Wisząca kładka. z pomostem wstęgowym przez San w Sanoku

Transkrypt

1 Wisząca kładka dr inż. Marek Salamak Politechnika Śląska, Katedra Dróg i Mostów z pomostem wstęgowym przez San w Sanoku San jest ostatnim karpackim dopływem Wisły i jednocześnie szóstą co do długości rzeką w Polsce. Na odcinku od źródła do Przemyśla jest rzeką górską. W wielu miejscach rozlewa się dość szeroko, osiągając często nawet przy niskim stanie wody ponad 100 m. Jest rzeką bardzo kapryśną, która w przeszłości często była przyczyną ogromnych powodzi. I nawet dzięki budowie w latach sześćdziesiątych zespołu zapór w Solinie i Myczkowcach nie udało się nad nią zapanować Na długości blisko 150 km rzeki między Leskiem i Przemyślem zlokalizowanych jest zaledwie 5 stałych mostów (Lesko, Postołów, Sanok, Dynów, Iskań), z których najmłodszy ma już ponad 20 lat, a pozostałe znacznie więcej. Trzy z nich (Postołów, Sanok i Iskań) zaprojektowane zostały w Transprojekcie Gdańskim. Na tym odcinku zlokalizowane są też najdłuższe linowe kładki dla pieszych [10] wykonane najczęściej z drewnianym pomostem, które mało znane są nawet w środowisku mostowców. Najdłuższa jest kładka w Witryłowie koło Sanoka (fot. 6a, b) o rozpiętości 150 m i pomoście szerokości 1,55 m oraz w Bachowie o rozpiętości 143 m i pomoście szerokości 2,20 m. Historia przeprawy przez San w Sanoku Sanok zlokalizowany jest głównie na lewym brzegu rzeki. W latach okupacji w tym rejonie ustalono międzypaństwową granicę niemiecko-sowiecką. Prawobrzeżna strona Sanoka i część powiatu sanockiego dostały się w okresie pod okupację sowiecką, a jej mieszkańcy zostali deportowani do białoruskiej i ukraińskiej części ZSRR. Rosjanie rozpoczęli budowę swojej linii umocnień, zwanej później Linią Mołotowa. Nigdy nie dokończona i nie wyposażona nie odegrała większej roli w historii II wojny światowej. Dziś niewiele z niej pozostało

2 m o s t y p r o j e k t o w a n i e , 2, 3, 4, 5. Wizualizacje mostu pieszo-rowerowego przez San w Sanoku kilka wysadzonych bunkrów i ślady po okopach. Natomiast z pewnością pozostały problemy komunikacyjne z prawobrzeżną częścią miasta. Pierwsze pomysły budowy przeprawy w tym miejscu sięgają początków XX w. Jednak dopiero w listopadzie 1950 r. rozpoczęto odpowiednie starania, które zainicjowali sami mieszkańcy przeprawiający się na drugą stronę najczęściej brodem. Budowę wiszącej stalowej kładki prowadzono na początku systemem gospodarczym i bez fachowego nadzoru (fot. 7a). Już po wydrukowaniu zaproszeń na uroczyste otwarcie, 1 grudnia 1955 r., gwałtowna wichura poważnie uszkodziła gotową do oddania konstrukcję. Jej odbudowa zajęła prawie cztery lata. Na ponowne otwarcie zaproszono między innymi prof. Wasiutyńskiego z Politechniki Warszawskiej, który prowadził nadzór i opiekę przy przebudowie uszkodzonego wcześniej mostu (fot. 8a, 8b). Smukła i ażurowa wisząca konstrukcja była wówczas, jak donosiła Trybuna Ludu (fot. 7b), najdłuższym mostem wiszącym w Polsce. Po założeniu na prawym brzegu Sanu największego w kraju skansenu stała się jedną z atrakcji i to zarówno dla mieszkańców, jak i coraz częściej odwiedzających miasto turystów. Niestety, bardzo podatna na wpływy dynamiczne [5], zwłaszcza poziome oddziaływania od pieszych i nie remontowana, została zamknięta 11

3 6a. 6b. 8a. 7a. 8b. 7b. 12 w 1978 r. z przyczyn technicznych. Jeszcze na krótko spróbowano ją reaktywować po wielkiej powodzi w 1980 r., ale właściwie przez prawie 15 lat wisiała, odstraszając tablicami zabraniającymi wstępu, aż w 1993 r. podjęto decyzję o jej całkowitym rozebraniu. W tym samym miejscu Transprojekt Gdański zaprojektował stały most, z którego udało się wykonać tylko docelowe podpory. Z uwagi na brak funduszy tymczasowo zdecydowano się zastosować konstrukcję mostu składanego typu DMS-65, która straszy mieszkańców i turystów już przez ponad 15 lat. Pomysł budowy nowego mostu pieszo-rowerowego Po zdecentralizowaniu systemu zarządzania krajem lokalne ośrodki zaczęły same kształtować przestrzeń i decydować o inwestycjach publicznych. Stało się tak również w Sanoku. Powstał zakrojony na wiele lat program rewitalizacji miasta i wykorzystania jego naturalnych walorów na cele rekreacyjno-sportowe. Wojsko oddało miastu duże tereny na prawym brzegu Sanu, które granicząc z pięknym naturalnym parkiem skansenu (fot. 9), świetnie nadawały się na rozwinięcie działalności nastawionej na rekreację. Problemem pozostała komunikacja z zabytkami centrum miasta, która przy istniejących mostach jest niewystarczająca. Sukcesy w pozyskiwaniu środków z międzynarodowych funduszy pozwoliły przygotować nowy kompleksowy program. Jest to odbudowa zniszczonej przez Austriaków wieży zamku królowej Bony, w którym od dawna brakuje miejsca na eksponowanie najbogatszych zbiorów zabytkowych ikon oraz galerii zmarłego tragicznie Zdzisława Beksińskiego. Drugi element to odtworzenie typowego małomiasteczkowego rynku galicyjskiego na terenie skansenu, którego dotychczasowe obiekty miały charakter typowo wiejski. Elementem łączącym obie atrakcje ma być nowa kładka przez San, która pozwoli turystom po zejściu z góry zamkowej przejść do skansenu, podziwiając panoramę Gór Sanockich. Stąd wynika potrzeba zaprojektowania atrakcyjnej przeprawy, która będzie przyciągać turystów i z uwagi na swoje położenie stanie się wizytówką miasta. Czas od ogłoszenia przetargu do oddania dokumentacji budowlanej był niezmiernie krótki [1]. Przystąpiono więc szybko do opracowania koncepcji przejścia. Jednym z warunków było uniknięcie podpór w nurcie rzeki, która w tym miejscu przy niskim poziomie wody ma szerokość ponad 100 m. Dodatkowym utrudnieniem była konieczność bezkolizyjnego przejścia nad biegnącą wzdłuż Sanu obwodnicą miasta, będącą jednocześnie czteropasmową drogą krajową, oraz skomunikowania ze znajdującym się pomiędzy obwodnicą a rzeką centrum handlowym i obiektami sportowymi. Stąd wynikła potrzeba zaprojektowania dodatkowej pochylni i schodów zlokalizowanych nie na końcach, ale na długości mostu. Uwarunkowania te znacznie skomplikowały zadanie. Przejście nad drogą wymusiło duże podniesienie

4 m o s t y p r o j e k t o w a n i e Rys.1a. Rys.1b. Rys.1c. niwelety, co nie pozostało bez wpływu na geometrię części nurtowej, a pośrednia pochylnia nie pozwoliła na swobodne kształtowanie położenia podpór mostu. Z uwagi na ograniczenia czasowe rozpatrzono tylko trzy warianty: most wiszący, łukowy i extradosed (rys. 1). Most podwieszony celowo został pominięty z uwagi na wysokość pylonów. Przy tej rozpiętości sięgały by one do położonego na górze zamku, przez co stałyby się elementem dominującym w krajobrazie. Most wiszący nawet przy rozpiętości przęsła 135 m pozwolił na obniżenie wysokości pylonów do kilkunastu metrów ponad niweletę [2], czyli niewiele wyżej niż korony drzew sąsiadującego z mostem parku. Zaproponowany z udziałem inż. Mariana Kręzla stalowy most łukowy (fot. 11) miał rozpiętość 132 m i wyniosłość około 19 m. Konstrukcja dobrze wpisywała się w tło łagodnie wznoszących się gór. Miała lepsze właściwości dynamiczne i aerodynamiczne niż most wiszący. Mogła jednak być bardziej kosztowna w eksploatacji, zwłaszcza biorąc pod uwagę konieczność odnawiania powłok ochronnych stalowej konstrukcji. Nowoczesna forma mostu extradosed (fot. 12) pozwoliła obniżyć wysokość pylonów przy jednoczesnym zastosowaniu w całym moście tańszego, trwalszego i łatwiejszego w kształtowaniu materiału, jakim jest beton, i utrzymaniu walorów estetycznych związanych z występowaniem pylonów i układem podwieszenia. Konstrukcja składała się z trzech ciągłych przęseł o rozpiętościach 55 m m + 55 m = 230 m, podwieszonych cięgnami sprężającymi do niskich, krępych pylonów połączonych z ustrojem nośnym. Ramiona pylonów umieszczone były poza kładką i miały niewielkie pochylenie na zewnątrz. Most miał również bardzo dobre właściwości dynamiczne i odporność na wpływy wiatru. Niestety, charakter pracy konstrukcji, w której występują duże poziome siły wewnętrzne, będące składowymi oddziaływań od cięgien podwieszenia, narzuca stosunkowo duże wymiary przekroju poprzecznego mostu. Jest to szczególnie niekorzystne w przypadku kładek, gdzie obciążenie użytkowe jest zdecydowanie mniejsze niż w mostach drogowych. W konsekwencji otrzymuje się zbyt ciężki i nieekonomiczny dźwigar o dużej wysokości konstrukcyjnej 1,5 m w przęśle i 2,5 m nad podporami, którego głównym zadaniem jest przenoszenie ciężaru własnego, aby zapewnić odpowiednie samosprężenie. Porównanie wariantów przeprowadzono w pięciu kategoriach: zużycie podstawowych materiałów, technologia wykonania, odporność aerodynamiczna, estetyka i eksploatacja. W każdej z nich przyznano ocenę w skali od 1 do 5, którą dodatkowo przemnożono przez odpowiednią wagę, częściowo narzuconą przez inwestora. W ten sposób otrzymano sumaryczną ocenę wariantu. Tabela 1 pokazuje oceny we wszystkich kategoriach wraz z porównaniem sumy ocen ważonych. Z zestawienia wynika, że najlepszą ocenę uzyskał wariant z mostem łukowym. Jest on najtańszy, najprostszy w wykonaniu, stosunkowo odporny na wpływy aerodynamiczne, nie Rys. 1a, b, c. Zaproponowane warianty mostu 6a, b. Witryłów koło Sanoka i najdłuższa w Polsce (150 m) wisząca kładka z wiotkim pomostem drewnianym 7a. Artykuł Prof. Wasiutyńskiego z Trybuny Ludu. Źródło: Muzeum Historyczne w Sanoku 7b. Informacja z 1959 r. o otwarciu najdłuższego w kraju mostu wiszącego. Źródło: Muzeum Historyczne w Sanoku 8a. Prof. Wasiutyński (z lewej) w 1959 roku na otwarciu najdłuższego wówczas w kraju mostu wiszącego przez San w Sanoku (z prawej). Źródło: Muzeum Historyczne w Sanoku 8b. Most zapewniał łączność mieszkańcom dzielnic Biała Górna, Lisza i Międzybrodzie. Źródło: Muzeum Historyczne w Sanoku 9. Naturalny park skansenu na prawym brzegu Sanu 10. Dzielny wojak Szwejk w centrum miasta na lewym brzegu 13

5 11a. 11b. 11c a. 14 odbiega walorami estetycznymi od pozostałych propozycji, choć jest najbardziej kosztowny w eksploatacji. Jako drugi oceniony został most wiszący, który ma najmniejszą odporność aerodynamiczną, a ostatni most podwieszony typu extradosed, który okazał się najdroższym rozwiązaniem. Ostatecznie o wyborze wariantu zdecydowały sentymenty mieszkańców, którzy pamiętali jeszcze rozebraną 10 lat wcześniej wiszącą kładkę. W krótkiej i ograniczonej sondzie internetowej opowiedzieli się oni za rozwiązaniem wiszącym. Mosty wiszące z pomostem wstęgowym Mosty wiszące należą do jednych z najstarszych systemów konstrukcyjnych. Ich historia najprawdopodobniej rozpoczęła się w państwie Inków. Wiszące obiekty mostowe z wiotkim pomostem i głównymi elementami nośnymi w postaci żelaznych łańcuchów budowane były już około 2000 lat temu w Chinach. Początki rozwoju nowoczesnych mostów wiszących przypadają dopiero na przełom wieków XVIII i XIX, a za ich prekursora uznaje się amerykańskiego inżyniera Jamesa Finley a. Od czasu zbudowania przez niego pierwszego nowoczesnego mostu wiszącego ponad wąwozem Jacob s Creek w Stanach Zjednoczonych ta grupa konstrukcji inżynierskich znacznie się rozwinęła. Aktualnie mosty wiszące nie tylko szczycą się rekordowymi rozpiętościami przęseł, ale stanowią też grupę obiektów mostowych bardzo atrakcyjnych pod względem formy. Mosty o konstrukcji wiszącej są szczególnie wrażliwe na działanie obciążeń ruchomych i wiatru, które wywołują drgania konstrukcji w płaszczyźnie pionowej i poziomej, a także drgania giętno-skrętne. Drgania te w przeszłości były przyczyną wielu katastrof mostów wiszących. Z tego też względu konieczne jest zapewnienie systemowi odpowiedniej sztywności. Stosuje się kilka sposobów usztywnienia konstrukcji, które stanowią również jedno z kryteriów podziału mostów wiszących. Zgodnie z tą klasyfikacją wyróżnia się konstrukcje wiszące ze sztywnym pomostem oraz konstrukcje wiszące z wiotkim pomostem. Konstrukcje wiszące ze sztywnym dźwigarem pomostowym stosowane są jako rozwiązania drogowe oraz drogowo-kolejowe. Dźwigar pomostu w tego typu konstrukcjach, nazywany również dźwigarem usztywniającym. Jak wskazuje nazwa, pełni funkcję usztywnienia systemu konstrukcyjnego. W konstrukcjach wiszących z wiotkim pomostem usztywnienie systemu może być zrealizowane przez: zastosowanie ukośnych wieszaków, zastosowanie dodatkowych, zewnętrznych cięgien usztywniających o trasie w łuku przeciwnym do łuku głównych lin nośnych lub przez wykorzystanie sprężonego pomostu wstęgowego. Konstrukcje wiszące z wiotkim pomostem stosowane są między innymi jako rozwiązania mostów dla pieszych. Przykładem mogą być obiekty projektowane przez znanego w świecie prof. J. Strasky ego z Brna [6]. Jego pierwsza tego

6 m o s t y p r o j e k t o w a n i e 13b. 11. Koncepcja mostu łukowego (oprac. inż. Marian Kręzel) 12. Koncepcja mostu typu extradosed (oprac. inż. Piotr Rudy) 13a, b. Most pieszo-rowerowy o rozpiętości 252 m nad jeziorem Vranov w Czechach Kryterium porównawcze Waga Ocena Ocena ważona Wiszący Łukowy Extradosed Wiszący Łukowy Extradosed Zużycie podstawowych materiałów Eksploatacja Walory estetyczne Technologia wykonania Odporność aerodynamiczna RAZEM Tabela 1. Tabela porównawcza wariantów typu konstrukcja to most pieszo-rowerowy nad jeziorem Vranov w Czechach (fot. 13). Wiotki pomost kładki ma formę sprężonej wstęgi i został wykonany z prefabrykowanych żelbetowych segmentów długości 3,0 m. Pojedynczy segment stanowią dwie skrajne, podłużne belki wysokości zaledwie 40 cm, połączone ze sobą płytą o grubości 10 cm i usztywnione żebrami poprzecznymi usytuowanymi na końcach elementu. Stosunek wysokości pomostu do rozpiętości przęsła (252 m) wynosi h: L = 1/630; jest to jedna z najbardziej smukłych konstrukcji na świecie! Podobne dwa mosty tego konstruktora, ale już o mniejszych rozpiętościach 124 m i 130 m, powstały w Stanach Zjednoczonych [9]. Projektowany most w Sanoku Przeprawa podzielona została na cztery niezależne, oddylatowane od siebie konstrukcje: dwa mosty dojazdowe z obu stron, most nad obwodnicą, będącą drogą krajową nr 98, oraz główny most nurtowy (rys. 2). Dodatkowo wyposażono ją w trzy ciągi schodów i pochylnię dla rowerów i niepełnosprawnych (rys. 12). Całkowita długość obiektu bez murów oporowych wynosi 310,0 m. Dominującą formę stanowi betonowa, wiotka konstrukcja przęsła wiszącego mostu nurtowego z dwoma żelbetowymi pylonami w kształcie litery A, zwieńczonymi stalowymi głowicami. Most nad obwodnicą i mosty dojazdowe mają układ płytowy, wieloprzęsłowy, podparty owalnymi, żelbetowymi słupami. Zaprojektowana konstrukcja charakteryzuje się dużą smukłością i dobrze wpisuje się w otaczający teren. Ograniczona wysokość pylonów powoduje, że nie stają się one elementem dominującym i niewiele wywyższają się ponad drzewa sąsiadującego z mostem parku. Nie stanowią też konkurencji w stosunku do widocznego obok, położonego na niewysokiej skarpie zamku. Most nurtowy inspirowany rozwiązaniami prof. Strasky- ego jest konstrukcją wiszącą ze sprężonym pomostem wstęgowym. Głównym elementem nośnym są dwie liny rozpięte pomiędzy pylonami i zakotwione w ich głowicach. Od zewnętrznej strony pylonów umieszczono liny odciągów zakotwione z jednej strony również w głowicy, a z drugiej w gruncie za pośrednictwem żelbetowych bloków oporowych z kotwami gruntowymi. Betonowy sprężony pomost (rys. 3) zaprojektowano z prefabrykatów, które wykształcono w postaci dwóch skrajnych belek wysokości 40 cm, połączonych płytą pomostową grubości 15 cm, usztywnioną dodatkowo poprzecznymi żebrami. Podwieszony jest on do lin nośnych za pomocą obustronnych wieszaków. Szerokość użytkowa między balustradami wynosi 4,0 m, natomiast całkowita szerokość pomostu 6,0 m. Rozpiętość teoretyczna mostu mierzona w osiach podparcia na pylonach wynosi 135,0 m, co daje bardzo smukłą konstrukcję o stosunku h: L = 1: 337. Liny nośne i odciągi zaprojektowano w formie cięgna składającego się z 71 splotów o średnicy 0,6 cala, wykonanych 15

7 Rys. 2. Widok i rzut zaprojektowanego mostu wiszącego w Sanoku 16 ze stali galwanizowanej o wytrzymałości R vk = 1770 MPa. W rejonie środka rozpiętości przęsła przewidziano połączenie liny nośnej bezpośrednio z pomostem za pomocą stalowych obejm kotwionych w betonowej płycie. Odciągi zakotwione będą w gruncie za pośrednictwem masywnych żelbetowych bloków oporowych. Fundamenty tych bloków wzmacniają osadzane w skalistym podłożu kotwy gruntowe przeciwdziałające wyrywaniu bloków i stabilizujące je na przesuw poziomy. Sploty dodatkowo zabezpieczone będą osłoną w postaci stalowej rury podzielonej na odcinki pozwalające dopasować się do geometrii liny. Wewnątrz rury osłonowej, po zaspawaniu jej styków przewidziane jest wykonanie iniekcji cementowej, będącej dodatkowym zabezpieczeniem antykorozyjnym i usztywnieniem liny. W celu zabezpieczenia iniektu przed naprężeniami rozciągającymi, które mogą pojawić się w stanach użytkowych, przewidziano wykonanie zabiegów polegających na wstępnym obciążeniu przęsła przed iniekcją i zwolnieniu tego obciążenia po uzyskaniu 50% gwarantowanej wytrzymałości iniektu na ściskanie. Opisana w [4] analiza wariantowa pozwoliła dobrać optymalną strzałkę zwisu liny i jej przekrój przy wspomnianej wyżej konieczności stosowania stosunkowo niskich pylonów i uwzględnieniu wysoko prowadzonej niwelety. Oprócz tego zdecydowano się na zbliżenie liny do pomostu w środku rozpiętości przęsła, co dało korzystny efekt w postaci redukcji ugięć. Analiza konstrukcji mostu Obliczenia wykonano przy uwzględnieniu nieliniowego charakteru pracy konstrukcji spowodowanego dużymi odkształceniami. Most zamodelowany został jako przestrzenna, wisząca konstrukcja, składająca się z głównych lin nośnych, wieszaków i pomostu (rys. 4). Pomost stanowiły podłużne elementy prętowe podwieszone do wieszaków za pomocą dodatkowych prętów poprzecznych. Liny i wieszaki zamodelowano za pomocą elementów kablowych o zerowej sztywności giętnej. Ponieważ w rzeczywistości pomost montowany ma być z prefabrykowanych segmentów, konieczne było uwzględnienie stanów montażowych, w których tylko liny nośne przenoszą ciężar własny konstrukcji. Na tym etapie podwieszone segmenty połączone są ze sobą tylko za pomocą sworzni i nie biorą udziału w przenoszeniu obciążeń, aż do zabetonowania styków i sprężenia. Dopiero wówczas pomost staje się częścią konstrukcji mostu, usztywniając cały system w stanach docelowych. W obliczeniach uwzględniono następujące obciążenia i wpływy: ciężar stały, sprężenie pomostu, obciążenie technologiczne, zmiany temperatury i wiatr, skurcz i pełzanie betonu oraz obciążenia użytkowe w postaci tłumu pieszych (4,0 kn/m 2 ) i pojazdu wyjątkowego (30 kn). Analiza dynamiczna obejmowała wyznaczenie postaci drgań własnych i odpowiadających im częstości (tabela 2). Uzyskane wyniki wykorzystane zostały do oceny

8 m o s t y p r o j e k t o w a n i e przyspieszeń wywoływanych przez ruch pieszych i do celów uproszczonej analizy aerodynamicznej. Wyznaczenie dodatkowych efektów związanych z drganiami wykonano w związku z małą sztywnością konstrukcyjną mostu, rozumianą tutaj jako iloraz przyłożonej w środku rozpiętości siły skupionej do uzyskanego jednostkowego ugięcia. Wynosi ona 1,2 kn/mm i jest znacznie mniejsza od zalecanych przez Bachmanna 8,0 kn/mm 2. Analiza dynamicznego działania pieszych na konstrukcję mostu obejmowała oszacowanie przewidywanych przyspieszeń spowodowanych przez jedną maszerującą osobę oraz przez grupę pieszych i porównanie tych wartości z wielkościami tolerowanymi, podanymi w normach i literaturze. Biorąc pod uwagę lokalizację mostu, przyjęto, że gęstość tłumu pieszych nie będzie przekraczać 0,6 osoby/m 2. W takim przypadku swoboda ruchu będzie okresowo utrudniona i w efekcie na przęśle w jednym momencie może się znaleźć około 340 osób. Do określenia dynamicznego wpływu pieszych konieczne było przyjęcie wielkości tłumienia drgań całego systemu. Niestety przy dzisiejszym stanie wiedzy jest to trudne i bardzo często bywa najsłabszym punktem analiz dynamicznych prowadzonych na etapie projektu. Przy tej okazji nasuwa się dygresja, aby rozpocząć tworzenie specjalnej bazy danych ze zmierzonymi doświadczalnie wielkościami tłumienia w istniejących mostach, a w szczególności w mostach dla pieszych [8]. Tutaj posłużono się prostym empirycznym wzorem [2], pokazującym zależność współczynnika tłumienia ζ od częstotliwości drgań własnych f: ζ = 0,004 f -0,9 Oczekiwane przyspieszenia spowodowane przez jedną maszerującą osobę obliczono, korzystając z metody Rainera [7]. Wartości tolerowane wzięto z normy BS5400 [11]. Okazało się, że mogą one być przekroczone jedynie w przypadku zsynchronizowanych przemarszów grupy pieszych. Jednak ponieważ większość pierwszych częstotliwości drgań własnych jest poniżej 1,5 Hz (rys. 14), mało prawdopodobne jest, aby rezonans wywołał niebezpieczną odpowiedź mostu. Podobnie jest ze zjawiskiem sprzężenia (lock-in effect), które powstaje częściej przy drganiach poprzecznych niż pionowych. Ono również nie będzie miało wielkiego znaczenia, ponieważ pierwsza częstotliwość drgań giętnych w płaszczyźnie poziomej wynosi zaledwie f l1 = 0,52 Hz, a następna jest już powyżej 3 Hz. Obie są więc poza niebezpiecznym zakresem strefy rezonansowej. Analiza teoretyczna wpływu wiatru obejmowała: identyfikację środowiska wiatrowego w otoczeniu mostu, uwzględnienie w obliczeniach statyczno-wytrzymałościowych wpływu statycznego parcia wiatru oraz uproszczoną analizę aerodynamiczną z uwzględnieniem zjawisk flatterowych, galopowania i wzbudzenia wirowego. Jak się okazało, stosunek pierwszej częstotliwości skrętnych 17

9 Literatura 1. Projekt architektoniczno-budowlany kładki pieszo-rowerowej przez San w Sanoku. CADmost Projekt, Gliwice Bachmann H., Ammann W.: Vibrations problems in structures. Birkhauser Verlag, Basel Biliszczuk J.: Mosty podwieszane. Projektowanie i realizacja. Arkady, Warszawa Chrapek S., Salamak M.: Analiza wariantowa wiszącego mostu dla pieszych z pomostem wstęgowym. Most pieszo-rowerowy przez San w Sanoku. Inżynieria i Budownictwo (1-2, 2008). 5. Flaga A., Michałowski T.: Aerodynamika lekkich kładek dla pieszych. Monografia Projektowanie, budowa i estetyka kładek dla pieszych, Politechnika Krakowska Główczak W.: Wiszące i podwieszone kładki w Południowej Małopolsce. Monografia Projektowanie, budowa i estetyka kładek dla pieszych. Politechnika Krakowska Rainer J.H., Pernica G., Allen D.E.: Dynamic Loading and Response of Footbridges. Canadian Journal of Civil Engineering, 15(1), 66, Salamak M.: Doświadczalne metody określania poziomu tłumienia drgań w kładkach dla pieszych. Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice Strasky J.: Stress Ribbon and Cable Supported Pedestrian Bridges. Thomas Telford Ltd., London Tomakaa K.: Kładki wiszące na rzece San. go.pl. 11. BS 5400, Part 2, Appendix C: Vibration Serviceability Requirements for Foot and Cycle Track Bridges. 2000, British Standards Institution, London drgań własnych do giętnych jest dość duży i wynosi: η = f t1 /f b1 = 1,29/0,32 = 4,03 > 2,5 Zgodnie z [9] zapewnia to aerodynamiczną stateczność zaprojektowanego mostu wiszącego. Analiza ta wykazała jednak, że w przypadku mniejszych prędkości wiatru może dochodzić do wzbudzania ruchu wirowego, a w konsekwencji powodować pewien dyskomfort u pieszych i dodatkowe zmęczenie materiału. Dlatego zasugerowano, aby na etapie opracowywania projektu wykonawczego przeprowadzić badania modelu wycinkowego w tunelu aerodynamicznym. W ten sposób będzie można określić położenie i kształt turbulizatorów (owiewek), które powinny wyeliminować powstawanie zakłóceń wirowych w przepływie powietrza wokół konstrukcji. Podsumowanie Przedstawiony projekt mostu wiszącego w Sanoku jest pierwszą tego rodzaju konstrukcją w kraju. Od wielu lat w Polsce nie projektuje się i nie buduje mostów wiszących. W przypadku śmiałych rozwiązań ostatnie dziesięciolecie zostało zdominowane przez mosty podwieszone. Mosty wiszące, choć w swojej klasycznej wersji bardzo podatne na wpływy dynamiczne [5], stanowią alternatywę dla konstrukcji podwieszonych w wypadku większych rozpiętości i potrzeby obniżenia wysokości pylonów [6]. Zastosowanie wstęgowego, sprężonego pomostu betonowego znacznie poprawia odporność dynamiczną i trwałość całego obiektu [6]. Jeśli uda się zrealizować tę konstrukcję, to będzie to najdłuższy most wiszący w naszym kraju (nie licząc linowych wiotkich kładek na Sanie [10]), a z pewnością pierwszy z betonowym pomostem wstęgowym. Hz Pionowe Hz Skrętne Hz Poprzeczne 0,32 1,05 0,52 0,42 1,29 Rys. 4a. Rys. 4b. Rys. 3. Rys. 3. Przekrój poprzeczny mostu wiszącego Rys. 4a, b. Przestrzenny model mostu 0,57 1,87 [Hz] Podłużne 0,73 2,02 0,92 0,96 2,49 1,23 1,52 [Hz] Pionowe 18 1,88 2,66 2,23 3,09 Tabela 2. Podstawowe postacie drgań własnych z odpowiadającymi im częstościami poniżej 3 Hz