Katowice, Październik 2015 r.

Transkrypt

1 Zamierzenie budowlane Obiekt budowlany Inwestor Stadium Projektu Branża WYKONANIE EKSPERTYZ DLA TRZECH OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH Most na ulicy Gen. Józefa Bema w km +696 droga powiatowa nr 285N, przeszkoda rz. Kumiela w Elblągu GMINA MIASTO ELBLĄG ul. Łączności Elbląg EKSPERTYZA MOSTOWA Jednostka projektowa EMProjekt Sp. z o.o. 4-4 Katowice ul. Wita Stwosza 7 tel.: fax: NIP: Zespół projektowy: Tytuł, Imię i Nazwisko Specjalność Nr uprawnień Podpis mgr inż. Grzegorz Wilk mostowa SLK/1242/POOM/6 mgr inż. Grzegorz Łach mostowa SLK/1243/POOM/6 mgr inż. Wojciech Pająk mostowa SLK/2362/POOM/8 mgr inż. Tomasz Malcherczyk mgr inż. Marcin Kopiszka mostowa mostowa Katowice, Październik 215 r. EMProjekt Sp. z o.o. Katowice

2 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu OCENA STANU TECHNICZNEGO 1. PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA 1.1. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest ocena stanu technicznego mostu nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w km +696, droga powiatowa nr 285N w Elblągu (droga klasy G) Zakres opracowania Zakres opracowania obejmuje: określenie stanu technicznego obiektu włącznie z określeniem aktualnej normowej nośności obiektu, wnioskami i zaleceniami. Składnikami opracowania są następujące elementy: - inwentaryzacja geometryczna obiektu (dokumentacja zdjęciowa, pomiary, niwelacja) - inwentaryzacja uszkodzeń (opis uszkodzeń, dokumentacja zdjęciowa) - badania wytrzymałościowe betonu (sklerometryczne) - ocena nośności istniejącego obiektu - analiza stanu technicznego - wnioski - zalecenia (terminy zalecanych napraw konstrukcji) - kosztorys inwestorski prac naprawczych W skład dokumentacji oceny stanu technicznego wchodzą następujące załączniki Załącznik nr 1 Rysunki inwentaryzacyjne (geometria, uszkodzenia) Rys.1 Inwentaryzacja geometryczna Załącznik nr 2 Dokumentacja zdjęciowa - dokumentacja fotograficzna - dokumentacja fotograficzna uszkodzeń Załącznik nr 3 Ocena jakości betonu Załącznik nr 4 Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe do określenia nośności obiektu Załącznik nr 5 Kosztorys inwestorski zalecanych prac naprawczych 2. PODSTAWY OPRACOWANIA 2.1. Podstawa opracowania Podstawę opracowania stanowi umowa zawarta pomiędzy Gminą Miasto Elbląg, a firmą EMProjekt Sp. z o.o w Katowicach Techniczne podstawa opracowania 1. Pomiary i badania w terenie wykonane przez autorów opracowania 2. Karta przeglądu rozszerzonego mostu wykonanego w listopadzie 214 r. 3. Instrukcja stosowania młotków Schmidta do nieniszczącej kontroli jakości betonu w konstrukcji ITB nr 21 W-wa PN-EN Badania betonu w konstrukcjach. Część 2. Badania nieniszczące. Oznaczenie liczby odbicia. 5. PN-85/S-13 Obiekty mostowe. Obciążenia 6. PN-91/S-142 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 1

3 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu 7. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 3 maja 2 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie. 8. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. 3. PODSTAWOWE DANE O OBIEKCIE 3.1. Opis stanu istniejącego Lokalizacja obiektu Obiekt - most drogowy nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w km +696, droga powiatowa nr 285N w Elblągu Przeszkoda Przeszkodę stanowi rzeka Kumiela Dane techniczne mostu Istniejący obiekt składa się z pięciu części oddzielonych dylatacjami. Pierwotny obiekt wykonano w formie łuku betonowego. W okresie międzywojennym most został rozbudowany po obu stronach. Powstały dwie konstrukcje żelbetowe płytowo-belkowe o różnych szerokościach około 5,6 m i około 6,3 m. W celu dostosowania obiektu do ruchu tramwajowego dwutorowego dobudowano kolejny ustrój nośny o konstrukcji żelbetowej płytowej. W latach siedemdziesiątych podczas modernizacji ulicy wykonano poszerzenie od strony dolnej wody rzeki Kumieli. Powstała konstrukcja nośna z rozsuniętych prefabrykowanych żelbetowych belek teowych z żelbetowym wypełnieniem. Tory tramwajowe ponad mostem wzmocnione są przez ułożenie każdej szyny w konstrukcji odciążającej wykonanej z dwóch dwuteowników 36. Po obu stronach mostu znajdują się chodniki dla pieszych z nawierzchnią z kostki betonowej. Na gzymsach mostu zamontowano balustrady stalowe z rur i płaskowników. Cztery części obiektu za wyjątkiem konstrukcji łukowej to ustroje jednoprzęsłowe, swobodnie podparte o konstrukcji żelbetowej. Rozstaw przyczółków jest różny i wynosi od 4,98 m do 5,45 m. Podstawowe parametry techniczno-materiałowe Materiał ustroju nośnego mostu: beton zbrojony, beton Materiał podpór (przyczółki) mostu: beton zbrojony, beton, cegła Układ statyczny mostu: swobodnie podparty, łuk utwierdzony Klasa mostu: C (3 Ton) Długość całkowita mostu: 6,45 7,5 m Rozpiętość teoretyczna: 6, m Szerokość jezdni: 2x7, m Szerokość całkowita 38, m Światło poziome 4,98-5,45 m Kat skrzyżowania z przeszkodą 84,5; 88,5 Dopuszczalna prędkość: nie ogranicza się Odwodnienie mostu: powierzchniowe EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 2

4 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Ustrój nośny Konstrukcja nośna ustroju nr 1 to konstrukcja belkowo płytowa która składa się z czterech belek połączonych płytą żelbetową pomostową. Rozstaw belek jest różny od około 1, m do 2, m. Wysokość belki wynosi około 65 cm. Rozstaw przyczółków wynosi 5,45 m. Konstrukcja nośna ustroju nr 2 to konstrukcja łukowa betonowa. O zmiennej grubości łuku która w kluczu wynosi 3 cm. Konstrukcja nośna ustroju nr 3 jest bliźniaczo podobna do konstrukcji nośnej ustroju nr 1. Konstrukcja składa się z czterech belek połączonych płytą żelbetową pomostową. Rozstaw belek jest różny od 1,37 m do 2, m. Wysokość belki wynosi około 65 cm. Nad ustrojem nośnym ułożona jest konstrukcja odciążająca z dwuteowników 36 pod tory tramwajowe. Konstrukcja nośna ustroju nr 4 została wykonana jako płyta żelbetowa o wysokości płyty około,5 m. Nad ustrojem nośnym ułożona jest konstrukcja odciążająca z dwuteowników 36 pod tory tramwajowe. Konstrukcja nośna ustroju nr 5 została wykonana z belek prefabrykowanych teowych rozsuniętych z żelbetowym wypełnieniem. Wysokość belki teowej wynosi około,5 m Podpory (przyczółki) Podpory obiektu wykonano, jako żelbetowe lub betonowe Pozostałe elementy obiektu Jezdnia nawierzchnia asfaltobetonowa, ukształtowana w spadku jednostronnym. Jezdnia od strony północnej posiada spadek równy 2,3%, natomiast jezdnia od strony południowej posiada spadek 2%. Dylatacje brak widocznych urządzeń dylatacyjnych uciąglenie nawierzchnią. Odwodnienie na obiekcie brak jest widocznych elementów systemu odwodnienia, woda odprowadzana jest za pomocą spadków jezdni do wpustów ulicznych zlokalizowanych w ciągu ulicy. Na przyczółkach ustroju nr 2 i 3 znajdują się wyloty rur odwodnieniowych. Urządzenia bezpieczeństwa ruchu krawężniki betonowe, balustrady stalowe z rur i płaskowników. Urządzenia obce przez obiekt lub w sąsiedztwie obiektu przebiegają urządzenia obce. Od strony północnej w sąsiedztwie obiektu przebiegają trzy rury stalowe. Przez ustrój nr 3 przechodzą cztery rury stalowe. Od strony południowej obiektu zlokalizowane są trzy rury stalowe i jedna rura w osłonie z rury perforowanej. Schody skarpowe brak 4. WYNIKI PRZEGLĄDU OBIEKTU - STAN ISTNIEJĄCY, Przegląd obiektu wykonano w miesiącu wrześniu 215 (jego poszczególnych elementów) i stwierdzono: 4.1. Stan nasypów i skarp Stwierdzono: - wegetacja roślin Stan techniczny określono jako: zadowalający (4) 4.2. Stan dojazdów Stwierdzono: - łaty - spękania Stan techniczny określono jako: zadowalający (4) EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 3

5 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu 4.3. Stan nawierzchni jezdni Stwierdzono: - łaty - spękania Stan techniczny określono jako: zadowalający (4) 4.4. Stan balustrad, barier i osłon Balustrady stalowe Stwierdzono: - lokalnie, punktową korozję Stan techniczny oceniono jako: zadowalający (4) 4.5. Stan belek podporęczowych, gzymsów Stwierdzono: - korozję powierzchniową betonu, starzenie Stan techniczny określono jako: niepokojący (3) 4.6. Stan izolacji Stwierdzono: - białe wykwity - zacieki Stan techniczny izolacji oceniono jako: niedostateczny (2) 4.7. Stan konstrukcji pomostu Stwierdzono: - korozję powierzchniową betonu, starzenie - korozję zbrojenia (lokalnie) - ubytki i erozja materiału Stan techniczny określono jako: niepokojący (3) 4.8. Stan dźwigarów głównych Stwierdzono: - korozję powierzchniową betonu, starzenie - spękania i zarysowania - stalaktyty w rejonie dylatacji Stan techniczny oceniono jako: niedostateczny (2) 4.9. Stan łożysk Nie stwierdzono oznak nieprawidłowej pracy łożysk (utrudniony dostęp do łożysk) Stan urządzeń dylatacyjnych: Brak danych o zastosowanych urządzeniach dylatacyjnych. Stwierdzono: - korozja betonu w strefie dylatacji podłużnych, - zacieki i wykwity w strefie dylatacji - zawilgocenia betonu w strefie dylatacji ustrojów nośnych Stan techniczny oceniono jako: niedostateczny (2) Stan przyczółków (fundamentów i korpusów) Nie stwierdzono oznak nieprawidłowej pracy fundamentów przyczółków. Stwierdzono: - korozję powierzchniową betonu, starzenie - spękania i zarysowania - ubytki i erozja materiału Stan techniczny oceniono, jako: niepokojący (3) Koryto rzeki, przestrzeń podmostowa i otoczenie obiektu Stwierdzono: - zanieczyszczenia Stan techniczny oceniono, jako: zadowalający (4). EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 4

6 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Stan skrzydełek Stwierdzono: - zarysowanie skrzydełka od strony południowej - ubytki i erozja materiału Stan techniczny oceniono, jako: niepokojący (3) Stan urządzeń obcych: Stwierdzono: - korozje elementów stalowych rur osłonowych Stan techniczny oceniono, jako: niepokojący (3) Zalecenia ogólne (wnioski z przeglądu): Stwierdzono stan techniczny: * niedostateczny (2) dla: - izolacji - dylatacji * niepokojący (3) dla: - belek podporęczowych, gzymsów - konstrukcji pomostu - konstrukcji belek - konstrukcji podpór - skrzydełek 5. WYNIKI BADAŃ WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH, Wnioski z badań wytrzymałościowych betonu (sklerometrycznych) Zastosowano do określenia wytrzymałości współczynnik,6 z uwagi na wiek betonu. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że dla badanych elementów - przyczółek ustroju nośnego nr 1: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 27; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 28 - belka ustroju nośnego nr 1: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 34; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw łuk ustroju nośnego nr 2: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 19; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 25 - przyczółek ustroju nośnego nr 3: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 52; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw belka ustroju nośnego nr 3: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 37; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw przyczółek ustroju nośnego nr 4: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 28; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 31 EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 5

7 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu - płyta ustroju nośnego nr 4: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 48; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw przyczółek ustroju nośnego nr 5: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 42; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw belka ustroju nośnego nr 5: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 43; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 449 Generalnie jakość betonu użytego do budowy ustroju nośnego mostu jest bardzo dobra a wytrzymałość betonu odpowiada klasie B 19 do B 48 jakość betonu użytego do budowy przyczółków mostu jest bardzo dobra a wytrzymałość betonu odpowiada klasie B 27do B 52 - beton ustroju nośnego ustroju nr 2 nie spełnia wymagań rozporządzenia (7) 163 pkt. 3 pdp. 3 gdzie minimalną klasę określono na B 3. W tej metodzie zastosowano współczynnik,6 dla wieku betonu Komentarz z uwagi na niską wytrzymałość zastosowanego do budowy mostu betonu i jego dużą porowatość, proces karbonatyzacji zachodził bardzo szybko, wynikający stąd wzrost wytrzymałości warstwy przypowierzchniowej obniżany jest współczynnikiem zależnym od wieku betonu i waha się w granicach,7 do,9 lub nawet,6. 6. WYNIKI OBLICZEŃ STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH Ustrój nośny numer 1 przenosi obciążenie tłumem pieszych wg PN-85/S-13. Ustrój nośny numer 2 przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) wg PN- 85/S-13. Ustrój nośny nr 3 i 4 przenosi obciążenie taborem tramwajowym wg PN-85/S- 13. Ustrój nośny numer 5 przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) oraz obciążenie tłumem pieszych wg PN-85/S-13. Wnioski końcowe z obliczeń Analizowany obiekt nie przenosi obciążenia pojazdem K klasa A (5 Ton) Analizowany obiekt przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) i obciążenie tłumem pieszych chodników wg PN-85/S-13. W celu doprowadzenia obiektu do nośności klasa A (5 Ton) konieczne jest opracowanie projektu przebudowy mostu. EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 6

8 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu 7. WNIOSKI I ZALECENIA 7.1. Wnioski Na podstawie przeprowadzonych badań, obliczeń i analiz przedstawia się następujące wnioski: - normowa nośność obiektu ze względu na zginanie odpowiada klasie C (3 ton) wg PN- 85/S-13, - wymagana przepisami [7] nośność obiektu odpowiada klasie A (5 ton) wg PN-85/S-13 w związku, z czym obiekt nie posiada wymaganej nośności, - klasa betonu elementów konstrukcyjnych ustroju nośnego nr 2 jest niska i nie jest zgodna z przepisami (7) - niska jakość betonu sprawia, że nie stanowi on wystarczającej ochrony dla zbrojenia (odczyn kwaśny zamiast zasadowego) - otulina betonowa podpór i ustroju nośnego utraciła właściwości ochronne z uwagi na karbonatyzację, - uszkodzenia typu korozyjnego nie wpływają obecnie na obniżenie nośności obiektu, - nie stwierdzono uszkodzeń świadczących o przeciążeniu konstrukcji ustroju nośnego - brak odpowiedniego zabezpieczenia szczelin dylatacyjnych na obiekcie - normowa nośność obiektu ze względu na zginanie odpowiada klasie C(3 T) wg PN-85/S ogólny stan techniczny obiektu uznaje się za niepokojący ze względu na niską klasę betonu, niską klasę obciążenia (C) oraz stan dylatacji podłużnych na styku obiektów. - stan techniczny obiektu będzie się pogarszać z uwagi na wzrost procesów korozyjnych - w celu podniesienia nośności obiektu obiekt należy przebudować 7.2. Zalecenia 1. Ustawić tablice ograniczające nośność obiektu do klasy C (3 ton) 2. Przeprowadzić prace naprawcze w następującym zakresie: Uszczelnienie dylatacji podłużnych i poprzecznych Odtworzenie izolacji ustroju nośnego nr 1 Iniekcja rys i pęknięć konstrukcji podpór Iniekcja rys ustroju nośnego Naprawy powierzchniowe betonu z zabezpieczeniem antykorozyjnym zbrojenia WNIOSEK KOŃCOWY Po przeanalizowaniu wyników badań betonu (wytrzymałościowych chemicznych), badań makroskopowych (przegląd obiektu), obliczeń statycznowytrzymałościowych przyjęto, że: 1. Obiekt zlokalizowany jest w ciągu drogi klasy G. Wymagana przepisami [7] klasa obciążenia taborem samochodowym obiektu to klasa A (5 ton) 2. Obiekt w stanie istniejącym przenosi obciążenia klasy C (3 Ton) wg normy PN-85/S Remont obiektu nie spowoduje podniesienia klasy nośności obiektu do wymaganej przepisami klasy A (5 ton). EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 7

9 Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu 4. Należy opracować dokumentację przebudowy i przebudować obiekt na obciążenie klasy A wg normy PN-85/S-13 w okresie nie dłuższym niż 5 lat (w przypadku wykonania prac naprawczych i przy stałej obserwacji obiektu min. 2 razy w roku) lub w okresie 2 lat (w przypadku nie wykonania prac naprawczych). Prace naprawcze, zgodne z zaleceniami, należy wykonać do końca 216 r. 5. Ważność oceny stanu technicznego do listopada 218 r Opracował mgr inż. G. Wilk EMProjekt Sp. z o.o. Katowice 8

10 ZAŁĄCZNIK NR 1 RYSUNKI INWENTARYZACYJNE

11

12 ZAŁĄCZNIK NR 2 DOKUMENTACJA ZDJĘCIOWA

13 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA z dnia: Nr 1 Fot.1 Widok na obiekt od strony górnej wody Fot.2 Widok na obiekt od strony dolnej wody

14 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA z dnia: Nr 2 Fot.3 Widok na nawierzchnię na obiekcie Fot. 4 Widok na nawierzchnię na obiekcie

15 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 3 Fot.5 Stan nawierzchni na obiekcie i na dojazdach zarysowania, pęknięcia, łaty Fot.6 Stan nawierzchni na obiekcie korozja powierzchniowa elementów konstrukcji odciążającej

16 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 4 Fot.7 Balustrada od strony dolnej wody widoczne ogniska korozji powierzchniowej Fot. 8 Balustrada od strony górnej wody widoczne ogniska korozji powierzchniowej

17 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 5 Fot.9 Widok na ustrój nośny i przyczółek ustroju nr 1 widoczne spękania i zawilgocenia przyczółka, zacieki i wykwity na ustroju nośnym, ubytki betonu, korozja zbrojenia Fot.1 Widok na styk ustroju nr 1 i 2 widoczne zacieki i wykwity w strefie dylatacji, korozja powierzchniowa betonu łuku ustroju nr 2

18 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 6 Fot.11 Widok na konstrukcję nośną ustroju nr 2 widoczna korozja powierzchniowa betonu, zawilgocenia w strefie umocnienia cieku Fot.12 Widok na styk ustroju nr 2 i 3 widoczne zacieki, zawilgocenia, wykwity, stalaktyty. Spękania, ubytki betonu.

19 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 7 Fot.13 Widok na przyczółek i ustrój nośny nr 3. Zawilgocenia przyczółka, spękania. Stalaktyty, spękania w rejonie dylatacji z ustrojem nr 4. Fot. 14 Widok na dylatację ustroju nr 3 i 4. Widoczne zacieki, wykwity, stalaktyty na belce.

20 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 8 Fot.15 Widok na styk ustrojów 4 i 5. Zawilgocenia, wykwity, zacieki. Ubytki betonu, korozja zbrojenia Fot.16 Widok na ustrój nośny nr 5. Korozja powierzchniowa betonu. Korozja zbrojenia.

21 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 9 Fot.17 Widok na przyczółek wschodni ustroju nr 5. Widoczne zacieki świadczące o nieszczelnej dylatacji. Korozja betonu, wykwity, korozja zbrojenia. Fot.18 Widok na przyczółek zachodni ustroju nr 5. Widoczne zacieki świadczące o nieszczelnej dylatacji. Korozja betonu, wykwity, korozja zbrojenia.

22 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 1 Fot.19 Widok na konstrukcję nośną ustroju nr 5. Korozja zbrojenia, ubytki betonu w strefie podparcia. Fot. 2 Widok na konstrukcję nośną ustrój nr 5. Korozja rur stalowych. Korozja konstrukcji podtrzymującej okładzinę kamienną.

23 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia: Nr 11 Fot. 21 Widok na przestrzeń podmostową widoczne zanieczyszczenia koryta cieku Fot.22 Widok na korpus przyczółka zachodniego i strefę podmostową zacieki, wykwity, zawilgocenia w strefie dylatacji. Zanieczyszczenia koryta cieku.

24

25 OCENA JAKOŚCI BETONU ZAŁĄCZNIK NR 3

26 BADANIA TECHNICZNE Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE BETONU (BADANIA SKLEROMETRYCZNE)

27 BADANIA TECHNICZNE Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu OCENA JAKOŚCI BETONU KONSTRUKCJI Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Sposób i warunki techniczne pomiarów sklerometrycznych W celu określenia jakości betonu użytego na wykonanie poszczególnych elementów mostu (przyczółków - korpusy i ustroju nośnego belki i łuk) przeprowadzono badania wytrzymałości betonu na ściskanie metodą sklerometryczną. Badanie sklerometryczne wykonano przy użyciu młotka Schmidta typu N. Badania sklerometryczne przeprowadzono godnie z PN-74/B-6262, PN-EN oraz Instrukcją ITB nr 21/1977. Metoda sklerometryczna - badania wytrzymałości betonu na ściskanie za pomocą młotka Schmidta. Przeprowadzono badania w 12 miejscach dobierając je wg zaleceń Instrukcji stosowania młotka Schmidta do nieniszczącej kontroli jakości betonu w konstrukcji (ITB. Warszawa 1977 r.). i PN-EN Wszystkie miejsca wyrównano przy pomocy szlifierki kątowej i wykonano po 6 odczytów liczb odbicia. Każdy odczyt przeprowadzany był w innym punkcie miejsca badania. Odczyty wraz z danymi charakteryzującymi przyrząd pomiarowy znajdują się na arkuszach w dalszej części opracowania. Opracowanie wyników badania przeprowadzono w oparciu o Instrukcję stosowania młotka Schmidta do nieniszczącej kontroli jakości betonu w konstrukcji (ITB. Warszawa 1977 r.). Obliczenie średniej liczby odbicia i jej rozproszenie Obliczono kolejno: - średnią wartość odbicia 12 1 i i 1 L Li 12 - odchylenie standardowe liczb odbicia s L 12 1 i i 1 11 Li L 2 - wskaźnik zmienności odbicia L = s L /L Określenie wskaźników charakteryzujących jakość betonu Za krzywą podstawową regresji R-L przyjęto krzywą paraboliczną o równaniu 2 2 R,3634 vl 1 L 8,17 L 65, [ kg/cm 2 ] 255 Metodą przekształceń matematycznych, powyższe równanie przekształcono na równanie w jednostkach MPa i otrzymano: 2 2 R,3744 v L 1 L,8264 L 6, 652 [ MPa] Obliczono kolejno - średnią wytrzymałość betonu na ściskanie - odchylenie standardowe wytrzymałości s R L v L,274 L 2 ( v 2 L 2),1224 L, dolna granica wytrzymałości na ściskanie,5 R min = R 1,65 s L 2

28 BADANIA TECHNICZNE Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu - współczynnik jednorodności k = R min /R - wskaźnik zmienności v R = (s R /R)*1% - uwzględnienie współczynnika poprawkowego ze względu na wiek Rmin = (,7-9)*Rmin Obliczone w tabelach wytrzymałości po 28 dniach (R min ) odpowiadają wytrzymałości gwarantowanej betonu na ściskanie R b G. Klasę betonu (B) wyznaczono z zależności B = R min = R b G. [MPa] Wytrzymałość charakterystyczną betonu na ściskanie określono ze wzoru R bk =,75* R b G. Wyniki przeprowadzonych pomiarów w załączniku ANALIZA OTRZYMANYCH WYNIKÓW Badania przeprowadzono w następujących polach (w załączeniu miejsca pomiarów) 1. Belki ustroju nośnego 2. Łuk ustroju nośnego 3. Przyczółki ZESTAWIENIE OTRZYMANYCH WYNIKÓW BADAŃ SKLEROMETRYCZNYCH Numer Element R = Rw Klasa Jednorodność 1 Ustrój nr 1 - przyczółek 1, bardzo dobra 2 Ustrój nr 1 - belka ustroju nośnego 5, bardzo dobra 3 Ustrój nr 2 - łuk 4, bardzo dobra 4 Ustrój nr 3 - przyczółek 1, bardzo dobra 5 Ustrój nr 3 - belka ustroju nośnego 5, bardzo dobra 6 Ustrój nr 4 - przyczółek 4, bardzo dobra 7 Ustrój nr 4 - płyta 2, bardzo dobra 8 Ustrój nr 5 - przyczółek 3, bardzo dobra 9 Ustrój nr 5 - belka ustroju nośnego 2, bardzo dobra Wnioski z badań wytrzymałościowych betonu Zastosowano do określenia wytrzymałości współczynnik,6 z uwagi na wiek betonu. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że dla badanych elementów - przyczółek ustroju nośnego nr 1: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 27; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 28 - belka ustroju nośnego nr 1: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 34; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw łuk ustroju nośnego nr 2: 3

29 BADANIA TECHNICZNE Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 19; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 25 - przyczółek ustroju nośnego nr 3: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 52; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw belka ustroju nośnego nr 3: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 37; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw przyczółek ustroju nośnego nr 4: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 28; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 31 - płyta ustroju nośnego nr 4: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 48; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw przyczółek ustroju nośnego nr 5: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 42; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw belka ustroju nośnego nr 5: - jednorodność zastosowanego betonu jest bardzo dobra - jakość betonu ze względu na wytrzymałość na ściskanie odpowiada klasie B 43; co w przybliżeniu odpowiada marce Rw 449 Generalnie jakość betonu użytego do budowy ustroju nośnego mostu jest bardzo dobra a wytrzymałość betonu odpowiada klasie B 19 do B 48 jakość betonu użytego do budowy przyczółków mostu jest bardzo dobra a wytrzymałość betonu odpowiada klasie B 27do B 52 - beton ustroju nośnego ustroju nr 2 nie spełnia wymagań rozporządzenia (7) 163 pkt. 3 pdp. 3 gdzie minimalną klasę określono na B 3. W tej metodzie zastosowano współczynnik,6 dla wieku betonu Komentarz z uwagi na niską wytrzymałość zastosowanego do budowy mostu betonu i jego dużą porowatość, proces karbonatyzacji zachodził bardzo szybko, wynikający stąd wzrost wytrzymałości warstwy przypowierzchniowej obniżany jest współczynnikiem zależnym od wieku betonu i waha się w granicach,7 do,9 lub nawet,6. Opracował mgr inż. G. Wilk 4

30 1 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 1 - przyczółek pomiar 1 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,8 45,8,, ,5 45,5 -,4, ,8 45,8,, ,3 46,3,5,21 183,5 183,5,,35 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 45,9 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,34 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L =,75 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 46,7 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości,88 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 45,25 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,97 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 1,89 R = 28,2 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 27,15 MPa G R b =R min 27,1 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 27 dla B7,5-B25 R bk = 2,4 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 28 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

31 2 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 1 - belka ustroju nośnego pomiar 2 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,3 52,3 1,2 1, ,2 51,2,, ,7 49,7-1,5 2, ,3 51,3,2,4 24,5 24,5, 3,63 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 51,1 ODCHYLENIE STANDARDOWE s = 1,1 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 2,15 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 61,27 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 3,26 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 55,9 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,91 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 5,31 R = 36,76 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 33,54 MPa G R b =R min 33,5 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 34 dla B7,5-B25 R bk = 25,2 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 368 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

32 3 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 2 - łuk pomiar 3 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,5 41,5,9, ,2 4,2 -,5, ,7 4,7,, ,2 4,2 -,5,21 162,5 162,5, 1,19 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 4,6 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,63 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 1,55 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 34,23 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 1,37 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 31,97 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,93 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 4,1 R = 2,54 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 19,18 MPa G R b =R min 19,2 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 19 bardzo dobra dla B7,5-B25 R bk = 14,4 MPa dla B3-B5 Rw = 25 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

33 4 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 3 - przyczółek pomiar 4 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) , 6,,3, , 6,,3, ,2 59,2 -,6, ,8 59,8,1,1 239, 239,,,47 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 59,8 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,4 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L =,66 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 89,53 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 1,43 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 87,18 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,97 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 1,59 R = 53,72 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 52,31 MPa G R b =R min 52,3 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 52 dla B7,5-B25 R bk = 39,2 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 537 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

34 5 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 3 - belka ustroju nośnego pomiar 5 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,7 53,7,2, , 55, 1,5 2, , 52, -1,5 2, ,3 53,3 -,2,3 214, 214,, 4,56 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 53,5 ODCHYLENIE STANDARDOWE s = 1,23 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 2,3 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 68,53 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 3,86 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 62,15 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,91 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 5,64 R = 41,12 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 37,29 MPa G R b =R min 37,3 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 37 dla B7,5-B25 R bk = 28, MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 411 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

35 6 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 4 - przyczółek pomiar 6 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,2 48,2 1,, ,7 47,7,5, , 47, -,2, , 46, -1,2 1,46 188,8 188,8, 2,63 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 47,2 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,94 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 1,98 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 5,23 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 2,5 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 46,1 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,92 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 4,98 R = 3,14 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 27,66 MPa G R b =R min 27,7 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 28 dla B7,5-B25 R bk = 2,7 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 31 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

36 7 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 4 - płyta pomiar 7 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) , 57, -1,, ,2 58,2,2, ,5 58,5,5, ,2 58,2,2,4 231,8 231,8, 1,3 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 58, ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,66 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 1,14 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 83,21 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 2,28 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 79,45 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,95 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 2,74 R = 49,92 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 47,67 MPa G R b =R min 47,7 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 48 dla B7,5-B25 R bk = 35,8 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 499 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

37 8 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 5 - przyczółek pomiar 8 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,8 54,8 -,5, ,8 55,8,5, ,2 56,2,8, ,5 54,5 -,8,69 221,3 221,3, 1,89 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 55,3 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,79 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L = 1,43 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 74,37 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 2,59 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 7,9 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,94 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 3,49 R = 44,62 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 42,5 MPa G R b =R min 42,1 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 42 dla B7,5-B25 R bk = 31,5 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 446 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

38 9 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Most nad rz. Kumiela w ciągu ul. Bema w Elblągu Element: Ustrój nr 5 - belka ustroju nośnego pomiar 9 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Rok przebud Data badania Odbicie wzorcowe 8 Wiek betonu (dni) >1 Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt średni sprowadz L i L i () L i - L (L i - L) ,8 55,8,3, , 56,,5, , 55, -,5, ,2 55,2 -,3,11 222, 222,,,72 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 55,5 ODCHYLENIE STANDARDOWE s =,49 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA n L =,88 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 74,9 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 1,61 wilg. bet: 1, R min = R -1,65 s R 72,24 wiek bet:,6 k = Rmin/R =,96 Wytrzymałość po 28 dniach n R = s R /R 2,15 R = 44,94 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 43,35 MPa G R b =R min 43,3 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-6262 Klasa bet 43 dla B7,5-B25 R bk = 32,5 MPa bardzo dobra dla B3-B5 Rw = 449 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż. Grzegorz Wilk mgr inż. Grzegorz Wilk

39 ZAŁĄCZNIK NR 4 OBLICZENIA STATYCZNO-WYTRZYMAŁOŚCIOWE (do określenia nośności obiektu)

40 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 1 SPIS TREŚCI SPIS TREŚCI Cel i zakres opracowania Założenia do obliczeń Podstawowe dane Obciążenia Rozwiązania materiałowe Wykaz norm i przepisów Model obliczeniowy Model obliczeniowy Podpory Przekroje i materiały Obciążenia Zestawienie obciążeń Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji Obciążenie ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia Obciążenie wywołane osiadaniem podłoża Obciążenie temperaturą Obciążenie tłumem pieszych Obciążenie wiatrem Obciążenie taborem samochodowym Sprawdzenie naprężeń dopuszczalnych dla obciążeń wg PN Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Sprawdzenie naprężeń Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Sprawdzenie naprężeń Ustrój nośny nr 3 i Siły wewnętrzne Sprawdzenie naprężeń Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Sprawdzenie naprężeń Wnioski EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

41 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 2 1. Cel i zakres opracowania Celem opracowania jest określenie nośności mostu nad rzeką Kumielą w ciągu ulicy Bema w Elblągu. 2. Założenia do obliczeń 2.1. Podstawowe dane Przedmiotowy obiekt (most) zlokalizowany jest w ciągu ulicy Bema w Elblągu. Istniejący obiekt składa się z pięciu części oddzielonych dylatacjami. Pierwotny obiekt wykonano w formie łuku betonowego. W okresie międzywojennym most został rozbudowany po obu stronach. Powstały dwie konstrukcje żelbetowe płytowo-belkowe o różnych szerokościach około 5,6 m i około 6,3 m. W celu dostosowania obiektu do ruchu tramwajowego dwutorowego dobudowano kolejny ustrój nośny o konstrukcji żelbetowej płytowej. W latach siedemdziesiątych podczas modernizacji ulicy wykonano poszerzenie od strony dolnej wody rzeki Kumieli. Powstała konstrukcja nośna z rozsuniętych prefabrykowanych żelbetowych belek teowych z żelbetowym wypełnieniem. Tory tramwajowe ponad mostem wzmocnione są przez ułożenie każdej szyny w konstrukcji odciążającej wykonanej z dwóch dwuteowników 36. Schemat statyczny ustroju nr 1,3,4 i 5 to belka swobodnie podparta. Natomiast ustrój nosny nr 2 to łuk utwierdzony Obciążenia W obliczeniach przyjęto następujące obciążenia: - ciężar własny konstrukcji nośnej, - ciężar własny elementów niekonstrukcyjnych, - ciężar własny wyposażenia, - obciążenie pojazdem K, taborem tramwajowym oraz tłumem pieszych wg PN-85/S Rozwiązania materiałowe Na podstawie badań sklerometrycznych betonu przyjęto do obliczeń następujące wartości klas betonu: Ustrój nośny nr 1 beton B3 Ustrój nośny nr 2 beton B15 Ustrój nośny nr 3 beton B35 Ustrój nośny nr 4 beton B45 Ustrój nośny nr 5 beton B4 Dla ustrojów nr 1,3,4 przyjęto stal zbrojeniową A-I o wytrzymałości obliczeniowej Ra=2 MPa. Dla ustroju nośnego nr 5 przyjęto stal zbrojeniową A-II o wytrzymałości obliczeniowej Ra=295 MPa Stal dźwigarów konstrukcji odciążającej przyjęto jako ST3S o wytrzymałości obliczeniowej R = 2 MPa. EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

42 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona Wykaz norm i przepisów Obliczenia wykonano w oparciu o następujące normy: - PN-85/S-13 Obiekty mostowe. Obciążenia. - PN-91/S-142 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. - PN-82/S-152 Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie. - Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 3 maja 2 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 63/2 z dnia 3 sierpnia 2 r.). 3. Model obliczeniowy 3.1. Model obliczeniowy Obliczenia statyczne wykonano w programie obliczeniowym Autodesk Robot Structural Analysis Professional 211. W obliczeniach zastosowano różne modele dostosowane do rodzaju konstrukcji. Podparcie ustroju nośnego założono w miejscach podparć. Rozpiętości przęseł oraz charakterystyki geometryczne poszczególnych elementów konstrukcyjnych przyjęto zgodnie z wymiarami przedstawionymi w części rysunkowej projektu. Wszystkie potrzebne charakterystyki (momenty bezwładności, pola przekrojów) program sam generuje na podstawie zadanych wymiarów geometrycznych poszczególnych przekrojów. Analizę wyników obliczeń statycznych wykonano za pomocą arkuszy kalkulacyjnych EXCEL. Wykonano obliczenia dla obecnego stanu, czyli sprawdzono dopuszczalny ciężar pojazdów dopuszczonych do eksploatacji wg PN-85/S-13. Rys. 1. Model obliczeniowy ustroju nośnego nr 1 EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

43 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 4 Rys. 2. Model obliczeniowy ustroju nośnego nr 2 Rys. 3. Model obliczeniowy ustroju nośnego nr Podpory Przyjęto podparcie punktowe lub liniowe konstrukcji nośnej na przyczółkach Przekroje i materiały Charakterystyki przekroju: Charakterystyki geometryczne przekrojów żelbetowych przedstawione są w części rysunkowej opracowania. Na podstawie odkrywek oszacowano zbrojenie dołem ustroju nośnego nr 1 jako 5 prętów 24 mm, zbrojenie dołem belki ustroju nośnego nr 5 jako 3 pręty 25 mm. Charakterystyki geometryczne dźwigara konstrukcji odciążającej pokazane są na rysunku poniżej. EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

44 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 5 Rys. 4. Charakterystyki dźwigara konstrukcji odciążającej 4. Obciążenia 4.1. Zestawienie obciążeń Wartości obciążeń dla przyjętego modelu obliczeniowego wynoszą: Obciążenia stałe Nr Obciążenie Wartość 1 ciężar własny konstrukcji żelbetowej 25, kn/m 3 2 Ciężar gruntu 2, kn/m 3 3 Ciężar nawierzchni asfaltowej 23, kn/m 3 4 Ciężar nawierzchni z kostki betonowej 24, kn/m 3 5 Ciężar konstrukcji stalowej 78,5 kn/m 3 Obciążenia zmienne Nr Obciążenie Wartość 1 Pojazd K P [kn] x φ (wsp. dynam) Obciążenie q Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji Ciężar własny generowany jest automatycznie w zależności od pola przekroju elementów. Zadano przekroje o rzeczywistych polach przekrojów. Przyjęto ciężar objętościowy konstrukcji żelbetowej 25, kn/m Obciążenie ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia Do obciążeń ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia należy: - ciężar własny gruntu - ciężar własny nawierzchni bitumicznej - ciężar własny nawierzchni z kostki betonowej - ciężar balustrad EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

45 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 6 - ciężar nawierzchni torowej Obciążenie wywołane osiadaniem podłoża Pominięto Obciążenie temperaturą Pominięto Obciążenie tłumem pieszych Przyjęto obciążenie tłumem pieszych o wartości 2,5 kn/m Obciążenie wiatrem Pominięto Obciążenie taborem samochodowym - Ustrój nośny obciążono pojazdem K wg PN-85/S Schemat obciążenia EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

46 EMProjekt Wartość obciążeń Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona Współczynnik dynamiczny Dla przedmiotowego obiektu przyjęto wartość współczynnika dynamicznego równy 1, Schemat obciążenia w programie obliczeniowym Rys. 5. Obciążenie ruchome klasa C przyłożone do modelu obliczeniowego EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

47 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 8 5. Sprawdzenie naprężeń dopuszczalnych dla obciążeń wg PN 5.1. Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Rys. 6. Obwiednia momentów zginających dla ustroju nośnego nr Sprawdzenie naprężeń Moment zginajacy M 242,55 knm Wysokość przekroju h,66 m Szerokość belki b,32 m Szerokość płyty b1 2, m Grubość płyty hf,21 m Otulina c,3 m d,618 m a,42 m a',32 m Średnica zbrojenia rozciąganego r,24 m Ilość prętów zbrojeniowych n1 5 szt. Średnica zbrojenia ściskanego s,6 m Ilość prętów zbrojeniowych n2 2 szt. Powierzchnia zbrojenia rozciąganego As,2262 m2 Powierzchnia zbrojenia ściskanego As2 5,65E-5 m2 Moduł sprężystości stali Es 21 Gpa Moduł sprężystości betonu Eb 32,6 Gpa współczynnik n 3 - α 19,33 - A 1, B, wysokość strefy ściskanej x, m sprowadzony moment bezwładności J,11959 m4 naprężenia w betonie σc 3,8 MPa dopuszczalne naprężenia w betonie Rb 17,3 MPa naprężenia w stali rozciąganej σs 182,69 MPa EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

48 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 9 dopuszczalne naprężenia w stali Ra 2, MPa naprężenia w stali ściskanej σ's 47, MPa wykorzystanie stali rozciąganej 91% - wykorzystanie stali ściskanej 24% - wykorzystanie betonu 18% - Analizowany ustrój nośny bezpiecznie przenosi w stanie istniejącym obciążenia dla maksymalnej kombinacji obliczeniowej 5.2. Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Rys. 7. Wartości naprężeń głównych w ustroju nośnym nr Sprawdzenie naprężeń Ekstremalne naprężenia ściskające i rozciągające w łuku betonowym są mniejsze o wytrzymałości betonu B15 na ściskanie i rozciąganie Ustrój nośny nr 3 i Siły wewnętrzne Rys. 8. Wartości naprężeń w dźwigarach stalowych konstrukcji odciążajacej EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

49 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona Sprawdzenie naprężeń Maksymalne naprężenie w dźwigarze konstrukcji odciążającej wynosi 94,19 MPa i jest mniejsze od wytrzymałości obliczeniowej stali St3S wynoszącej 2 MPa Ustrój nośny nr Siły wewnętrzne Rys. 9. Wartości momentów zginających dla ustroju nośnego nr Sprawdzenie naprężeń Moment zginajacy M 125,1 knm Wysokość przekroju h,5 m Szerokość belki b,2 m Szerokość płyty b1,55 m Grubość płyty hf,5 m Otulina c,3 m d,459 m a,41 m a',32 m Średnica zbrojenia rozciąganego r,22 m Ilość prętów zbrojeniowych n1 3 szt. Średnica zbrojenia ściskanego s,6 m Ilość prętów zbrojeniowych n2,32 szt. Powierzchnia zbrojenia rozciąganego As,114 m2 Powierzchnia zbrojenia ściskanego As2 9,5E-7 m2 Moduł sprężystości stali Es 21 Gpa Moduł sprężystości betonu Eb 36,4 Gpa współczynnik n 3 - α 17,31 - A, B, wysokość strefy ściskanej x, m sprowadzony moment bezwładności J,2347 m4 naprężenia w betonie σc 9,26 MPa EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.

50 EMProjekt Most nad rzeką Kumielą w ciągu ul. Bema w Elblągu Obliczenia statyczno-wytrzymałościowe Strona 11 dopuszczalne naprężenia w betonie Rb 23,1 MPa naprężenia w stali rozciąganej σs 262,9 MPa dopuszczalne naprężenia w stali Ra 295, MPa naprężenia w stali ściskanej σ's 13,76 MPa wykorzystanie stali rozciąganej 89% - wykorzystanie stali ściskanej 44% - wykorzystanie betonu 4% - Maksymalne naprężenia w stali zbrojeniowej i w betonie nie są przekroczone. 6. Wnioski 1. Ustrój nośny numer 1 przenosi obciążenie tłumem pieszych wg PN-85/S Ustrój nośny numer 2 przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) wg PN-85/S Ustrój nośny nr 3 i 4 przenosi obciążenie taborem tramwajowym wg PN-85/S Ustrój nośny numer 5 przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) oraz obciążenie tłumem pieszych wg PN-85/S-13. Wnioski końcowe z obliczeń Analizowany obiekt przenosi obciążenie pojazdem K klasa C (3 Ton) i obciążenie tłumem pieszych chodników wg PN-85/S-13. W celu doprowadzenia obiektu do nośności klasa A (5 Ton) konieczne jest opracowanie projektu przebudowy mostu. Celem zwiększenia trwałości mostu zaleca się przeprowadzenia prac naprawczych w zakresie podanym w ocenie stanu technicznego. Opracował: mgr inż. Grzegorz Wilk EMProjekt Sp. z o.o., Katowice 215.