować liczbę łożysk z 16 do 8.

7.3. Pomost

Pomost zaprojektowano z prefabrykowanych belek strunobetonowych Płońsk o rozpiętości teoretycznej 18,00m. W przekroju poprzecznym belki rozstawione są co 1.61m. Na belkach przewidziano płytę żelbetową o zmiennej grubości wynoszącej od 21cm do maksymalnej grubości 29cm i szerokości 12,88m wykonaną w spadku podłużnym ok. 2% dostosowanym do niwelety drogi. Do wykonania płyty pomostowej przewidziano beton klasy C 25/30 i stal gatunku P355N.

8. Zasadnicze elementy wyposażenia.

8.1. Płyty przejściowe.

Zaprojektowane monolityczne płyty przejściowe o długości 4,40 m wykonane ze stali P355N i betonu C25/ 30. Płyty będą oparte i zakotwione na wsporniku ściany pionowej ramy z pochyleniem 10 %.

8.2. Izolacja.

Zastosowano izolację MATIZOL - termozgrzewalną PAPĘ MOSTOWĄ EXTRA o nominalnej grubości 0,5 cm, posiadającą aprobatę techniczną IBDiM o dopuszczeniu do stosowania w budownictwie mostowym. Izolacja jest układana na całej szerokości i długości płyty pomostu. Izolację z papy należy przedłużyć poza końce płyty pomostowej .

8.3. Nawierzchnia.

Na projektowanych wiaduktach zastosowano następujące warstwy nawierzchni:

- na jezdni:

• 4 cm warstwa ścieralna z asfaltu lanego MA 8 S 25/55;

• 5 cm warstwa wiążąca z asfaltu lanego MA 11 w 25/55;

- na chodniku:

 0.3 cm nawierzchnia epoksydowa TREPOXY posiadająca aprobatę techniczną IBDiM. Stosować według zaleceń producenta.

8.4. Kapy chodnikowe.

Zaprojektowano kapy chodnikowe o spadku poprzecznym 3% i grubości 25cm z betonu C25/30 i zbrojone stalą P355N . Kapy są zabezpieczone przeciw przesuwom kotwami pionowymi, umieszczonymi w płycie pomostu. Przepuszczenie kotew przez warstwę izolacyjną wymaga uszczelnienia izolacji w miejscach kotew.

8. 5. Krawężniki.

Dobrano mostowe krawężniki kamienne o wymiarach 18 x 20cm na płycie pomostu, ustawione na podlewce niskoskurczowej o spoiwie cementowym. Przewiduje się zakotwienie krawężników w kapie chodnikowej prętami ϕ 12mm długości 50cm w rozstawie co 50cm, w ilości nie mniej niż dwa pręty na długość jednego krawężnika. Górna powierzchnia krawężnika wyniesiona jest ponad nawierzchnię jezdni o 14cm. Krawężniki z płyty pomostu należy przedłużyć poza obiekt w obrębie skrzydeł jako krawężniki uliczne.

8.6. Barieroporęcz energochłonna.

Według zaleceń GDDKiA odnośnie zasad stosowania barier ochronnych na drogowych obiektach inżynierskich dobrano bariery energochłonne firmy Stalprodukt S.A, w systemie H1 W6 (SP-09/2) odpowiadającej wymaganiom PN-EN 1317 z 2010r, posiadające certyfikat CE, o następujących danych technicznych:

• Odległość pomiędzy słupkami 2,00m;

• Wysokość bariery 0,75m;

• Poziom powstrzymania H1;

• Poziom intensywności zdarzenia A (ASI=1,0);

• Szerokość pracująca W=1,9m (W6);

Pozostałe parametry, a także sposób montażu barier podany został w katalogu produktu.

Niezbędna długość bariery podano w sprawozdaniu z badań zderzeniowych wykonanych wg PN EN 1317-2.

8.7. System odwonienia.

Odwodnienie powierzchniowe odbywać będzie się za pomocą spadków podłużnych i poprzecznych wzdłuż osi odwodnienia. Zaprojektowano odwodnienie z zastosowaniem wpustów i sączków, podłączonych do kanalizacji podłużnej odwodnienia wiaduktu. Wybrano żeliwne, typu WN 150, o średnicy rury odbiorczej 15 cm. Wpusty te montuje się w płycie pomostu, a następnie uszczelnia i betonuje. Przewidziano sączki wykonane z PCV, posiadające aprobatę IBDiM , połączone drenem z geowłókniny, posypanym grysem lakierowanym. Zarówno sączki i wpusty należy podłączyć do kolektora podłużnego o średnicy ϕ 20 cm, podwieszonego do płyty mostu. Kolektor wykonuje się z rur twardych PCV posiadających aprobatę IBDiM i odpornych na działanie promieni ultrafioletowych. Oczyszczona woda odprowadzana jest na teren rurami o ϕ 20 cm, z wylotem w obrębie umocnionego stożka wiaduktu. Wylot ten należy obetonować i przedłużyć ciekami naskarpowymi, korytkowymi, układanymi na stożku. Odprowadzenie wody na teren pod mostem realizuje się poprzez rowy odwadniające.

8.8. Dylatacje.

Zaprojektowano szczelne dylatacje bitumiczne o wymiarach 300x 40 mm znajdujące się w górnej warstwie asfaltu dostosowane do przewidywanych przesuwów przęseł konstrukcji niosącej.

II. OBLICZENIA.

1. Wyznaczenie geometrii.

1. Przekrój poprzeczny.

2. Przekrój poprzeczny belki.

• Przekrój poprzeczny belki : A_b = 0,5732 m²

• Długość rzeczywista belki: l = 18,90 m

• Długość teoretyczna belki: lt 18, 00 m

• ilość belek: 8 szt.

2. Rzędne linii wpływu poprzecznego rozdziału obciążeń dla dźwigara.

- rzędne linii wpływu poprzecznego rozdziału obciążeń,

b - odległość i-tego dźwigara od osi poprzecznej mostu,

n - liczba dźwigarów,

e _j - odległość od osi przekroju poprzecznego mostu.

• Dźwigar 1.

• Dźwigar 2.

• Dźwigar 3.

• 
  Dźwigar 4.

3. Obciążenia stałe.

3.1. Zestawienie obciążeń stałych.

3.1.1. Ciężar konstrukcji nośnej.

Lp.	Opis	Belka prefabrykowana WBS	Obciążenie charakterystyczne	Współczynniki obciążenia		Obciążenia obliczeniowe
						kN/m	γf<1	γf>1	Max	Min
1.	Belka	(1,35m x 0,4m+0,1894 m^2) x 25 kN/m3	18,24	1,2	0,9	21,89	16,42
2.	Płyta pomostowa	(3,222m^2 x 26 kN/m3)/8	10,50	1,2	0,9	12,60	9,45
RAZEM:			28,74			34,49	25,87

3.1.2. Zebranie obciążeń długotrwałych, ciężar wyposażenia.

Lp.	Opis	Belka prefabrykowana WBS	Obciążenie charakterystyczne	Współczynniki obciążenia		Obciążenia obliczeniowe
						kN/m	γf<1	γf>1	Max	Min
1.	Nawierzchnia chodnika	(2x3,36x0,003x11,6kN/m^3)/8	0,03	1,5	0,9	0,04	0,3
2.	Kapy chodnikowe	(2x0,876m^2x25kN/m^3^)/8	5,48	1,5	0,9	8,22	4,93
3.	Izolacja	(13,6m x0,01m x 14kN/m^3)/8	0,24	1,5	0,9	0,36	0,22
4.	Bariery i balustrady	(4x0,5kN/m)/8	0,25	1,5	0,9	0,38	0,22
5.	Krawężnik	(2x0,014 m^2 x 27 kN/m^3)/8	0,09	1,5	0,9	0,14	0,08
6.	Nawierzchnia z betonu asfaltowego	(0,66m^2x23kN/m^3)/8	1,90	1,5	0,9	2,85	1,71
	RAZEM:		7,99			11,99	7,46

3.2. Wyznaczenie sił wewnętrznych od obciążeń długotrwałych.

4. Obciążenia dynamiczne.

Obliczenia wykonano na podstawie PN-EN 1991-2

Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje, Część 2- Obciążenia ruchome mostów.

4.1. Podział jezdni na pasy umowne.

• Szerokość jezdni w:

6 m ≤ w, w= 7m.

• Liczba pasów umownych:

n₁=lnt
, n₁=2.

• Szerokość pasa umownego:

w₁= 3m.

• Szerokość pozostałego obszaru:

w- 3
n₁= 7- 3
2=1m

w- szerokość jezdni,

w₁- szerokość pasa umownego,

1. pas umowny nr 1

2. pas umowny nr 2

3. obszar pozostały.

4.2.Wartości charakterystyczne obciążeń.

Położenie	Układ tandemowy TS	Układ UDL
		Obciążenia osi Qik(kN)	qik(lub qrk) (kN/m^2)
Pas nr 1	300	9
Pas nr 2	200	2,5
Obszar pozostały	0	2,5

Gdzie:

Pas nr 1: Q_1k= 300 kN, q_1k= 9 kN/m²

Pas nr 2: Q_2k= 200 kN, q_2k= 2,5 kN/m

• Oddziaływania na chodnikach.

wartość obciążenia równomiernie rozłożonego q_fk=5kN/m².

4.3 Wyznaczenie sił wewnętrznych od obciążeń dynamicznych.

η₁= 0,506,

η₂= 0,503,

η₃= 0,369,

η₄= 0,321,

η₅= 0,293,

η₆= 0,181,

η₇= 0,153,

η₈= 0,125,

η₉= 0,013,

η₁₀= 0,256,

• Obciążenie równomiernie rozłożone:

- tłum pieszych

- tabor samochodowy

• Obciążenie skupione:

- nacisk koła

kN
kN

Siły wewnętrzne	Obciążenia długotrwałe	Obciążenia krótkotrwałe	∑
M	1882,44 kNm	1828,20 kNm	3710,64kNm
T	418,32 kNm	476,35 kN	894,67 kN

14

---