NOŚNOŚĆ DROGOWYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH PRZY OBCIĄŻENIU POJAZDAMI WOJSKOWYMI Warszawa 2012
STUDIA I MATERIA Y - zeszyt 68 SPIS TREŚCI Streszczenie/Abstract... 5/6 Ważniejsze oznaczenia... 11 1. CEL ROZPRAWY... 15 2. ANALIZA OBCIĄŻENIA NORMOWEGO DROGOWYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH... 19 2.1. Obciążenie pojazdami wojskowymi według przepisów normowych NATO... 19 2.1.1. Analiza parametrów technicznych hipotetycznych pojazdów gąsienicowych... 19 2.1.2. Analiza parametrów technicznych hipotetycznych pojazdów kołowych... 21 2.2. Obciążenie pojazdami wojskowymi według polskich przepisów normowych... 25 2.2.1. Wprowadzenie... 25 2.2.2. Parametry techniczne normowych pojazdów gąsienicowych według przepisów z 1945 r.... 25 2.2.3. Parametry techniczne normowych pojazdów gąsienicowych według przepisów z 1952 r.... 26 2.2.4. Parametry techniczne normowych pojazdów gąsienicowych według normatywu z 1956 r.... 27 2.2.5. Parametry techniczne normowych pojazdów kołowych według normy z 1966 r.... 27 2.3. Obciążenie projektowe według polskich przepisów normowych... 28 2.3.1. Wprowadzenie... 28 2.3.2. Obciążenie projektowe według przepisów z 1926 r.... 29 2.3.3. Obciążenie projektowe według normy z 1931 r.... 30 2.3.4. Obciążenie projektowe według przepisów z 1945 r.... 31 2.3.5. Obciążenie projektowe według przepisów z 1952 r.... 33 2.3.6. Obciążenie projektowe według normatywu z 1956 r.... 35 2.3.7. Obciążenie projektowe według normy z 1966 r.... 37 2.3.8. Obciążenie projektowe według normy z 1985 r.... 37 2.4. Porównanie obciążenia normowego drogowych obiektów mostowych... 39
2.5. Obciążenie projektowe według europejskich przepisów normowych... 42 2.6. Podsumowanie... 43 3. CHARAKTERYSTYKA DROGOWYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH USYTUOWANYCH W SIECI DRÓG PUBLICZNYCH W POLSCE... 47 3.1. Wprowadzenie... 47 3.2. Schematy statyczne konstrukcji obiektów mostowych... 48 3.3. Przekroje poprzeczne przęseł obiektów mostowych... 53 3.4. Stan techniczny obiektów mostowych... 59 3.5. Podsumowanie... 62 4. ANALIZA ROZDZIAŁU OBCIĄŻENIA W PRZEKROJU POPRZECZNYM BELKOWYCH PRZĘSEŁ MOSTOWYCH... 65 4.1. Wprowadzenie... 65 4.2. Rzędne linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia w osi skrajnych belek... 65 4.3. Rzędne linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia w dowolnym miejscu przekroju poprzecznego przęsła... 67 4.3.1. Przęsło wielodźwigarowe... 68 4.3.2. Przęsło dwudźwigarowe... 69 4.4. Rzędna linii wpływu rozdziału poprzecznego w osi obciążenia równomiernie rozłożonego na jezdni... 69 4.5. Długość dodatniej gałęzi linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia przęsła... 70 4.6. Sprawdzenie poprawności metody sztywnej poprzecznicy... 72 4.6.1. Sprawdzenie przy wykorzystaniu metody analitycznej... 72 4.6.2. Sprawdzenie przy wykorzystaniu metody analityczno- -numerycznej... 77 4.6.3. Porównanie rzędnych linii wpływu wyznaczonych różnymi metodami... 83 4.7. Podsumowanie... 86 5. ANALIZA ROZDZIAŁU OBCIĄŻENIA W PRZEKROJU POPRZECZNYM PŁYTOWYCH PRZĘSEŁ MOSTOWYCH... 89 5.1. Rozdział poprzeczny obciążenia metodą parametryczną... 89 5.1.1. Wprowadzenie... 89
5.1.2. Rzędne linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia w osi skrajnych pasm płytowych... 90 5.1.3. Równanie linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia... 91 5.1.4. Powierzchnia wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia jako element sprawdzenia poprawności metody parametrycznej... 92 5.2. Rozdział poprzeczny obciążenia metodą szeregów sinusowych... 95 5.2.1. Wprowadzenie... 95 5.2.2. Nomogramy do wyznaczania rzędnych linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia... 98 5.2.3. Rzędne linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia w dowolnym miejscu przekroju poprzecznego przęsła... 104 5.2.4. Powierzchnia wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia jako element sprawdzenia poprawności metody szeregów sinusowych... 105 5.3. Rozdział poprzeczny obciążenia metodą trzech rzędnych... 106 5.4. Porównanie metody szeregów sinusowych z metodą parametryczną i metodą trzech rzędnych... 108 5.5. Podsumowanie... 112 6. METODA WYZNACZANIA NOŚNOŚCI DROGOWYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH PRZY OBCIĄŻENIU POJAZDAMI WOJSKOWYMI... 115 6.1. Założenia metody... 115 6.1.1. Założenia wynikające z ogólnych zasad naukowo-technicznych... 115 6.1.2. Założenia dotyczące obciążenia obiektów mostowych pojazdami wojskowymi, wynikające z zapisów umowy standaryzacyjnej NATO... 117 6.2. Podstawowa zależność przy wyznaczaniu nośności drogowych obiektów mostowych... 118 6.3. Usytuowanie pojazdów wojskowych w przekroju poprzecznym przęsła obiektów mostowych... 121 6.3.1. Szerokość pasa ruchu na obiekcie mostowym... 121 6.3.2. Usytuowanie kolumn według umowy standaryzacyjnej NATO... 122 6.3.3. Usytuowanie kolumn w metodzie wyznaczania nośności... 123 6.4. Siły wewnętrzne w elemencie nośnym konstrukcji przęsła obiektu mostowego o schemacie statycznym belki swobodnie podpartej... 125 6.4.1. Siły wewnętrzne podane w umowie standaryzacyjnej NATO... 125 6.4.2. Wzory do obliczania sił wewnętrznych... 125
6.5. Siły wewnętrzne w elemencie nośnym konstrukcji przęsła obiektu mostowego o innym schemacie statycznym niż belka swobodnie podparta... 128 6.5.1. Wprowadzenie... 128 6.5.2. Wyznaczenie rozpiętości zastępczej belki na przykładzie wspornika obciążonego według normy polskiej... 131 6.5.3. Wyznaczenie rozpiętości zastępczej belki na przykładzie ramy trójprzęsłowej obciążonej według normy polskiej... 136 6.6. Dane o obiekcie mostowym niezbędne do wyznaczenia jego nośności... 141 6.7. Zakres stosowania metody wyznaczania nośności obiektów mostowych... 142 6.8. Podsumowanie... 143 7. WYZNACZANIE KLASY MLC OBIEKTU MOSTOWEGO... 147 7.1. Określanie możliwości przejazdu pojazdów wojskowych po obiektach mostowych przed wprowadzeniem klasy MLC... 147 7.2. Wyznaczanie klasy MLC obiektów mostowych według zasad podanych w umowie standaryzacyjnej... 148 7.3. Wyznaczanie klasy MLC obiektów mostowych według zaproponowanej metody... 150 7.3.1. Podstawowa zależność przy wyznaczaniu klasy MLC... 150 7.3.2. Procedura wyznaczania klasy MLC... 151 7.4. Przykładowe wyznaczenie klasy MLC obiektów mostowych według zaproponowanej metody, zaprojektowanych według normy polskiej i europejskiej... 153 7.4.1. Podstawowa zależność przy wyznaczaniu klasy MLC według normy polskiej i normy europejskiej... 153 7.4.2. Siły wewnętrzne w belce swobodnie podpartej obciążonej według normy polskiej i normy europejskiej... 154 7.4.3. Wyznaczenie klasy MLC belkowych obiektów mostowych... 156 7.4.4. Wyznaczenie klasy MLC płytowych obiektów mostowych... 161 7.5. Podsumowanie... 165 8. PODSUMOWANIE... 167 BIBLIOGRAFIA... 170 ZAŁĄCZNIK... 179