SPIS TREŚCI 7. ZAŁOŻENIA DOTYCZĄCE REMONTU OBIEKTU PRACE PRZYGOTOWAWCZE OPIS PROJEKTOWANEGO ROZWIĄZANIA... 10

Transkrypt

1 SPIS TREŚCI str. 1. ZADANIE : OBIEKT : ZAMAWIAJĄCY : PODSTAWA OPRACOWANIA : CEL I ZAKRES OPRACOWANIA OPIS MOSTU - STAN ISTNIEJĄCY Dokumentacja fotograficzna ZAŁOŻENIA DOTYCZĄCE REMONTU OBIEKTU PRACE PRZYGOTOWAWCZE Wstęp Etapowanie robót i organizacja ruchu zastępczego Rozbiórka elementów pomostu Rozbiórka elementów drogi i chodników OPIS PROJEKTOWANEGO ROZWIĄZANIA Założenia projektowe Remont ustroju nośnego Remont przyczółków Żelbetowa płyta pomostowa Wyposażenie obiektu Kapy chodnikowe Bariery energochłonne Połączenie obiektu z drogą Wzmocnienie nawierzchni nad przyczółkami Dojazdy i dojścia do obiektu Zabezpieczenie antykorozyjne Konserwacja łożysk UPORZĄDKOWANIE TERENU WOKÓŁ OBIEKTU ELEMENTY OCHRONY ŚRODOWISKA KOLORYSTYKA OBIEKTU WYTYCZNE REALIZACJI OBIEKTU Prace przygotowawcze Kolejność realizacji robót OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE... 17

2 Przedmiot, podstawa i cel obliczeń Model obliczeniowy konstrukcji Charakterystyki mechaniczne i fizyczne stosowanych materiałów Charakterystyki geometryczne elementów Układy obciążeń Zestawienie obciążeń Sprawdzenie stanu wytężenia elementów konstrukcji stalowej Sprawdzenie połączeń elementów konstrukcji stalowej Sprawdzenie stanu wytężenia żelbetowej płyty pomostowej Obwiednie reakcji na łożyskach Ugięcia dźwigarów WARUNKI BEZPIECZEŃSTWA UWAGI FORMALNE... 46

3 3 1. ZADANIE : REMONT STALOWEGO MOSTU DROGOWEGO 2. OBIEKT : MOST DROGOWY 3. ZAMAWIAJĄCY : ZARZĄD DRÓG POWIATOWYCH KŁODZKO, UL. OBJAZDOWA PODSTAWA OPRACOWANIA : Umowa Nr 60/2008 z dnia 17 listopada 2008 r. Wizja lokalna w terenie dnia 29 listopada 2008 r oraz pomiary inwentaryzacyjne i pomiary sytuacyjno wysokościowe; Dokumentacja fotograficzna; Obowiązujące przepisy i normy; Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane. PN-90/B Projekty budowlane. Obliczenia statyczne. PN-85/S Obiekty mostowe. Obciążenia. PN-82/S Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie. PN-91/S Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie.

4 4 Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej Nr 430 z 2 marca 1999 r. w sprawie ustalenia warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. PN-03264:2002 Konstrukcje betonowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie Katalog Detali Mostowych, GDDKiA, Warszawa 2002 r. 5. CEL I ZAKRES OPRACOWANIA. Zakres projektu odpowiada warunkom określonym w ustawie Prawo Budowlane. Opracowanie obejmuje całkowity zakres projektu budowlanego i materiałów niezbędnych do zgłoszenia lub uzyskania pozwolenia na remont mostu nad rzeką Bystrzyca Dusznicką w ciągu ulicy Korczaka w m. Kłodzko. 6. OPIS MOSTU - STAN ISTNIEJĄCY. Przedmiotowy obiekt usytuowany jest w ciągu ulicy Korczaka w miejscowości Kłodzko. Przeszkodę stanowi rzeka Bystrzyca Dusznicka. Lokalizację obiektu przedstawiono na rys Rys Lokalizacja obiektu.

5 5 Most jest obiektem jednoprzęsłowym o dźwigarach kratownicowych. Rozpiętość teoretyczna w osiach łożysk wynosi 23,0 m. Ustrój nośny stanowią dwa skrajne dźwigary kratowe z układem słupków i krzyżulców. Osiowa odległość pomiędzy słupkami wynosi 2,30 m. Pomost wykonany został na kształtownikach Zoressa i stanowi go betonowe wypełnienie oraz warstwa nawierzchni bitumicznej o łącznej grubości 0,40 m. Obiekt jest prosty w planie i przecina przeszkodę pod kątem 90. Szczegółową inwentaryzację obiektu wraz z elementami składowymi ustroju nośnego oraz opisem elementów wyposażenia zawarto w dokumentacji rysunkowej. Zasadnicze dane i parametry obiektu istniejącego: a) liczba przęseł n = 1; b) rozpiętości teoretyczne przęsła L t = 23,00 m; c) skos obiektu α = 90,00 d) szerokość użytkowa jezdni B j = 5,00 m; e) nawierzchnia jezdni bitumiczna. f) szerokość użytkowa chodników B ch = 2 x 0,90 m g) szerokość całkowita obiektu B op = 7,79 m; h) długość całkowita obiektu L c = 29,50 m; i) balustrady stalowe; 6.1. Dokumentacja fotograficzna. Na rys przedstawiono dokumentację fotograficzną obiektu nawiązująca do części opisowej zawartej w p.6. Dokumentację fotograficzną wykonano podczas wizji lokalnej na obiekcie w dniu 29 listopada 2008 r. przy dobrej widoczności i temperaturze otoczenia ok. 4 C.

6 REMONT STALOWEGO MOSTU DROGOWEGO Rys Widok ogólny obiektu od strony górnej wody Rys Widok z najazdu od strony Krosnowic. 6

7 REMONT STALOWEGO MOSTU DROGOWEGO Rys Widok na przyczółek lewobrzeżny od strony górnej wody 6.5. Widok spodu pomostu z lewego brzegu 7

8 REMONT STALOWEGO MOSTU DROGOWEGO 8 Rys Widok dolnego węzła od spodu konstrukcji. Widoczna zaawansowana korozja Rys Widok pasa dolnego z nakładkami oraz pomostu na kształtownikach Zoressa.

9 9 7. ZAŁOŻENIA DOTYCZĄCE REMONTU OBIEKTU Z uwagi na brak możliwości wykonania remontu obiektu z utrzymaniem na nim samochodowego ruchu wahadłowego ( mała szerokość jezdni ), na czas prowadzenia robót obiekt zostanie całkowicie wyłączony z ruchu kołowego. Wykonawca robót dokona wszelkich niezbędnych uzgodnień związanych z wprowadzeniem objazdu na czas remontu obiektu, z uwzględnieniem własnego, zatwierdzonego przez Inwestora harmonogramu robót. Przy tak zorganizowanym ruchu zastępczym możliwe jest wykonanie przebudowy mostu w jednym etapie, minimalizując jednocześnie okres wyłączenia obiektu z ruchu. Roboty naprawcze na powierzchniach przyczółków oraz prace związane z zabezpieczeniem antykorozyjnym konstrukcji stalowej poniżej docelowego pomostu możliwe są do wykonania po przywróceniu pierwotnej organizacji ruchu. 8. PRACE PRZYGOTOWAWCZE 8.1. Wstęp Przed przystąpieniem do remontu obiektu niezbędne jest przeprowadzenie prac rozbiórkowych i przygotowawczych mających na celu prawidłowe zrealizowanie założonego zakresu i technologii robót z uwzględnieniem organizacji ruchu Etapowanie robót i organizacja ruchu zastępczego Projektowany remont będzie prowadzony z uwzględnieniem organizacji ruchu opisanej w założeniach dotyczących remontu obiektu. W czasie wykonywania robót należy dokonywać przeglądów elementów oznakowania, oświetlenia i sygnalizacji z natychmiastowym usunięciem usterek i uszkodzeń Rozbiórka elementów pomostu zakresie: Rozbiórkę elementów wyposażenia obiektu należy przeprowadzić w następującym

10 10 Rozbiórka wszystkich warstw nawierzchni na całej długości pomostu obiektu wraz z dojazdami w zakresie ujętym dokumentacją projektową Rozbiórka stalowych kształtowników Zoressa wraz z usunięciem nitów mocujących je do podłużnic Oczyszczenie strumieniowo-ścierne wszystkich elementów stalowych wraz z okładziną kamienną przyczółków 8.4. Rozbiórka elementów drogi i chodników Rozbiórkę elementów drogi i chodników na dojazdach do obiektu należy wykonać w zakresie określonym dokumentacją rysunkową. Głębokość wykopów przyjęto jako minimalną dla potrzeb wykonania nowych elementów dojazdów. Krawędzie wykopów należy zabezpieczyć przed osuwaniem, a sposób zabezpieczenia musi uwzględniać bezpieczeństwo ruchu na czynnych częściach drogi podczas prowadzenia prac remontowych. W zakres prac rozbiórkowych na dojazdach wchodzi również rozbiórka istniejącego oporęczowania- wszystkie przeciągi, słupki i pochwyty za wyjątkiem elementów znajdujących się pomiędzy słupkami mocowanymi do bocznego ceownika w osi poprzecznic podporowych. Wszelkie prace rozbiórkowe dotyczące zarówno pomostu jak i dojazdów należy wykonać tak, by nie nastąpiło zanieczyszczenie terenu rzeki Bystrzyca Dusznicka, z zachowaniem wymogów ochrony środowiska i przepisów BHP. 9. OPIS PROJEKTOWANEGO ROZWIĄZANIA 9.1. Założenia projektowe Projekt przebudowy przedmiotowego obiektu wykonano przy następujących założeniach : a) most po przebudowie będzie obiektem o normowych parametrach obciążenia, to znaczy będzie odpowiadał klasie C wg normy obciążeń PN - 85/S (pojazdy o ciężarze całkowitym do 300 kn (30 t ), b) rzędna spodu konstrukcji w stosunku do spodu konstrukcji mostu istniejącego nie ulegnie zmianie, c) światło poziome i pionowe pod obiektem pozostanie bez zmian,

11 11 d) konstrukcja mostu będzie zawierała rozwiązania podwyższające jego trwałość i bezpieczeństwo użytkowników, takie jak : wykonane zostanie bariera energochłonna na całej długości obiektu i w częściach dojazdowych wykonany zostanie nowy, szczelny pomost z płyty żelbetowej e) Obiekt wykonany zostanie bez szkodliwego wpływu na środowisko naturalne, f) Do minimum ograniczony został zakres robót koniecznych do wykonania z poziomu terenu ( roboty naprawcze ustroju nośnego od spodu i podpór ), 9.2. Remont ustroju nośnego W zakres remontu ustroju nośnego wchodzi: Wykonanie żelbetowej pyty pomostowej Wykonanie napraw uszkodzonych elementów ustroju nośnego i podpór Oczyszczenie konstrukcji stalowej i podpór metodami strumieniowo-ściernymi Zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowej Wyposażenie obiektu 9.3. Remont przyczółków Kamienne przyczółki należy oczyścić przez piaskowanie, wykonać renowację fugowania lub odtworzenie brakujących fug zaprawami niskoskurczowymi. Odspojone fragmenty kamieniarki skrzydeł należy zdemontować i przemurować na nowo. Odtworzyć należy z istniejących elementów kamienne okładziny na górnych powierzchniach skrzydeł przyczółków. Przed ponownym montażem okładzin konieczne jest wykonanie betonowej podlewki z betonu B30 gr. ok. 10 cm niwelującej różnicę wysokości pomiędzy istniejącym i projektowanym poziomem chodników na obiekcie Żelbetowa płyta pomostowa Na istniejącym układzie rusztowym ( poprzecznice i podłużnice ) oparto żelbetową płytę pomostową z betonu B40 o grubości w osiach odwodnienia cm. Spadek

12 12 poprzeczny płyty pomostowej w strefie jezdni zaprojektowano jako daszkowy wynoszący 2,0 %. Kontrspadek pod kapami chodnikowymi ukształtowano w nachyleniu poprzecznym 2,0 %. W projekcie przewidziano wykonanie płyty pomostowej z wykorzystaniem szalunków podwieszonych. Ukształtowanie płyty pomostowej dostosowano do przebiegu niwelety trasy i położenia w planie osi istniejącej drogi. W związku z tym jej grubości jest zmienna na długości i wynosi: W osi jezdni: 23 cm nad podporami skrajnymi i 28 cm w środku rozpiętości; W osi odwodnienia: 18 cm nad podporami skrajnymi i 23 cm w środku rozpiętości; Jako zbrojenie miękkie przyjęto stal BSt500S na zbrojenie główne i St3S-b na zbrojenie drugorzędne Wyposażenie obiektu Na obiekcie przewidziano zastosowanie następujących elementów wyposażenia: jezdnia złożona z warstwy ścieralnej o grubości 40 mm (beton asfaltowy SMA) oraz wiążącej o grubości 40 mm (asfalt twardolany) izolacja z papy termozgrzewalnej krawężnik kamienny 18 x 18 żelbetowe kapy chodnikowe z z betonu B40 z zastosowaniem nawierzchni szczelnej na bazie żywicy epoksydowej i poliuretanu bariery i barieroporęcze energochłonne SP-06 przekładkowe Jezdnię ukształtowano w daszkowym spadku poprzecznym wynoszącym 2,0%. Żelbetowe kapy chodnikowe przykryte są warstwą z żywic epoksydowych i poliuretanu gr. 5 mm. Spadek poprzeczny kap chodnikowych wynosi 3,0 % Kapy chodnikowe Po obu stronach płyty pomostowej zaprojektowano kapy chodnikowe z betony B 40 ograniczone od strony jezdni krawężniakami kamiennymi 18 x 18 cm.

13 13 W obu kapach chodnikowych należy zamontować przed ich betonowaniem po 3 rezerwowe rury PEHD średnicy 110 mm dla przeprowadzenia urządzeń obcych. Lokalizację rur pokazano w dokumentacji rysunkowej. Kanały kablowe zaprojektowano jako rezerwowe dla sieci, których ewentualny perspektywiczny montaż będzie możliwy bez ingerencji w konstrukcję obiektu. Rezerwowe kanały kablowe należy zakończyć ok. 0,5 m poza kapami chodnikowymi na skrzydłach, a zaślepione i skierowane ku dołowi wloty ukryć w podbudowie kostki betonowej Bariery energochłonne W zakresie lokalnego pikietażu 0,00 23,00 przewiduje się montaż prowadnicy stalowej bariery energochłonnej SP-06 do istniejących słupków ustroju nośnego za pośrednictwem przekładek systemowych na połączenia śrubowe. Na skrzydłach zaprojektowano przedłużenie tych barier jako barieroporęcz przekładkową SP-06 ze słupkami mocowanymi w kamiennej okładzinie przyczółków przy pomocy kotew stalowych wklejanych na żywicę epoksydową. Dojazdy z obu stron obiektu ograniczone zostały barierą przekładkową SP-06 zatopioną na długości 10,0 m zgodnie z dokumentacją rysunkową Połączenie obiektu z drogą W strefach zaplecznych przyczółków przewidziano żelbetowe płyty przejściowe. Zaprojektowano płyty długości 4,0 m oraz grubości 0,30 m. Płyty powinny zostać wykonane w elementach o szerokości 2,50 m. Nachylenie podłużne płyt przejściowych wynosi 10,0 %. W dokumentacji projektowej przyjęto frezowanie nawierzchni istniejącej jezdni w strefach określonych dokumentacją rysunkową na głębokość 4 cm i odtworzenie jej w projektowanych rzędnych nową warstwą ścieralną SMA 0/12,8. W związku z powyższym wszelkie prace związane z frezowaniem nawierzchni należy poprzedzić domiarami wysokościowymi w takim zakresie, by możliwe było dowiązanie jezdni nową warstwą ścieralną do jezdni istniejącej Wzmocnienie nawierzchni nad przyczółkami

14 14 Z uwagi na rozpiętość obiektu nie przewiduje się zastosowania specjalnych urządzeń dylatacyjnych. Nawierzchnia w strefie zakończenia płyty pomostowej zostanie wzmocniona pasem geosiatki szerokości 1,0 m Dojazdy i dojścia do obiektu Położenie wysokościowe jezdni wraz z dojazdami zaprojektowano tak, by zminimalizować zakres robót drogowych związanych z dowiązaniem istniejącej jezdni do jezdni nowoprojektowanej. Nawierzchnię na dojazdach w strefie jezdni ( w tym nad płytami przejściowymi ) zaprojektowano jako nawierzchnię podatną typu A dla kategorii ruchu KR4. Przyjęty układ warstw jest następujący: warstwa ścieralna (asfaltobeton SMA 0/12,8 ) - 4 cm beton asfaltowy 0/16-8 cm podbudowa z betonu asfaltowego 0/16-10 cm podbudowa z kruszywa łamanego stabilizowanego mechanicznie 0/31,5-20 cm grunt stabilizowany cementem R = 2,5-5,0 MPa Poza obrysem ustroju nośnego zaprojektowano obustronne chodniki szerokości dostosowanej do istniejących chodników w miejscach ich dowiązania składające się z elementów: krawężnik kamienny 18 x 18 cm obrzeże betonowe od strony stożków nasypowych nawierzchnia z kostki betonowej wibroprasowanej gr. 6 cm na warstwie pospółki gr. 15 cm. barieroporęcze SP-06/M Dowiązanie nowoprojektowanych chodników do chodników istniejących zrealizowano na długości określonej w dokumentacji rysunkowej Zabezpieczenie antykorozyjne Wszystkie elementy stalowe konstrukcji zabezpieczyć poprzez pokrycie ich powłokami malarskim po uprzednim oczyszczeniu metodami strumieniowo-ściernymi do stopnia

15 15 czystości Sa2,5. Przewidziano następujący układ warstw systemu ochronnego dla konstrukcji stalowej: Zabezpieczenie spodu konstrukcji o o o gruntowanie 60 µ m warstwa pośrednia 100 µ m warstwa zamykająca 80 µ m Zabezpieczenie węzłów i miejsc trudno dostępnych o o o gruntowanie 60 µ m warstwa pośrednia 180 µ m warstwa zamykająca 80 µ m Zabezpieczenie górnej części konstrukcji i balustrad o o o gruntowanie 60 µ m warstwa pośrednia 80 µ m warstwa zamykająca 80 µ m Zabezpieczenie szczelin pomiędzy nitowanymi elementami konstrukcji o o pełne zabezpieczenie antykorozyjne jak dla danego elementu konstrukcyjnego zamknięcie szczelin kitem poliuretanowym Brakujące nity uzupełnić śrubami klasy 10,9 o średnicy analogicznej do średnicy trzpienia nitów i dokręcić momentem Ms wg PN-82/S ( tabela Z4-2, str.47 ). Wszystkie elementy betonowe mające bezpośredni kontakt z gruntem, co do których nie podano wymagań należy zabezpieczyć powierzchniowo bitumiczną powłoką ochronną Konserwacja łożysk Wszystkie łożyska należy oczyścić poprzez hydropiaskowanie i wykonanie powłoki malarskiej o łącznej grubości suchej powłoki min.300 µm Wszystkie powierzchnie styku elementów ruchomych łożysk docelowo należy pokryć smarem grafitowym. 10. UPORZĄDKOWANIE TERENU WOKÓŁ OBIEKTU

16 16 Teren wokół obiektu po zakończeniu robót należy doprowadzić do stanu wyjściowego z obsianiem trawą i odtworzeniem elementów zagospodarowania zniszczonych podczas budowy. Powierzchnie skarp przed ich reprofilacją powinny być odhumusowane, uzupełnione pospółką, wyrównane i zagęszczone. 11. ELEMENTY OCHRONY ŚRODOWISKA Przyjęty w dokumentacji projektowej sposób remontu obiektu nie wpływa na pogorszenie stanu środowiska naturalnego. Projekt wykonania ochrony przed korozją elementów konstrukcji zostanie wykonany przez Wykonawcę zabezpieczenia antykorozyjnego i powinien zawierać warunki wykonywania powłok ochronnych uwzględniające ochronę środowiska. 12. KOLORYSTYKA OBIEKTU Dla poszczególnych elementów obiektu przewidziano następującą kolorystykę: RAL 5009 Pas górny i pas dolny obu dźwigarów kratownicowych RAL 7030 Pozostałe elementy stalowe konstrukcji 13. WYTYCZNE REALIZACJI OBIEKTU Prace przygotowawcze W zakres prac przygotowawczych dla budowy obiektu wchodzą: Wyznaczenie obiektu mostowego Wyznaczenie obiektu mostowego obejmuje wyznaczenie osi jezdni i punktów wysokościowych, zastabilizowanie ich w sposób trwały, ochronę przed zniszczeniem, oznakowanie w sposób ułatwiający odszukanie i ewentualne odtworzenie oraz wyznaczenie usytuowania obiektu (kontur, dodatkowe punkty robocze).

17 17 Opracowanie i uzgodnienie przez Wykonawcę robót projektu organizacji ruchu zastępczego na czas remontu Kolejność realizacji robót Roboty związane z wykonaniem remontu obiektu należy wykonywać w następującej kolejności: 1. Rozbiórka nawierzchni na pomoście i dojazdach w zakresie ujętym dokumentacją projektową 2. Rozbiórka chodników i podbudowy nawierzchni w zakresie ujętym dokumentacją projektową 3. Rozbiórka stalowych kształtowników pomostowych 4. Oczyszczenie konstrukcji stalowej 5. Wykonanie żelbetowej płyty pomostowej 6. Wykonanie płyt przejściowych żelbetowych 7. Wykonanie izolacji pomostu i płyt przejściowych oraz podbudowy i podsypki pod nawierzchnię na dojazdach 8. Wykonanie krawężników i kap chodnikowych 9. Ułożenie nawierzchni na obiekcie i dojazdach 10. Zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowej 11. Wykonanie napraw powierzchniowych istniejących przyczółków 12. Wyposażenie obiektu 13. Wykonanie nawierzchni szczelnej na chodnikach z żywic epoksydowych 14. OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE Przedmiot, podstawa i cel obliczeń Przedmiotem obliczeń jest ustrój nośny obiektu dźwigar kratownicowy, wraz z pomostem w formie otwartego rusztu stalowego i opartej na nim niezespolonej, żelbetowej płyty. Podstawą opracowania jest część rysunkowa projektu remontu przedmiotowego obiektu. Obliczenia statyczne wykonano zgodnie z następującymi normami i przepisami: PN-90/B Projekty budowlane. Obliczenia statyczne. PN-85/S Obiekty mostowe. Obciążenia.

18 18 PN-82/S Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie. PN-91/S Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. Celem opracowania jest zwymiarowanie i sprawdzenie podstawowych elementów konstrukcyjnych ustroju nośnego i pomostu obiektu oraz ich połączeń na obciążenia klasy C wg PN-85/S Model obliczeniowy konstrukcji Obliczenia wielkości statycznych konstrukcji wykonano przy użyciu modelu MES obiektu, wykonanego na potrzeby przedmiotowego opracowania, w oparciu o poniższe zasady. Konstrukcję mostu opisano numerycznie jako strukturę przestrzenną klasy (e 1 +e 2,p 3 ), odzwierciedlając jej kształt zarówno w planie jak i przekroju poprzecznym, łącznie ze sposobem podparcia. Elementami prętowymi opisano geometrię kratownicowych dźwigarów głównych (zakrzywionego pasa górnego, pasa dolnego, słupków i krzyżulców) oraz elementów rusztu pomostu (poprzecznic i podłużnic). We wszystkich węzłach połączeń elementów kratownicy nadano zwolnienia momentowe realizujące swobodę obrotów w płaszczyźnie dźwigara. Połączenia poprzecznic z węzłami kratownicy modelowano jako sztywno utwierdzone, zapewniając rzeczywisty sposób przekazania sił z pasów poprzecznic na słupki dźwigarów. Układ taki odzwierciedla pracę ustroju poprzecznej półramy kratownicowej. W węzłach połączeń podłużnic z poprzecznicami nadano zwolnienia momentowe realizujące swobodę obrotów podłużnic w płaszczyźnie pionowej (wzdłuż podłużnic) i poziomej. Elementami powierzchniowymi opisano żelbetową płytę pomostową. Podparcie elementów powierzchniowych na prętach rusztu pomostu zrealizowano w sposób odzwierciedlający pracę niezespolonej płyty pomostowej tj. przenoszenie tylko sił pionowych. Tym samym uwzględniono pracę płyty pomostowej wynikającą z jej własnej sztywności i będącą następstwem tego redystrybucję obciążenia na poszczególne elementy rusztu. Elementom prętowym przypisano charakterystyki materiałowe i geometryczne przekroju brutto bez uwzględnienia osłabień korozyjnych. W przypadku elementów powierzchniowych przypisano charakterystyki materiałowe i geometryczne przekroju o średniej wysokości płyty pomostowej.

19 19 W modelu geometrii pominięto spadki poprzeczne i podłużne. Na rysunku poniżej przedstawiono graficznie opis numeryczny przęsła. 3,45 m 8 x 0,78 7,37 m 2,30 2,30 2,30 2,30 2,30 2,30 23,00 m 2,30 2,30 2,30 2,30 Rys. Model geometrii mostu (e 1 +e 2,p 3 ). celu: Modelu obliczeniowego użyto do przeprowadzenia analizy numerycznej mającej na wyznaczenie charakterystycznych i obliczeniowych wartości sił wewnętrznych i reakcji podporowych wywołanych obciążeniami stałymi oraz zmiennymi klasy C; określenie maksymalnych ugięć wywołanych obciążeniami stałymi oraz zmiennymi klasy C; przeprowadzenie analizy wyboczeniowej Charakterystyki mechaniczne i fizyczne stosowanych materiałów Właściwości stali konstrukcyjnej gatunku St3M (przyjęte do obliczeń) L.p. Parametr Wartość [1] [2] [3] 1. Wytrzymałość charakterystyczna, granica plastyczności R e =235 MPa 2. Wytrzymałość obliczeniowa przy osiowym rozciąganiu R=200 MPa 3. Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie R t =120 MPa 4. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk R d =240 MPa 5. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk skupiony wg. Hertza R dh =700 MPa 6. Współczynnik sprężystości podłużnej E s =205 GPa 7. Współczynnik Poissona ν=0,3

20 20 8. Współczynnik rozszerzalności termicznej α t =0, Ciężar własny stali γ s =78,5 kn/m 3 Właściwości stali na nity gatunku St3N (przyjęte do obliczeń) L.p. Parametr Wartość [1] [2] [3] 1. Wytrzymałość obliczeniowa przy osiowym rozciąganiu R =110 MPa 2. Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie R t =210 MPa 3. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk R d =510 MPa Właściwości stali na wałki łożysk gatunku St6 (przyjęte do obliczeń) L.p. Parametr Wartość [1] [2] [3] 1. Wytrzymałość charakterystyczna, granica plastyczności R e =314 MPa 2. Wytrzymałość obliczeniowa przy osiowym rozciąganiu R=260 MPa 3. Wytrzymałość obliczeniowa na ścinanie R t =160 MPa 4. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk R d =325 MPa 5. Wytrzymałość obliczeniowa na docisk skupiony wg. Hertza R dh =950 MPa Właściwości betonu klasy B30 L.p. Parametr Wartość [1] [2] [3] 1. Wytrzymałość charakterystyczna przy osiowym ściskaniu R bk =22,5 MPa 2. Wytrzymałość obliczeniowa przy osiowym ściskaniu 3. Wytrzymałości charakterystyczne przy osiowym rozciąganiu 4. Wytrzymałości obliczeniowe przy osiowym rozciąganiu R b1 =17,3 MPa R b2 =19,2 MPa R btk, 0,05 =-1,70 MPa R btk, 0,50 =-2,40 MPa R btk, 0,95 =-3,10 MPa R bt, 0,05 =-1,15 MPa R bt, 0,50 =-1,60 MPa R bt, 0,95 =-2,05 MPa 5. Współczynnik sprężystości betonu osiowo ściskanego E b =32,6 GPa 6. Współczynnik Poissona ν=1/6

21 21 7. Współczynnik rozszerzalności termicznej α t =0, Ciężar własny betonu zbrojonego γ b =25,0 kn/m 3 Właściwości stali zbrojeniowej klasy A-II (przyjęte do obliczeń) L.p. Parametr Wartość [1] [2] [3] 1. Wytrzymałość charakterystyczna R ak =355 MPa 2. Wytrzymałość obliczeniowa R a =295 MPa 3. Współczynnik sprężystości podłużnej E a =210 GPa Charakterystyki geometryczne elementów Charakterystyki geometryczne brutto stosowano do opisu elementów modelu obliczeniowego oraz przy sprawdzeniu na wyboczenie elementów ściskanych dźwigara kratownicowego. Charakterystyki geometryczne netto wykorzystano do przeprowadzenia analizy wytrzymałościowej elementów; wyznaczono je dla położenia osi bezwładności jak dla przekroju brutto dokonując osłabienia przekroju poprzecznego otworami na nity oraz uwzględniając osłabienia korozyjne w oparciu o tabelę poniżej. Osłabienia korozyjne elementów konstrukcji stalowej L.p. Element Głębokość ubytku korozyjnego na obwodzie Osłabienie przekroju Redukcja charakterystyk geometrycznych 1) [1] [2] [3] [4] [5] 1. Pas górny, słupki, krzyżulce 0,0 mm 2. Pas dolny 0,5 mm -5 % 0,95 3. Poprzecznice 1,0 mm -10 % 0,90 4. Podłużnice 1,0 mm -15 % 0,85 1) Stosowane do redukcji: A x, A v, I y, I z. Pas górny L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto

22 22 [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,229 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =111 cm 2 A x =93 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =8574 cm 4 I y =7666 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =18133 cm 4 I z =14609 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,082 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,147 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,200 m Pas dolny L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,260 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =143 cm 2 A x =111 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =12288 cm 4 I y =10460 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =27205 cm 4 I z =22158 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,130 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,130 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,211 m Pas dolny w miejscu mocowania blach węzłowych stężeń poziomych L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto 1) [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,260 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =143 cm 2 A x =105 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =12288 cm 4 I y =9563 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =27205 cm 4 I z =20416 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,130 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,130 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,211 m

23 23 1) Charakterystyki wynikające z osłabienia większą ilością otworów na nity występujące w połączeniu. Słupki L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,200 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =91 cm 2 A x =72 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi pionowej 1) I y =758 cm 4 I y =620 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi poziomej 2) I z =4715 cm 4 I z =3903 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,100 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,100 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,082 m 1) Oś pionowa oś prostopadła do płaszczyzny dźwigara kratownicowego. 2) Oś pozioma oś równoległa do płaszczyzny dźwigara kratownicowego. Krzyżulce L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,200 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =65 cm 2 A x =56 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi pionowej 1) I y =557 cm 4 I y =315 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi poziomej 2) I z =3848 cm 4 I z =2980 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,100 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,100 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,075 m 1) Oś pionowa oś prostopadła do płaszczyzny dźwigara kratownicowego. 2) Oś pozioma oś równoległa do płaszczyzny dźwigara kratownicowego. Poprzecznice L.p. Parametr Wartość Wartość

24 24 brutto netto [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,680 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =236 cm 2 A x =165 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y = cm 4 I y = cm 4 4. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =5243 cm 4 I z =3783 cm 4 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,340 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,340 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,118 m Poprzecznice w miejscu zamocowania w węźle dźwigara kratownicowego L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto 1) [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,680 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =236 cm 2 A x =155 cm 2 3. Pole przekroju czynnego przy ścinaniu A v =36 cm 2 4. Moment bezwładności względem osi poziomej I y = cm 4 I y = cm 4 5. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =5243 cm 4 I z =3783 cm 4 6. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,340 m 7. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,340 m 8. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,118 m 1) Charakterystyki wynikające z osłabienia większą ilością otworów na nity występujące w połączeniu. Podłużnice L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,280 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =61 cm 2 A x =48 cm 2 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =7576 cm 4 I y =5775 cm 4 4. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =363 cm 4 I z =268 cm 4

25 25 5. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,140 m 6. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,140 m 7. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,059 m Podłużnice w miejscu połączenia z poprzecznicą L.p. Parametr Wartość brutto Wartość netto 1) [1] [2] [3] [4] 1. Całkowita wysokość przekroju h=0,280 m h=0,252 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =61 cm 2 A x =18 cm 2 3. Pole przekroju czynnego przy ścinaniu A v =18 cm 2 4. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =7576 cm 4 I y =961 cm 4 5. Moment bezwładności względem osi pionowej I z =363 cm 4 I z =2 cm 4 6. Odległość krawędzi górnej od poziomej osi bezwładności v g =0,140 m v g =0,126 m 7. Odległość krawędzi dolnej od poziomej osi bezwładności v d =0,140 m v d =0,126 m 8. Odległość krawędzi bocznych od pionowej osi bezwładności v b =0,059 m v b =0,005 m 1) Charakterystyki wynikające z wycięcia pasa górnego i dolnego oraz z osłabienia większą ilością otworów na nity występujące w połączeniu. Płyta pomostowa L.p. Parametr Wartość brutto 1) [1] [2] [3] 1. Średnia wysokość przekroju h=0,200 m 2. Pole przekroju poprzecznego A x =0,200 m 2 /m 3. Moment bezwładności względem osi poziomej I y =0,0006 m 4 /m 1) Charakterystyki przyjęte do opisu modelu obliczeniowego Układy obciążeń Rozpatrzono dwa układy obciążeń zgodnie z PN-85/S Układy obciążeń dla dźwigara kratownicowego obejmują zestawy obciążeń przypadające na: elementy pasa górnego, pasa dolnego, słupki i krzyżulce. Układy obciążeń dla pomostu obejmują zestawy obciążeń przypadające na: elementy poprzecznic, podłużnic i płytę pomostową.

26 26 Układy obciążeń dla dźwigara kratownicowego L.p. Uwzględniane obciążenia w układzie Współczynnik obciążenia <1 >1 γ f γ f [1] [2] [3] [4] Układ podstawowy (P): - ciężar własny konstrukcji g 0,9 1,2 - ciężar własny elementów wyposażenia g w 0,9 1,5 - obciążenia wywołane wpływami reologicznymi R 1,2 - obciążenie użytkowe tłumem pieszych q t 1,3 - obciążenie użytkowe taborem samochodowym q+k/s 1,5 (współczynnik dynamiczny dla pojazdu ϕ=1,235) Układ dodatkowy (PD): - ciężar własny konstrukcji g 0,9 1,2 - ciężar własny elementów wyposażenia g w 0,9 1,5 - obciążenia wywołane wpływami reologicznymi R 1,2 - obciążenie użytkowe tłumem pieszych q t 1,2 - obciążenie użytkowe taborem samochodowym q+k/s 1,25 (współczynnik dynamiczny dla pojazdu ϕ=1,235) - obciążenie siłami hamowania i przyspieszania taboru H 1,2 - obciążenie wywołane zmianami temperatury T 1,2 Układy obciążeń dla pomostu L.p. Uwzględniane obciążenia w układzie Współczynnik obciążenia <1 >1 γ f γ f [1] [2] [3] [4] 1. Układ podstawowy (P): - ciężar własny konstrukcji g 0,9 1,2 - ciężar własny elementów wyposażenia g w 0,9 1,5 - obciążenia wywołane wpływami reologicznymi R 1,2 - obciążenie użytkowe tłumem pieszych q t 1,3 - obciążenie użytkowe taborem samochodowym q+k/s 1,5

27 27 (współczynnik dynamiczny dla pojazdu ϕ=1,235) - obciążenie siłami hamowania i przyspieszania taboru H 1,3 2. Układ dodatkowy (PD): - ciężar własny konstrukcji g 0,9 1,2 - ciężar własny elementów wyposażenia g w 0,9 1,5 - obciążenia wywołane wpływami reologicznymi R 1,2 - obciążenie użytkowe tłumem pieszych q t 1,2 - obciążenie użytkowe taborem samochodowym q+k/s 1,25 (współczynnik dynamiczny dla pojazdu ϕ=1,235) - obciążenie siłami hamowania i przyspieszania taboru H 1,2 - obciążenie wywołane zmianami temperatury T 1, Zestawienie obciążeń Ciężar własny konstrukcji Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji ustalono na podstawie rzeczywistych wymiarów przekroju poprzecznego brutto poszczególnych elementów. Dla wszystkich stalowych elementów mostu zastosowano dodatek +5% do ciężaru na nity i blachy węzłowe. L.p. Element Jednostka g g min g max [1] [2] [3] [4] [5] [6] 1. Pas górny +5% kn/m 1) 0,91 0,82 1,10 2. Pas dolny +5% kn/m 1) 1,18 1,06 1,42 3. Słupki +5% kn/m 1) 0,75 0,68 0,90 4. Krzyżulce +5% kn/m 1) 0,54 0,49 0,65 5. Poprzecznice +5% kn/m 1) 1,94 1,75 2,33 6. Podłużnice +5% kn/m 1) 0,50 0,45 0,60 7. Płyta pomostowa 2) kn/m 2 5,47 4,92 6,56 1) Obciążenie zestawiono na jednostkę długości danego elementu. 2) Ciężar przekazywany w całości na elementy stalowego rusztu bez współpracy płyty w przenoszeniu obciążeń. Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych ciężarem własnym konstrukcji uzyskano po przemnożeniu przez współczynnik obciążenia f wartości charakterystycznych tych sił.

28 28 Ciężar własny wyposażenia L.p. Element Jednostka g w g w min g w max [1] [2] [3] [4] [5] [6] 1. Kapa wraz z krawężnikami kn/m 2 4,84 4,36 7,26 2. Nawierzchnia jezdni kn/m 2 1,84 1,66 2,76 3. Izolacja kn/m 2 0,14 0,13 0,21 4. Bariera ochronna kn/m 0,50 0,45 0,75 5. Poręcz kn/m 0,50 0,45 0,75 Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych ciężarem własnym wyposażenia uzyskano poprzez najbardziej niekorzystne ustawienie obciążeń obliczeniowych na podstawie powierzchni wpływu danej wielkości statycznej wybranego elementu (przekroju). Obciążenia wywołane wpływami reologicznymi Wielkości statyczne wynikające z reologii betonu płyty pomostowej wyznaczono przy użyciu obciążenia zastępczego odzwierciedlającego efekty pełzania i skurczu betonu. W celu wyznaczenia efektów pełzania wykorzystano metodę efektywnego modułu sprężystości betonu E bϕ poprzez redukcję modułu sprężystości podłużnej E b, symulującą pełzanie betonu płyty w wyniku działania obciążeń długotrwałych (dla płyty g w ). Skurcz uwzględniono poprzez zastosowanie metody analogii termicznej, polegającej na przyłożeniu do elementów modelujących płytę pomostową obciążenia termicznego t ε o wartości, która wywołuje odkształcenia betonu odpowiadające końcowym odkształceniom skurczowym ε s0. L.p. Element Grubość Wilgotność Chwila ob- Pełzanie Skurcz 1) zastępcza względna ciążenia ϕ p E bϕ ε s0 t ε [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] betonowa 1. płyta pomostowa e m =205 mm 80 % po 28 dniach 1,7 12,1 GPa 0,22-22ºC B30 1) E bϕ = E b / (1+ϕ p ).

29 29 Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych wpływami reologicznymi uzyskano po przemnożeniu przez współczynnik obciążenia γ f wartości charakterystycznych tych sił (będących efektem działania obciążeń zastępczych). Obciążenie użytkowe tłumem pieszych L.p. Rodzaj obciążenia Układ Jednostka q t q t max [1] [2] [3] [4] [5] [7] 1. (P) kn/m 2 2,50 3,25 Obciążenie ruchome tłumem pieszych chodnika b ch =0,90 m (PD) kn/m 2 2,50 3,00 Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych obciążeniem użytkowym tłumem pieszych uzyskano poprzez najbardziej niekorzystne ustawienie obciążenia obliczeniowego na podstawie powierzchni wpływu danej wielkości statycznej wybranego elementu (przekroju). Obciążenie użytkowe taborem samochodowym (klasa C) L.p. Rodzaj obciążenia Układ Jednostka q q max [1] [2] [3] [4] [5] [7] 1. (P) kn/m 2 2,00 3,00 Obciążenie ruchome taborem samochodowym jezdni b j =5,00 m (PD) kn/m 2 2,00 2,50 Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych obciążeniem użytkowym taborem samochodowym uzyskano poprzez najbardziej niekorzystne ustawienie obciążenia obliczeniowego na podstawie powierzchni wpływu danej wielkości statycznej wybranego elementu (przekroju). Obciążenie użytkowe pojazdem samochodowym (klasa C) Jako obciążenie pojazdem samochodowym stosuje się alternatywnie: obciążenie pojazdem K lub pojazdem S, w zależności od tego, które z nich daje bardziej niekorzystne efekty statyczne. Dla obu pojazdów uwzględnia się współczynnik dynamiczny ϕ. Współczynnik dynamiczny: ϕ = 1,35 0,005 Lt = 1,35 0,005 23,0 = 1,235

30 30 L.p. Rodzaj obciążenia Układ Jednostka p p max [1] [2] [3] [4] [5] [7] Obciążenie ruchome kołami pojazdu K400 (P) kn/m 2 114,86 172,29 (nacisk na koło ϕ 50 kn) (PD) kn/m 2 114,86 143,58 Obciążenie ruchome kołami pojazdu S300 (P) kn/m 2 68,91 103,37 oś 1 (nacisk na koło ϕ 30 kn) (PD) kn/m 2 68,91 86,14 Obciążenie ruchome kołami pojazdu S300 (P) kn/m 2 137,83 206,75 oś 2,3 (nacisk na koło ϕ 60 kn) (PD) kn/m 2 137,83 172,29 Siłę nacisku każdego koła pojazdu rozłożono na prostokątne pola obciążenia o wymiarach 0,56 x 0,96 m powstałe w wyniku sprowadzenia obrysu koła do płaszczyzny środkowej płyty pomostowej. Rozstaw i lokalizacja kół zgodnie z PN-85/S Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych obciążeniem użytkowym pojazdem samochodowym uzyskano poprzez najbardziej niekorzystne ustawienie obciążenia obliczeniowego K400 lub S300 na podstawie powierzchni wpływu danej wielkości statycznej wybranego elementu (przekroju). Obciążenie siłami hamowania i przyspieszania taboru samochodowego (klasa C) L.p. Rodzaj obciążenia Układ Jednostka h h max [1] [2] [3] [4] [5] [7] 1. Hamowanie i przyspieszanie taboru samochodowego: H = max{10%q + 20%K400; 0,3K400} H = max{80 kn; 120 kn} = 120 kn (P) kn/m 2 1,20 1,56 (PD) kn/m 2 1,20 1,44 Siłę hamowania i przyspieszania taboru samochodowego H rozłożono równomiernie na prostokątną powierzchnię o wymiarach 20,00 x 5,00 m w połowie długości pomostu. Wartości obliczeniowe sił wewnętrznych wywołanych obciążeniem siłami hamowania i przyspieszania taboru samochodowego uzyskano po przemnożeniu przez współczynnik obciążenia γ f wartości charakterystycznych tych sił. Obciążenie wywołane zmianami temperatury

31 31 Rozważono dwa schematy zakresu zmian temperatury w konstrukcji względem temperatury jej montażu. Schemat Zima obejmuje globalne ochłodzenie elementów konstrukcji do minimalnych wartości przyjętych przez PN-85/S dla poszczególnych materiałów konstrukcyjnych. Schemat Lato obejmuje globalne ogrzanie elementów konstrukcji do maksymalnych wartości przyjętych przez PN-85/S dla poszczególnych materiałów konstrukcyjnych. Dla pasa dolnego i elementów rusztu wartość maksymalnej temperatury obniżono o 15ºC w stosunku do wartości normowych, z tytułu osłonięcia tych elementów przez płytę pomostową. W przeprowadzonej analizie nie rozpatrywano efektów związanych z nierównomiernym ogrzaniem przekroju elementu. Zima L.p. Element Jednostka Temperatura elementu Obciążenie t - 1) Lato Temperatura elementu Obciążenie t + 1) [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1. Pas górny ºC Pas dolny ºC Słupki ºC Krzyżulce ºC Poprzecznice ºC Podłużnice ºC Płyta pomostowa ºC ) Obciążenie wywołane zmianą temperatury elementu względem temperatury montażu t 0 =+10ºC Sprawdzenie stanu wytężenia elementów konstrukcji stalowej Zestawienie ekstremalnych wartości sił wewnętrznych Obwiednie obejmują ekstremalne wartości sił przekrojowych zebrane dla danego elementu. Oznaczenia min max zostały przypisane ekstremalnym wiodącym wielkościom statycznym, dla których sporządzono powierzchnie wpływu obciążeń (wielkości te zostały pogrubione w tabelach). Pozostałe obwiednie obejmują siły wewnętrzne określone jako towarzyszące.

32 32 Obwiednie wartości obliczeniowych sił wewnętrznych wiodąca N Elementy dźwigara kratownicowego N [kn] M y 2) [knm] M z [knm] L.p. Element 1) min max dla N(min max) dla N(min max) [1] [2] [3] [4] [5] Układ podstawy (P) 1. Pas górny 1 680,6 1740,1 0,0 0,9 8,6 2. Pas górny 2 678,4 1760,0 0,0-6,8 12,1 3. Pas górny 3 681,9 1772,0 0,0-7,4 1,3 4. Pas górny 4 693,3 1800,2 0,0-6,9-0,1 5. Pas górny 5 696,4 1807,7 0,0-6,5-0,1 6. Pas dolny ,6-575,1 0,0-4,5 0,2 7. Pas dolny ,4-557,3 0,0 0,0 8,2 8. Pas dolny ,4-589,5 0,0 0,0 6,3 9. Pas dolny ,0-620,1 0,0-0,1 5,4 10. Pas dolny ,5-645,0 0,0 0,0 5,1 11. Słupek 1-277,3-36,5 0,0 13,1-4,3 5,2 12. Słupek 2-310,3 16,0 0,0 6,8-10,8 4,0 13. Słupek 3-303,2 70,5 0,0 3,9-6,3 4,4 14. Słupek 4-298,4 92,3 0,0 2,1-4,0 4,4 15. Słupek 5-154,4-56,8 0,0-5,6 0,6 16. Krzyżulec 1-229,8 76,2 0,0-3,6 2,6 17. Krzyżulec 2-261,7 122,7 0,0-2,7 3,4 18. Krzyżulec 3-280,7 151,3 0,0-2,5 3,3 19. Krzyżulec 4-243,6 204,4 0,0-3,1 3,5 Układ dodatkowy (PD) 20. Pas górny 1 666,6 1670,3 0,0 0,9 8,8 21. Pas górny 2 677,7 1642,6 0,0-5,8 9,0 22. Pas górny 3 681,3 1651,2 0,0-6,3 1,3 23. Pas górny 4 691,9 1678,3 0,0-6,0 0,2 24. Pas górny 5 679,9 1695,2 0,0-6,0 0,7

33 Pas dolny ,2-469,3-8,5 17,4-4,2-0,2 26. Pas dolny ,7-445,2-9,4 19,1-1,1 5,6 27. Pas dolny ,9-486,8-2,8 4,1 0,7 4,3 28. Pas dolny ,5-517,9-3,3 6,0-0,5 5,3 29. Pas dolny ,5-539,7-10,1 7,2-1,1 5,6 30. Słupek 1-299,9-20,3 0,0 10,8-5,5 5,5 31. Słupek 2-285,4 10,6 0,0 6,1-8,6 3,1 32. Słupek 3-272,5 57,0 0,0 3,1-5,4 3,8 33. Słupek 4-287,5 88,9 0,0 1,8-3,9 4,1 34. Słupek 5-144,6-55,3 0,0-5,3 1,1 35. Krzyżulec 1-228,1 107,4 0,0-3,6 2,9 36. Krzyżulec 2-240,2 108,4 0,0-2,3 2,9 37. Krzyżulec 3-252,8 129,5 0,0-2,2 2,9 38. Krzyżulec 4-231,4 202,2 0,0-2,9 3,3 1) Numeracja elementów rośnie w kierunku od podparcia do środka rozpiętości. 2) Momenty powstałe na skutek przekazania sił poziomych z poprzecznic na słupki z uwzględnieniem rzeczywistej sztywności blach węzłowych pasa dolnego. Obwiednie wartości obliczeniowych sił wewnętrznych wiodący M y Elementy rusztu pomostu L.p. Element 1) N [kn] M y [knm] M z [knm] dla M y (min max) min max dla M y (min max) [1] [2] [3] [4] [5] Układ podstawy (P) 1. Poprzecznica 1-129,0 4,4 4,3 497,0-11,8 11,3 2. Poprzecznica 2-81,6-2,9 3,0 396,6-34,6 29,2 3. Poprzecznica 3-120,2 5,5 3,3 425,4-13,1 12,0 4. Poprzecznica 4-147,6 3,4 7,3 444,2-11,8 10,9 5. Poprzecznica 5-145,3 2,1 8,1 441,1-11,6 11,2 6. Poprzecznica 6-144,0 5,7 8,4 436,6-11,5 11,4 7. Podłużnica 1-160,9 7,8 0,0 23,6-0,4 0,4 8. Podłużnica 2-85,3-7,6 0,0 24,1-0,2 0,1 9. Podłużnica 3-47,2 2,2 0,0 23,3-0,1 0,1

34 Podłużnica 4-47,0 2,0 0,0 24,6-0,1 0,0 11. Podłużnica 5-48,6 1,6 0,0 24,1 0,0 Układ dodatkowy (PD) 12. Poprzecznica 1-127,9 5,6 4,0 447,5-13,3 12,7 13. Poprzecznica 2-77,3 0-1,8 373,5-38,2 32,8 14. Poprzecznica 3-123,0 6,5 2,6 381,8-19,5 18,3 15. Poprzecznica 4-147,7 2,8 7,4 394,5-11,4 10,4 16. Poprzecznica 5-143,2 4,2 7,2 390,6-11,0 10,5 17. Poprzecznica 6-142,6 6,5 7,9 397,9-10,6 10,6 18. Podłużnica 1-208,6 19,6 0,0 24,0-0,4 0,4 19. Podłużnica 2-83,5-6,6 0,0 23,7-0,2 0,1 20. Podłużnica 3-49,5 5,1 0,0 22,6-0,1 0,1 21. Podłużnica 4-51,0 2,8 0,0 23,6-0,1 0,0 22. Podłużnica 5-51,0 0,6 0,0 23,1 0,0 1) Numeracja poprzecznic rośnie w kierunku od podparcia do środka rozpiętości, natomiast numeracja podłużnic rośnie w kierunku od dźwigara do środka szerokości przęsła. Obwiednie wartości obliczeniowych sił wewnętrznych wiodąca V z Elementy rusztu pomostu N [kn] V z [kn] M y [knm] M z [knm] L.p. Element 1) dla V z (min max) min max dla V z (min max) dla V z (min max) [1] [2] [3] [4] [5] [6] Układ podstawy (P) 1. Poprzecznica 1-128,4 4,4-320,1 218,8 6,3 493,9-11,8 11,2 2. Poprzecznica 2-80,9-1,4-229,2 178,6 9,5 364,4-34,6 29,0 3. Poprzecznica 3-123,4 5,4-322,9 192,8 8,7 391,0-14,2 11,4 4. Poprzecznica 4-152,1 1,3-314,7 201,3 11,1 408,7-11,8 11,0 5. Poprzecznica 5-148,0 1,8-308,1 200,6 11,5 407,0-11,6 11,2 6. Poprzecznica 6-148,7 2,3-306,5 199,4 11,2 401,2-11,4 11,4 7. Podłużnica 1-147,6 8,3-73,5 68,7 0,0 22,0-0,4 0,4 8. Podłużnica 2-74,2-6,7-88,7 72,9 0,0 22,9-0,2 0,1 9. Podłużnica 3-42,8 2,4-87,7 74,0 0,0 21,4-0,1 0,1

35 Podłużnica 4-43,6 2,1-93,2 85,9 0,0 22,6-0,1 0,0 11. Podłużnica 5-47,3 1,7-105,0 93,5 0,0 21,5 0,0 Układ dodatkowy (PD) 12. Poprzecznica 1-127,3 5,6-297,3 197,0 7,1 444,5-13,4 12,7 13. Poprzecznica 2-76,1-2,7-232,7 166,6 4,4 344,9-38,1 32,7 14. Poprzecznica 3-125,7 4,2-291,9 174,0 10,6 351,3-20,5 17,7 15. Poprzecznica 4-151,5 0,9-281,8 180,2 10,8 363,7-12,3 10,4 16. Poprzecznica 5-149,7 3,9-282,8 178,2 11,8 360,3-10,6 10,1 17. Poprzecznica 6-146,5 3,7-288,8 180,8 11,7 367,2-10,6 10,6 18. Podłużnica 1-206,6 20,1-81,3 76,8 0,0 22,2-0,4 0,4 19. Podłużnica 2-73,4-5,7-91,9 76,7 0,0 22,4-0,2 0,1 20. Podłużnica 3-46,2 5,0-88,5 74,5 0,0 20,9-0,1 0,1 21. Podłużnica 4-44,7 2,7-91,6 83,3 0,0 21,7-0,1 0,0 22. Podłużnica 5-45,2 0,5-103,9 92,6 0,0 20,8 0,0 1) Numeracja poprzecznic rośnie w kierunku od podparcia do środka rozpiętości, natomiast numeracja podłużnic rośnie w kierunku od dźwigara do środka szerokości przęsła. Weryfikacja naprężeń normalnych Naprężenia normalne wyznaczono dla charakterystyk geometrycznych przekroju netto. Elementy pasa górnego weryfikowano jako ściskane mimośrodowo, elementy pasa dolnego jako rozciągane mimośrodowo (dla zginania w jednej UP lub dwóch UPD płaszczyznach), słupki jako ściskane lub rozciągane mimośrodowo (dla zginania w dwóch płaszczyznach), krzyżulce jako ściskane lub rozciągane mimośrodowo (dla zginania w jednej płaszczyźnie), poprzecznice i podłużnice jako ściskane lub rozciągane mimośrodowo (dla zginania w dwóch płaszczyznach). Obwiednie wartości obliczeniowych naprężeń normalnych σ [MPa] L.p. Element Układ podstawy (P) Układ dodatkowy (PD) σ min σ max σ min σ max Weryfikacja warunku [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1. Pas górny 1 70,8 198,6 69,5 191,5 2. Pas górny 2 71,4 205,7 71,6 188,8 σ 1,05R = 210 MPa

36 36 3. Pas górny 3 72,9 200,4 73,0 186,0 4. Pas górny 4 74,3 202,8 74,1 188,5 5. Pas górny 5 74,7 203,1 72,0 190,3 6. Pas dolny 1-136,3-51,0-155,1-31,1 7. Pas dolny 2-144,0 1) -48,8-157,9-27,4 8. Pas dolny 3-152,0 1) -52,9-153,3 1) -41,7 1) 9. Pas dolny 4-159,1 1) -55,6-163,8 1) -43,6 10. Pas dolny 5-164,7 1) -57,9-170,6 1) -37,8 σ 1,05R = 210 MPa 2) σ 1,10R = 220 MPa 3) 11. Słupek 1-154,1 181,6-183,5 154,3 12. Słupek 2-133,1 102,5-141,9 81,3 13. Słupek 3-90,2 72,2-92,1 58,7 14. Słupek 4-63,4 52,2-73,6 40,6 15. Słupek 5-36,3-7,7-33,9-4,7 16. Krzyżulec 1-53,1 22,3-52,8 29,0 17. Krzyżulec 2-55,7 33,5-50,5 29,1 18. Krzyżulec 3-58,5 38,4-52,4 32,9 19. Krzyżulec 4-53,9 48,4-50,9 47,5 σ 1,10R = 220 MPa σ 1,05R = 210 MPa 20. Poprzecznica 1-171,5 155,9-158,8 143,4 21. Poprzecznica 2-142,9 133,0-132,4 123,0 22. Poprzecznica 3-153,3 138,7-138,2 123,3 23. Poprzecznica 4-156,6 138,7-142,1 124,2 24. Poprzecznica 5-156,4 138,8-141,1 123,8 25. Poprzecznica 6-156,0 138,5-143,3 126,0 σ 1,10R = 220 MPa 26. Podłużnica 1-85,7 42,4-97,2 34,1 27. Podłużnica 2-71,2 47,4-71,3 44,9 28. Podłużnica 3-66,5 47,0-63,4 46,6 29. Podłużnica 4-68,8 50,9-65,5 49,3 30. Podłużnica 5-67,9 50,0-65,0 48,3 σ 1,05R = 210 MPa 1) Wartość naprężeń określona dla pasa dolnego w miejscu mocowania blach węzłowych stężeń poziomych. 2) Wartość dla naprężeń w układzie podstawowym (P). 3) Wartość dla naprężeń w układzie dodatkowym (PD). Weryfikacja naprężeń stycznych i naprężeń zastępczych

37 37 Naprężenia styczne i naprężenia zastępcze wyznaczono dla charakterystyk geometrycznych przekroju netto w miejscu zamocowania poprzecznicy w węźle dźwigara kratownicowego oraz w miejscu połączenia podłużnicy z poprzecznicą; tj. w strefie występowania największych sił ścinających. Obwiednie wartości obliczeniowych naprężeń stycznych τ i zastępczych σ z [MPa] L.p. Element Układ podstawy (P) Układ dodatkowy (PD) τ max σ z max τ max σ z max Weryfikacja warunku [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1. Poprzecznica 1 89,1 154,6 82,8 143,5 2. Poprzecznica 2 63,8 110,8 64,8 112,4 3. Poprzecznica 3 89,9 155,8 81,3 140,9 4. Poprzecznica 4 87,6 151,9 78,5 136,0 5. Poprzecznica 5 85,8 148,7 78,8 136,5 6. Poprzecznica 6 85,4 148,0 80,4 139,4 7. Podłużnica 1 39,7 204,7 44,0 219,0 8. Podłużnica 2 47,9 188,6 49,7 196,7 9. Podłużnica 3 47,4 177,9 47,8 176,1 10. Podłużnica 4 50,4 183,3 49,5 178,3 11. Podłużnica 5 56,8 203,8 56,2 200,5 τ R t = 120 MPa σ z 1,10R = 220 MPa τ R t = 120 MPa σ z 1,10R = 220 MPa Sprawdzenie na wyboczenie Naprężenia wyboczeniowe wyznaczono dla charakterystyk geometrycznych przekroju brutto w elementach ściskanych dźwigara kratownicowego. Obwiednie wartości obliczeniowych naprężeń wyboczeniowych σ w [MPa] L.p. Element λ 1) [-] m w 2) [-] Układ podstawy (P) σ w max Układ dodatkowy (PD) σ w max Weryfikacja warunku [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1. Pas górny ,14 188,2 181,4 2. Pas górny ,14 194,3 178,8 3. Pas górny ,14 190,2 176,7 σ w 1,05R = 210 MPa

38 38 4. Pas górny ,14 192,6 179,1 5. Pas górny ,14 193,0 180,8 6. Słupek ,09 7. Słupek ,21 80,4 63,8 8. Słupek ,34 59,4 48,3 9. Słupek ,41 45,4 36,2 10. Słupek , Krzyżulec ,26 21,4 28,3 12. Krzyżulec ,42 35,6 31,1 13. Krzyżulec ,60 45,8 39,3 14. Krzyżulec ,74 63,6 62,5 σ w 1,10R = 220 MPa σ w 1,05R = 210 MPa 1) λ = max{λ x ; λ y }. 2) Określone dla λ p =118. Stateczność pasów ściskanych odpór półramy Weryfikacji stateczności pasów ściskanych na bezpieczeństwo ze względu na wyboczenie z płaszczyzny dźwigara dokonano w oparciu o sprawdzenie odporu półram. Analizę przeprowadzono dla wewnętrznych półram, jak dla ustroju o końcach pasa górnego podpartych nieprzesuwnie w kierunku prostopadłym do płaszczyzny dźwigara (c 1 = 1; c 2 = 0). Odpór półramy dźwigara kratownicowego L.p. Element maxn [kn] Rozpór µ śr c 1 H 0 [-] [kn/cm] h s [m] Odpór h H 1 [m] [kn/cm] Weryfikacja warunku [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] 1. Pas górny ,1 3,27 0,650 0, ,94 2. Pas górny ,0 3,60 1,640 1,980 52,78 3. Pas górny ,0 2,71 3,82 2,240 2,580 22,17 4. Pas górny ,2 3,97 2,540 2,880 15,52 5. Pas górny ,7 4,02 2,640 2,980 13,91 c 1 H 0 H 1