RAPORT Z PRZEGLĄDU PODSTAWOWEGO OBIEKTU MOSTOWEGO. Nazwa Zarządu Drogi: Urząd Miasta w Łazach

www.emprojekt.com.pl EMProjekt Sp. z o.o. 40 040 Katowice Ul. Wita Stwosza 7 Tel. (032) 203 89 32 Fax: (032) 251 85 63 email: sekretariat@emprojekt.com.pl NIP: 954 24 80 165; REGON: 278 260 2 KRS 0000212436; Sąd Rejonowy Katowice Kapitał zakładowy 50.000,00PLN RAPORT Z PRZEGLĄDU PODSTAWOWEGO OBIEKTU MOSTOWEGO Nazwa Zarządu Drogi: Urząd Miasta w Łazach Nazwa obiektu: Przepust w ciągu ul. Bocznej w Chruszczobrodzie JNI: Nr drogi i kilometraż: droga gminna nr 570803S Widok ogólny obiektu

Spis treści: 1. Protokół przeglądu podstawowego przepustu 2. Załącznik 1 Dokumentacja fotograficzna i dokumentacja fotograficzna uszkodzeń 3. Załącznik 2 Dokumentacja rysunkowa obiektu i uszkodzeń Rys. 1. Widok ogólny obiektu Rys. 2. Dokumentacja uszkodzeń 4. Załącznik 3 Pomiary niwelacyjne 5. Załącznik 4 Badania sklerometryczne betonu 6. Załącznik 5 Obliczenia nośności użytkowej

PROTOKÓŁ OKRESOWEJ KONTROLI ROCZNEJ / PIĘCIOLETNIEJ* NR / PRZEGLĄDU PODSTAWOWEGO / ROZSZERZONEGO* PRZEPUSTU Dane identyfikacyjne obiektu 1 Numer ewidencyjny: 6 JAD: UM w Łazach 2 JNI: 7 Najbliższa miejscowość: Chruszczobród 3 Nr drogi: droga gminna 570803S 8 Długość przepustu: 9,72 m 4 Kilometraż: 9 Liczba otworów: 2 5 Rodzaj konstrukcji: przepust żelbetowy 10 Światło poziome/pionowe: φ0,80 m STAN TECHNICZNY OBIEKTU Lp. Element Kod rodzaju uszkodzenia Ocena Potrzeba EKSPERTYZA Tryb wykonania stanu wykonania** 1 Nasypy i skarpy NT WT PT 3 NIE 2 Nawierzchnia jezdni UT 4 NIE 3 Nawierzchnia chodników, krawężniki - - 4 Balustrady, bariery ochronne, osłony - - 5 Belki podporęczowe, gzymsy NB WB KB PB UB 2 NIE 6 Urządzenia odwadniające - - 7 Izolacja - - 8 Płyta górna lub sklepienie - - 9 Ściany przepustu - - 10 Płyta denna i fundamenty PB UB 2 NIE 11 Elementy rurowe KB PB 3 NIE 12 Elementy ramowe - - 13 Głowica wlotowa NB WB KB 3 NIE 14 Głowica wylotowa NB WB KB PB UB 2 TAK A 15 Koryto cieku 4 NIE 16 Urządzenia obce - - Stan pogody: sucho, pogodnie Ocena średnia obiektu: 2,88 Temperatura: +12 C OCENA CAŁEGO OBIEKTU: 2,0 Uszkodzenia zagrażające bezpieczeństwu ruchu publicznego (opis uszkodzeń): Obiekt nie ma uszkodzeń zagrażających bezpieczeństwu ruchu pojazdów. Bezpieczeństwo ruchu pieszych jest zagrożone z uwagi na brak balustrad oraz osunięcie skarpy od strony wylotu. Uszkodzenia zagrażające katastrofą budowlaną (opis uszkodzeń): Rozmycie wylotu stwarza poważne i realne zagrożenie utratą stateczności ścian kątowych oraz osunięciem skarpy. Drożność przepustu (opis): Nie stwierdzono ograniczenia przepustowości cieku. PRZYDATNOŚĆ OBIEKTU DO UŻYTKOWANIA*** Parametr Ograniczenie** Ocena 1. Bezpieczeństwo ruchu publicznego 2. Aktualna nośność przepustu 3. Dopuszczalna prędkość ruchu pojazdów 4. Szerokość skrajni na obiekcie 5. Światło / usytuowanie przepustu w odniesieniu do potrzeb ESTETYKA OBIEKTU I JEGO OTOCZENIA (opis)***: WYKONANIE ZALECEŃ Z POPRZEDNIEGO PRZEGLĄDU: 1/2

WNIOSKOWANE ZALECENIA Rodzaj zalecenia Potrzeba wykonania** Tryb wykonania 1. Zamknięcie obiektu dla ruchu nie 2. Ograniczenie nośności do........ [Mg] tak 3. Ograniczenie prędkości ruchu do........ [km/h] nie 4. Ograniczenie skrajni poziomej na obiekcie do....... [cm] nie 5. Oznakowanie przed obiektem nie 6. Przeprowadzenie przeglądu rozszerzonego poza planem przeglądów nie 7. Przeprowadzenie przeglądu szczegółowego poza planem przeglądów nie 8. Wykonanie prac porządkowych tak 1 9. Udrożnienie przepustu nie 10. Użytkowanie na dotychczasowych warunkach**: tak WYKONAWCA PRZEGLĄDU Tytuł, imię i nazwisko Nr uprawnień budowlanych Podpis Data przeprowadzenia przeglądu: 1. mgr inż. Grzegorz Łach SLK/1243/POOM/06 2. mgr inż. Mirosław Martynowicz WZUiA 456/83 DECYZJA / WNIOSEK* KIEROWNIKA REJONU DRÓG: Data:............................................................... pieczęć i podpis Protokół okresowej kontroli uzgodnili: Stanowisko Tytuł, imię i nazwisko Data Podpis Uwagi Oddziałowy Inspektor Mostowy Naczelnik Wydziału Mostów DECYZJA DYREKTORA ODDZIAŁU GDDKiA (wypełniać tylko gdy jest wniosek Kierownika Rejonu Dróg): Data:............................................................ pieczęć i podpis Przegląd podstawowy spełnia wymagania okresowych kontroli, określone w art. 62 ust. 1 pkt 1 i ust. 1a ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz.U. z 2003 r. nr 207, poz. 2016 oraz z 2004 r. nr 6, poz. 41, nr 92, poz. 881, nr 93, poz. 888 i nr 96, poz. 959). Przegląd rozszerzony spełnia wymagania okresowych kontroli, określone w art. 62 ust. 1 pkt 2 i ust. 1a ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (Dz.U. z 2003 r. nr 207, poz. 2016 oraz z 2004 r. nr 6, poz. 41, nr 92, poz. 881, nr 93, poz. 888 i nr 96, poz. 959). Załączniki do protokołu przeglądu rozszerzonego: 1. Dokumentacja fotograficzna obiektu 2. Dokumentacja fotograficzna uszkodzeń 3. Protokoły kontroli urządzeń obcych: oświetleniowych / gazowych / telekomunikacyjnych / energetycznych / wodociągowych / ciepłowniczych / innych* * niepotrzebne skreślić, ** wpisać tak lub nie, *** wypełniać w czasie wykonywania przeglądu rozszerzonego 2/2

Wykaz potrzeb do planu bieżącego utrzymania i remontów przepust Numer ewidencyjny:..., JNI: Lp. Element Wyszczególnienie rodzaju prac Jednostka miary Tryb wykonania Szacunkowa liczba jednostek Cena jednostkowa [zł] Wartość robót [zł] 1 Nasypy i skarpy Prace porządkowe 1 m 2 50 5 250,00 2 Nawierzchnia jezdni 3 4 5 Nawierzchnia chodników, krawężniki Balustrady, bariery ochronne, osłony Belki podporęczowe, gzymsy 6 Urządzenia odwadniające 7 Izolacja 8 Płyta górna lub sklepienie 9 Ściany przepustu 10 Płyta denna i fundamenty 11 Elementy rurowe 12 Elementy ramowe 13 Głowica wlotowa 14 Głowica wylotowa Odtworzenie umocnienia wylotu A m 3 2,0 5000 10000,00 15 Koryto cieku 16 Urządzenia obce Ogółem wartość robót [zł]: 10250,00 Wykonawca przeglądu Tytuł, imię i nazwisko Data Podpis Uwagi 1. mgr inż. Grzegorz Łach 23.04.2014 r. 2. mgr inż. Mirosław Martynowicz 23.04.2014 r. Z propozycjami potrzeb do planu bieżącego utrzymania i remontów zapoznał się: Stanowisko Tytuł, imię i nazwisko Data Podpis Uwagi Kierownik Rejonu Dróg Potrzeby do planu bieżącego utrzymania i remontów uzgodnili: Stanowisko Tytuł, imię i nazwisko Data Podpis Uwagi Oddziałowy Inspektor Mostowy Naczelnik Wydziału Mostów

ZAŁĄCZNIK NR 1 DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA I DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ

JNI: DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA OBIEKTU z dnia 28.02.2014 r. Karta nr 2.1 Fot. 1. Widok przepustu od strony dolnej wody Fot. 2. Widok przepustu od strony górnej wody

JNI: DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA OBIEKTU z dnia 28.02.2014 r. Karta nr 2.2 Fot. 3. Widok dojazdu w kierunku centrum (DW 796) Fot. 4. Widok dojazdu od strony centrum (DW 796)

JNI: DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia 28.02.2014 r. Karta nr 3.1 Fot. 5. Utrata stateczności ścian kątowych gzymsu, rozmycie wylotu, wegetacja roślin, podmycie ścian kątowych, osunięcie skarpy Fot. 6. Rozmycie pod rurami przepustu na wylocie

JNI: DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia 28.02.2014 r. Karta nr 3.2 Fot. 7. Rozmycie wylotu, ubytki betonu, zanieczyszczenia Fot. 8. Rozmycie pod ścianami kątowymi, ubytki betonu, korozja stali zbrojeniowej, wegetacja roślin na rurach

JNI: DOKUMENTACJA FOTOGRAFICZNA USZKODZEŃ z dnia 28.02.2014 r. Karta nr 3.3 Fot. 9. Zanieczyszczenia, korozja i ubytki betonu ścian kątowych gzymsu, korozja stali, wegetacja roślin Fot. 10. Utrata stateczności ścian kątowych gzymsu, osunięcie skarpy, zanieczyszczenia

ZAŁĄCZNIK NR 2 DOKUMENTACJA RYSUNKOWA OBIEKTU I USZKODZEŃ

ZAŁĄCZNIK NR 3 POMIARY NIWELACYJNE

Zestawienie względnych punktów charakterystycznych Nr punktu Wysokości punktu 1 96,267 2 96,267 3 96,305 4 98,230 5 98,842 6 98,788 7 98,717 8 97,997 9 96,085 10 100,115 11 95,440 12 98,740 13 98,770 14 98,785 15 98,961 16 98,830 17 98,800 18 100,000

ZAŁĄCZNIK NR 4 BADANIA SKLEROMETRYCZNE BETONU

1 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Przepust ul Boczna w Chruszczobrodzie Element: Rura bad 1 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Data badania 28.02.2014 Odbicie wzorcowe 80 Wiek betonu (dni) 1000 Nr Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt pkt średni sprowadz 1 2 3 4 5 6 L i L i (0) L i - L (L i - L) 2 1 0 50 46 52 51 49 42 48,3 48,3 2,2 4,82 2 0 48 48 42 48 40 50 46,0 46,0-0,1 0,02 3 0 48 50 46 47 46 48 47,5 47,5 1,4 1,85 4 0 46 45 47 45 46 44 45,5 45,5-0,6 0,41 5 0 44 45 50 49 42 42 45,3 45,3-0,8 0,65 6 0 48 46 45 40 48 41 44,7 44,7-1,5 2,17 7 0 45 45 45 46 46 46 45,5 45,5-0,6 0,41 8 0 50 42 47 45 50 45 46,5 46,5 0,4 0,13 9 0 44 46 49 49 43 45 46,0 46,0-0,1 0,02 10 0 45 47 50 44 48 44 46,3 46,3 0,2 0,04 11 0 45 45 46 48 45 49 46,3 46,3 0,2 0,04 12 0 47 46 44 43 47 47 45,7 45,7-0,5 0,22 553,7 553,7 0,0 10,77 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 46,1 ODCHYLENIE STANDARDOWE s = 0,99 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA ν L = 2,14 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 47,42 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 2,56 wilg. bet: 0,00 R min = R -1,65 s R 43,19 wiek bet: 0,70 k = Rmin/R = 0,91 Wytrzymałość po 28 dniach ν R = s R /R 5,40 R = 33,19 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 30,23 MPa G R b =R min 30,2 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-06262 Klasa bet 30 dla B7,5-B25 R bk = 22,7 MPa bardzo dobra dla B30-B50 Rw = 332 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż.. Mirosław Martynowicz mgr inż.. Mirosław Martynowicz

2 DZIENNIK POMIARÓW MŁOTKIEM SCHMIDTA Obiekt: Przepust ul Boczna w Chruszczobrodzie Element: Rura bad 2 Rok budowy Typ przyrządu: młotek typ N Współlcz. redukcyjny 1 Data badania 28.02.2014 Odbicie wzorcowe 80 Wiek betonu (dni) 1000 Nr Kąt ODCZYTY Odczyt Odczyt pkt średni sprowadz 1 2 3 4 5 6 L i L i (0) L i - L (L i - L) 2 1 0 47 44 45 44 44 54 46,3 46,3 0,5 0,29 2 0 50 48 44 47 47 40 46,0 46,0 0,2 0,04 3 0 44 47 45 48 47 48 46,5 46,5 0,7 0,50 4 0 45 44 46 46 46 48 45,8 45,8 0,0 0,00 5 0 44 48 45 47 45 47 46,0 46,0 0,2 0,04 6 0 40 44 46 43 46 46 44,2 44,2-1,6 2,64 7 0 50 42 42 47 45 47 45,5 45,5-0,3 0,09 8 0 44 44 38 47 46 48 44,5 44,5-1,3 1,67 9 0 44 48 44 49 47 44 46,0 46,0 0,2 0,04 10 0 46 46 45 47 48 49 46,8 46,8 1,0 1,09 11 0 45 45 47 47 48 49 46,8 46,8 1,0 1,09 12 0 41 45 41 46 48 49 45,0 45,0-0,8 0,63 549,5 549,5 0,0 8,12 ŚREDNIA LICZBA ODBICIA L = 45,8 ODCHYLENIE STANDARDOWE s = 0,86 WSPÓŁCZYNNIK ZMIENNOŚCI ODBICIA ν L = 1,88 R = Wytrzymałość średnia na ściskanie 46,51 współczynniki poprawkowe s R = Odchylenie standardowe wytrzymałości 2,20 wilg. bet: 1,00 R min = R -1,65 s R 42,88 wiek bet: 0,70 k = Rmin/R = 0,92 Wytrzymałość po 28 dniach ν R = s R /R 4,73 R = 32,56 MPa Krzywa zależności R-L: paraboliczna wg ITB R min = 30,02 MPa G R b =R min 30,0 MPa Ocena pod względem jednorodności wg PN-74/B-06262 Klasa bet 30 dla B7,5-B25 R bk = 22,5 MPa bardzo dobra dla B30-B50 Rw = 326 kg/cm 2 Pomiar wykonał: Obliczył: mgr inż.. Mirosław Martynowicz mgr inż.. Mirosław Martynowicz

ZESTWIENIE OTRZYMANYCH WYNIKÓW BADAŃ SKLEROMETRYCZNYCH Numer Element Rmin Rw Klasa ν R = Jednorodność 1 Rura bad 1 30,23 332 30 5,40 bardzo dobra 2 Rura bad 2 30,02 326 30 4,73 bardzo dobra 1 Średnia z badań 30,1 329 30 5,1 bardzo dobra

ZAŁĄCZNIK NR 5 OBLICZENIA NOŚNOŚCI UŻYTKOWEJ

1 SPIS TREŚCI SPIS TREŚCI... 1 1. Cel i zakres opracowania... 3 2. Założenia do obliczeń... 3 2.1. Podstawowe dane... 3 2.2. Obciążenia... 3 2.3. Rozwiązania materiałowe... 3 2.4. Wykaz norm i przepisów... 3 3. Model obliczeniowy... 4 3.1. Geometria obiektu inwentaryzacja... 4 3.2. Model obliczeniowy... 5 4. Obciążenia... 6 4.1. Zestawienie obciążeń... 6 4.1.1. Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji... 6 4.1.2. Obciążenie ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia... 7 4.1.3. Obciążenie wywołane osiadaniem podłoża... 7 4.1.4. Obciążenie temperaturą... 7 4.1.5. Obciążenie tłumem pieszych... 7 4.1.6. Obciążenie wiatrem... 7 4.1.7. Obciążenie taborem samochodowym... 7 4.2. Obciążenia ruchome... 7 4.2.1. Obciążenie taborem samochodowym wg PN-85/S-10030... 8 4.2.2. Kamaz ciężar 22 tony... 10 4.3. Kombinacje... 12 5. Sprawdzenie naprężeń dopuszczalnych w konstrukcji żelbetowej rur Wipro w poszczególnych układach obciążeń... 15 5.1. Układ obciążenia z taborem samochodowym klasy E... 16 5.1.1. Obwiednia momentów zginających (wykres)... 16 5.1.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)... 16 5.1.3. Obwiednia sił wewnętrznych... 17 5.1.4. Wymiarowanie przekrojów... 18 5.2. Układ obciążenia z taborem samochodowym klasy D... 20 5.2.1. Obwiednia momentów zginających (wykres)... 20 5.2.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)... 20 5.2.3. Obwiednia sił wewnętrznych... 20

2 5.2.4. Wymiarowanie przekrojów... 22 5.3. Układ obciążenia z pojazdem rzeczywistym typu Kamaz... 24 5.3.1. Obwiednia momentów zginających (wykres)... 24 5.3.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)... 24 5.3.3. Obwiednia sił wewnętrznych... 25 5.3.4. Wymiarowanie przekrojów... 26 5.4. Układ obciążenia z pojazdem użytkowym 4/S16... 28 5.4.1. Obwiednia momentów zginających (wykres)... 28 5.4.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)... 28 5.4.3. Obwiednia sił wewnętrznych... 29 5.4.4. Wymiarowanie przekrojów... 30 5.5. Wnioski... 31 6. Wnioski końcowe... 32

3 1. Cel i zakres opracowania Celem opracowania jest określenie nośności przedmiotowego przepustu żelbetowego. Opracowanie obejmuje obliczenia statyczno-wytrzymałościowe. 2. Założenia do obliczeń 2.1. Podstawowe dane Przedmiotowy obiekt (przepust żelbetowy okularowy) zlokalizowany jest w ciągu ul. Bocznej w miejscowości Chruszczobród nad ciekiem bez nazwy. Podstawowe parametry projektowanego obiektu: - długość całkowita przepustu: Lc = 9,72 m - średnica przepustu: d = 0,80 m - wysokość naziomu nad przepustem: H = 1,73 m - grubość ścianki przepustu: 0,08 m - kąt skrzyżowania wiaduktu z przeszkodą: 79,4 - szerokość ulicy nad przepustem: b = 3,50 m - rok budowy: brak danych Konstrukcja przepustu wykazuje nieznaczne ubytki betonu na odsłoniętych powierzchniach. Przy wylocie uszkodzona jest ścianka czołowa w skutek podmycia co doprowadziło do osunięcia ścianek kątowych. Podmyty jest też wylot rur Wipro co spowodowało załamanie niwelety w przepuście i obniżenie wylotu. Wymaga się wykonania prac naprawczych na wylocie w celu zapobieżenia dalszej degradacji obiektu. 2.2. Obciążenia Obiekt obliczono uwzględniając następujące obciążenia: - ciężar własny konstrukcji nośnej, - ciężar własny elementów niekonstrukcyjnych, - ciężar własny wyposażenia, - parcie gruntu na konstrukcję przepustu, - obciążenie ruchome wg PN-85/S-10030. 2.3. Rozwiązania materiałowe Na podstawie katalogu rur Wipro rury wykonywane były z betonu Rw=300 kg/cm 2 (30 MPa), co wg obecnych norm plasuje go nieco poniżej klasy B30 (C25/30). W obliczeniach, na podstawie badań, przyjęto wykonanie rur przepustu z betonu B30. 2.4. Wykaz norm i przepisów Obliczenia wykonano w oparciu o następujące normy: - PN-85/S-10030 Obiekty mostowe. Obciążenia. - PN-91/S-10042 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie.

4 - Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 63/2000 z dnia 3 sierpnia 2000 r.). - Instrukcja do określania nośności użytkowej drogowych obiektów mostowych, GDDKiA, Warszawa 2004 r. - Katalog rur Wipro. Warszawa, wrzesień 1978 r. 3. Model obliczeniowy 3.1. Geometria obiektu inwentaryzacja Rys. 1. Widok z góry

5 Rys. 2. Przekrój podłużny Rys. 3. Przekrój poprzeczny 3.2. Model obliczeniowy Obliczenia statyczne wykonano w programie obliczeniowym Autodesk Robot Structural Anlysis. W obliczeniach zastosowano płaski model prętowo-powłokowy o szerokości 1,0 m. Obliczenia numeryczne wykonano metodą elementów skończonych (MES). Konstrukcję rur WIPRO przepustu zamodelowano za pomocą pretów z dyskretyzacją okręgu na odcinki. Zasypkę gruntową zamodelowano za pomocą panela. Wykorzystano model siatkowania Coons a o maksymalnym rozmiarze elementu wynoszącym 25 cm. Dzięki temu otrzymano regularną czworoboczną siatkę w całym obszarze. Stan naprężeń w konstrukcji przyjęto zgodnie z założeniami płaskiego stanu odkształcenia. Charakterystyki geometryczne poszczególnych elementów konstrukcyjnych przyjęto zgodnie z istniejącymi wymiarami przedstawionymi w części rysunkowej projektu. Elementy rur z betonu zbrojonego zamodelowano za pomocą prętów o grubości 0,09 m i szerokości 1,0 m. Wszystkie potrzebne charakterystyki (momenty bezwładności, pola przekrojów) program sam generuje na

6 podstawie zadanych wymiarów geometrycznych poszczególnych przekrojów. Analiza wyników polega na sprawdzeniu maksymalnych naprężeń występujących w poszczególnych rurach żelbetowych i porównanie ich z naprężeniami dopuszczalnymi. Rys. 4. Model obliczeniowy 4. Obciążenia 4.1. Zestawienie obciążeń Wartości obciążeń dla przyjętego modelu obliczeniowego wynoszą: Obciążenia stałe Nr Obciążenie Wartość 1 ciężar własny konstrukcji rur 27,0 kn/m 3 2 ciężar zasypki wraz z nawierzchnią 19,5 kn/m 3 Obciążenia zmienne Nr Obciążenie Wartość 1a tabor samochodowy pojazd K (klasa D) 320,0 kn x φ (wsp. dynam) 1b obciążenie potokiem pojazdów q (klasa D) 1,6 kn/m 2 1a tabor samochodowy pojazd K (klasa E) 240,0 kn x φ (wsp. dynam) 1b obciążenie potokiem pojazdów q (klasa E) 1,2 kn/m 2 4.1.1. Obciążenie ciężarem własnym konstrukcji Ciężar własny generowany jest automatycznie w zależności od pola przekroju elementów. Przyjęto ciężar objętościowy rur z betonu zbrojonego 27,0 kn/m 3, a ciężar zasypki gruntowej wokół konstrukcji przepustu 19,5 kn/m 3.

7 4.1.2. Obciążenie ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia Do obciążeń ciężarem własnym elementów niekonstrukcyjnych i wyposażenia należy: - ciężar zasypki zagęszczonej, - ciężar nawierzchni na obiekcie. 4.1.3. Obciążenie wywołane osiadaniem podłoża Pominięto. 4.1.4. Obciążenie temperaturą Pominięto. 4.1.5. Obciążenie tłumem pieszych Nie występuje. 4.1.6. Obciążenie wiatrem Pominięto. 4.1.7. Obciążenie taborem samochodowym Ustrój nośny obciążono taborem samochodowym klasy D i E wg PN-85/S-10030. Dodatkowo konstrukcję obciążono pojazdami rzeczywistymi takimi jak: - Star o ciężarze całkowitym 30 ton, - Tatra o ciężarze całkowitym 26 ton, - Samochód ciężarowy typu wanna o ciężarze całkowitym 40 ton, - Kamaz o ciężarze całkowitym 22 ton. Z uwagi na to, że grubość warstwy gruntu wraz z nawierzchnią w miejscu wywołującym największe naprężenia wynosi min. 1,0 m pominięto współczynnik dynamiczny. Przypadek Typ obciążenia Lista Wartość obciążenia 1 ciężar własny 1do24 26 27 29 2 obciąż. jednorodne 4.2. Obciążenia ruchome PZ Minus Wsp=1,00 26 27 PZ=-1,60(kN/m) Do modelu przyłożono obciążenie taborem samochodowym klasy D i E.

8 4.2.1. Obciążenie taborem samochodowym wg PN-85/S-10030 4.2.1.1 Schemat obciążeń: 4.2.1.2 Wartość obciążeń

9 4.2.1.3 Rozkład obciążeń a) Kierunek podłużny określenie średniej głębokości rozkładu obciążenia w kluczu b) Kierunek poprzeczny rozkład obciążenia dla przyjętej głębokości

10 4.2.1.4 Schemat obciążenia w programie obliczeniowym 4.2.2. Kamaz ciężar 22 tony Przepust sprawdzono na przejazd rzeczywistych pojazdów ciężarowych. 4.2.2.1 Schemat obciążeń

11 4.2.2.2 Rozkład obciążeń 4.2.2.3 Schemat obciążenia w programie obliczeniowym

12 4.3. Kombinacje Kombinacje obciążeń wykonano w programie obliczeniowym Robot. Kombinacja/Składowa Definicja SGN/ 1 1*1.20 + 2*1.50 SGN/ 2 1*1.20 + 2*1.50 + 3/1*1.50 SGN/ 3 1*1.20 + 2*1.50 + 3/2*1.50 SGN/ 4 1*1.20 + 2*1.50 + 3/3*1.50 SGN/ 5 1*1.20 + 2*1.50 + 3/4*1.50 SGN/ 6 1*1.20 + 2*1.50 + 3/5*1.50 SGN/ 7 1*1.20 + 2*1.50 + 3/6*1.50 SGN/ 8 1*1.20 + 2*1.50 + 3/7*1.50 SGN/ 9 1*1.20 + 2*1.50 + 3/8*1.50 SGN/ 10 1*1.20 + 2*1.50 + 3/9*1.50 SGN/ 11 1*1.20 + 2*1.50 + 3/10*1.50 SGN/ 12 1*1.20 + 2*1.50 + 3/11*1.50 SGN/ 13 1*1.20 + 2*1.50 + 3/12*1.50 SGN/ 14 1*1.20 + 2*1.50 + 3/13*1.50 SGN/ 15 1*1.20 + 2*1.50 + 3/14*1.50 SGN/ 16 1*1.20 + 2*1.50 + 3/15*1.50 SGN/ 17 1*1.20 + 2*1.50 + 3/16*1.50 SGN/ 18 1*1.20 + 2*1.50 + 3/17*1.50 SGN/ 19 1*1.20 + 2*1.50 + 3/18*1.50 SGN/ 20 1*1.20 + 2*1.50 + 3/19*1.50 SGN/ 21 1*1.20 + 2*1.50 + 3/20*1.50 SGN/ 22 1*1.20 + 2*1.50 + 3/21*1.50 SGN/ 23 1*1.20 + 2*1.50 + 3/22*1.50 SGN/ 24 1*1.20 + 2*1.50 + 3/23*1.50 SGN/ 25 1*1.20 + 2*1.50 + 3/24*1.50 SGN/ 26 1*1.20 + 2*1.50 + 3/25*1.50 SGN/ 27 1*1.20 + 2*1.50 + 3/26*1.50 SGN/ 28 1*1.20 + 2*1.50 + 3/27*1.50 SGN/ 29 1*1.20 + 2*1.50 + 3/28*1.50 SGN/ 30 1*1.20 + 2*1.50 + 3/29*1.50 SGN/ 31 1*1.20 + 2*1.50 + 3/30*1.50 SGN/ 32 1*1.20 + 2*1.50 + 3/31*1.50 SGN/ 33 1*1.20 SGN/ 34 1*1.20 + 3/1*1.50 SGN/ 35 1*1.20 + 3/2*1.50 SGN/ 36 1*1.20 + 3/3*1.50 SGN/ 37 1*1.20 + 3/4*1.50 SGN/ 38 1*1.20 + 3/5*1.50 SGN/ 39 1*1.20 + 3/6*1.50 SGN/ 40 1*1.20 + 3/7*1.50 SGN/ 41 1*1.20 + 3/8*1.50 SGN/ 42 1*1.20 + 3/9*1.50 SGN/ 43 1*1.20 + 3/10*1.50 SGN/ 44 1*1.20 + 3/11*1.50 SGN/ 45 1*1.20 + 3/12*1.50 SGN/ 46 1*1.20 + 3/13*1.50 SGN/ 47 1*1.20 + 3/14*1.50 SGN/ 48 1*1.20 + 3/15*1.50 SGN/ 49 1*1.20 + 3/16*1.50 SGN/ 50 1*1.20 + 3/17*1.50 SGN/ 51 1*1.20 + 3/18*1.50 SGN/ 52 1*1.20 + 3/19*1.50 SGN/ 53 1*1.20 + 3/20*1.50 SGN/ 54 1*1.20 + 3/21*1.50

13 SGN/ 55 1*1.20 + 3/22*1.50 SGN/ 56 1*1.20 + 3/23*1.50 SGN/ 57 1*1.20 + 3/24*1.50 SGN/ 58 1*1.20 + 3/25*1.50 SGN/ 59 1*1.20 + 3/26*1.50 SGN/ 60 1*1.20 + 3/27*1.50 SGN/ 61 1*1.20 + 3/28*1.50 SGN/ 62 1*1.20 + 3/29*1.50 SGN/ 63 1*1.20 + 3/30*1.50 SGN/ 64 1*1.20 + 3/31*1.50 SGN/ 65 1*0.90 + 2*1.50 SGN/ 66 1*0.90 + 2*1.50 + 3/1*1.50 SGN/ 67 1*0.90 + 2*1.50 + 3/2*1.50 SGN/ 68 1*0.90 + 2*1.50 + 3/3*1.50 SGN/ 69 1*0.90 + 2*1.50 + 3/4*1.50 SGN/ 70 1*0.90 + 2*1.50 + 3/5*1.50 SGN/ 71 1*0.90 + 2*1.50 + 3/6*1.50 SGN/ 72 1*0.90 + 2*1.50 + 3/7*1.50 SGN/ 73 1*0.90 + 2*1.50 + 3/8*1.50 SGN/ 74 1*0.90 + 2*1.50 + 3/9*1.50 SGN/ 75 1*0.90 + 2*1.50 + 3/10*1.50 SGN/ 76 1*0.90 + 2*1.50 + 3/11*1.50 SGN/ 77 1*0.90 + 2*1.50 + 3/12*1.50 SGN/ 78 1*0.90 + 2*1.50 + 3/13*1.50 SGN/ 79 1*0.90 + 2*1.50 + 3/14*1.50 SGN/ 80 1*0.90 + 2*1.50 + 3/15*1.50 SGN/ 81 1*0.90 + 2*1.50 + 3/16*1.50 SGN/ 82 1*0.90 + 2*1.50 + 3/17*1.50 SGN/ 83 1*0.90 + 2*1.50 + 3/18*1.50 SGN/ 84 1*0.90 + 2*1.50 + 3/19*1.50 SGN/ 85 1*0.90 + 2*1.50 + 3/20*1.50 SGN/ 86 1*0.90 + 2*1.50 + 3/21*1.50 SGN/ 87 1*0.90 + 2*1.50 + 3/22*1.50 SGN/ 88 1*0.90 + 2*1.50 + 3/23*1.50 SGN/ 89 1*0.90 + 2*1.50 + 3/24*1.50 SGN/ 90 1*0.90 + 2*1.50 + 3/25*1.50 SGN/ 91 1*0.90 + 2*1.50 + 3/26*1.50 SGN/ 92 1*0.90 + 2*1.50 + 3/27*1.50 SGN/ 93 1*0.90 + 2*1.50 + 3/28*1.50 SGN/ 94 1*0.90 + 2*1.50 + 3/29*1.50 SGN/ 95 1*0.90 + 2*1.50 + 3/30*1.50 SGN/ 96 1*0.90 + 2*1.50 + 3/31*1.50 SGN/ 97 1*0.90 SGN/ 98 1*0.90 + 3/1*1.50 SGN/ 99 1*0.90 + 3/2*1.50 SGN/ 100 1*0.90 + 3/3*1.50 SGN/ 101 1*0.90 + 3/4*1.50 SGN/ 102 1*0.90 + 3/5*1.50 SGN/ 103 1*0.90 + 3/6*1.50 SGN/ 104 1*0.90 + 3/7*1.50 SGN/ 105 1*0.90 + 3/8*1.50 SGN/ 106 1*0.90 + 3/9*1.50 SGN/ 107 1*0.90 + 3/10*1.50 SGN/ 108 1*0.90 + 3/11*1.50 SGN/ 109 1*0.90 + 3/12*1.50 SGN/ 110 1*0.90 + 3/13*1.50 SGN/ 111 1*0.90 + 3/14*1.50 SGN/ 112 1*0.90 + 3/15*1.50 SGN/ 113 1*0.90 + 3/16*1.50

14 SGN/ 114 1*0.90 + 3/17*1.50 SGN/ 115 1*0.90 + 3/18*1.50 SGN/ 116 1*0.90 + 3/19*1.50 SGN/ 117 1*0.90 + 3/20*1.50 SGN/ 118 1*0.90 + 3/21*1.50 SGN/ 119 1*0.90 + 3/22*1.50 SGN/ 120 1*0.90 + 3/23*1.50 SGN/ 121 1*0.90 + 3/24*1.50 SGN/ 122 1*0.90 + 3/25*1.50 SGN/ 123 1*0.90 + 3/26*1.50 SGN/ 124 1*0.90 + 3/27*1.50 SGN/ 125 1*0.90 + 3/28*1.50 SGN/ 126 1*0.90 + 3/29*1.50 SGN/ 127 1*0.90 + 3/30*1.50 SGN/ 128 1*0.90 + 3/31*1.50 SGU/ 1 1*1.00 + 2*1.00 SGU/ 2 1*1.00 + 2*1.00 + 3/1*1.00 SGU/ 3 1*1.00 + 2*1.00 + 3/2*1.00 SGU/ 4 1*1.00 + 2*1.00 + 3/3*1.00 SGU/ 5 1*1.00 + 2*1.00 + 3/4*1.00 SGU/ 6 1*1.00 + 2*1.00 + 3/5*1.00 SGU/ 7 1*1.00 + 2*1.00 + 3/6*1.00 SGU/ 8 1*1.00 + 2*1.00 + 3/7*1.00 SGU/ 9 1*1.00 + 2*1.00 + 3/8*1.00 SGU/ 10 1*1.00 + 2*1.00 + 3/9*1.00 SGU/ 11 1*1.00 + 2*1.00 + 3/10*1.00 SGU/ 12 1*1.00 + 2*1.00 + 3/11*1.00 SGU/ 13 1*1.00 + 2*1.00 + 3/12*1.00 SGU/ 14 1*1.00 + 2*1.00 + 3/13*1.00 SGU/ 15 1*1.00 + 2*1.00 + 3/14*1.00 SGU/ 16 1*1.00 + 2*1.00 + 3/15*1.00 SGU/ 17 1*1.00 + 2*1.00 + 3/16*1.00 SGU/ 18 1*1.00 + 2*1.00 + 3/17*1.00 SGU/ 19 1*1.00 + 2*1.00 + 3/18*1.00 SGU/ 20 1*1.00 + 2*1.00 + 3/19*1.00 SGU/ 21 1*1.00 + 2*1.00 + 3/20*1.00 SGU/ 22 1*1.00 + 2*1.00 + 3/21*1.00 SGU/ 23 1*1.00 + 2*1.00 + 3/22*1.00 SGU/ 24 1*1.00 + 2*1.00 + 3/23*1.00 SGU/ 25 1*1.00 + 2*1.00 + 3/24*1.00 SGU/ 26 1*1.00 + 2*1.00 + 3/25*1.00 SGU/ 27 1*1.00 + 2*1.00 + 3/26*1.00 SGU/ 28 1*1.00 + 2*1.00 + 3/27*1.00 SGU/ 29 1*1.00 + 2*1.00 + 3/28*1.00 SGU/ 30 1*1.00 + 2*1.00 + 3/29*1.00 SGU/ 31 1*1.00 + 2*1.00 + 3/30*1.00 SGU/ 32 1*1.00 + 2*1.00 + 3/31*1.00 SGU/ 33 1*1.00 SGU/ 34 1*1.00 + 3/1*1.00 SGU/ 35 1*1.00 + 3/2*1.00 SGU/ 36 1*1.00 + 3/3*1.00 SGU/ 37 1*1.00 + 3/4*1.00 SGU/ 38 1*1.00 + 3/5*1.00 SGU/ 39 1*1.00 + 3/6*1.00 SGU/ 40 1*1.00 + 3/7*1.00 SGU/ 41 1*1.00 + 3/8*1.00 SGU/ 42 1*1.00 + 3/9*1.00 SGU/ 43 1*1.00 + 3/10*1.00 SGU/ 44 1*1.00 + 3/11*1.00

15 SGU/ 45 1*1.00 + 3/12*1.00 SGU/ 46 1*1.00 + 3/13*1.00 SGU/ 47 1*1.00 + 3/14*1.00 SGU/ 48 1*1.00 + 3/15*1.00 SGU/ 49 1*1.00 + 3/16*1.00 SGU/ 50 1*1.00 + 3/17*1.00 SGU/ 51 1*1.00 + 3/18*1.00 SGU/ 52 1*1.00 + 3/19*1.00 SGU/ 53 1*1.00 + 3/20*1.00 SGU/ 54 1*1.00 + 3/21*1.00 SGU/ 55 1*1.00 + 3/22*1.00 SGU/ 56 1*1.00 + 3/23*1.00 SGU/ 57 1*1.00 + 3/24*1.00 SGU/ 58 1*1.00 + 3/25*1.00 SGU/ 59 1*1.00 + 3/26*1.00 SGU/ 60 1*1.00 + 3/27*1.00 SGU/ 61 1*1.00 + 3/28*1.00 SGU/ 62 1*1.00 + 3/29*1.00 SGU/ 63 1*1.00 + 3/30*1.00 SGU/ 64 1*1.00 + 3/31*1.00 5. Sprawdzenie naprężeń dopuszczalnych w konstrukcji żelbetowej rur Wipro w poszczególnych układach obciążeń Z uwagi na brak danych dotyczących typu i zbrojenia zastosowanych rur Wipro przyjęto zbrojenie odpowiadające minimalnemu procentowi zbrojenia. W przypadku zastosowania rur o większym stopniu zbrojenia nośność rur będzie większa.

16 5.1. Układ obciążenia z taborem samochodowym klasy E 5.1.1. Obwiednia momentów zginających (wykres) 5.1.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)

17 5.1.3. Obwiednia sił wewnętrznych

18 5.1.4. Wymiarowanie przekrojów 5.1.4.1 Ściana przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Ściana przepustu - Mmax i N odpowiadajaca klasa E Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 54,31 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,35 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,35 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,080 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,033 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,007 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,080 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,047 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0210 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 9,4 cm Warstwa 1: 10,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 0,417 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,0539 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,487 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,822 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,57% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 12,888 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m 90,6% 14,22 MPa Naprężenia w zbrojeniu ściskanym s a '= -73,33 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-24,9% Naprężenia dopuszczalne nie zostały przekroczone. y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 154,37 MPa y O1 = 0,0450 m 52,3%

19 5.1.4.2 Strop przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Strop przepustu - Mmax i N odpowiadajaca klasa E Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 7,86 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,03 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,03 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,513 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,000 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,000 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,513 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,237 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0178 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 93,9 cm Warstwa 1: 1,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 2,964 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,2892 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,773 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,810 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,56% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 13,982 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m 99,7% Naprężenia w zbrojeniu ściskanym 14,02 MPa s a '= -125,46 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-42,5% Naprężenia dopuszczalne nie zostały przekroczone. y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 229,19 MPa y O1 = 0,0450 m 77,7%

20 5.2. Układ obciążenia z taborem samochodowym klasy D 5.2.1. Obwiednia momentów zginających (wykres) 5.2.2. Obwiednia sił osiowych (wykres) 5.2.3. Obwiednia sił wewnętrznych

21

22 5.2.4. Wymiarowanie przekrojów 5.2.4.1 Ściana przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Ściana przepustu - Mmax i N odpowiadajaca klasa D Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 59,95 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,78 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,78 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,080 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,033 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,007 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,080 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,044 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0210 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 9,4 cm Warstwa 1: 10,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 0,377 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,0501 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,591 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,818 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,57% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 14,162 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m przekroczone naprężenia 100,1% 14,14 MPa Naprężenia w zbrojeniu ściskanym s a '= -80,57 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-27,3% y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 169,63 MPa y O1 = 0,0450 m 57,5% Dopuszczalne naprężenia ściskające w betonie zostały nieznacznie przekroczone.

23 5.2.4.2 Strop przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Strop przepustu - Mmax i N odpowiadajaca klasa D Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 8,52 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,43 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,43 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,520 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,000 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,000 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,520 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,218 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0178 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 93,9 cm Warstwa 1: 1,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 2,733 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,2679 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,941 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,804 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,56% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 15,370 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m przekroczone naprężenia 110,5% Naprężenia w zbrojeniu ściskanym 13,91 MPa s a '= -137,92 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-46,8% y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 251,94 MPa y O1 = 0,0450 m 85,4% Dopuszczalne naprężenia ściskające w betonie zostały przekroczone.

24 5.3. Układ obciążenia z pojazdem rzeczywistym typu Kamaz 5.3.1. Obwiednia momentów zginających (wykres) 5.3.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)

25 5.3.3. Obwiednia sił wewnętrznych

26 5.3.4. Wymiarowanie przekrojów 5.3.4.1 Ściana przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Ściana przepustu - Mmax i N odpowiadajaca Kamaz 22t Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 59,18 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,67 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,67 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,079 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,033 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,007 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,079 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,044 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0210 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 9,4 cm Warstwa 1: 10,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 0,382 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,0506 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,560 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,819 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,57% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 13,836 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m 97,7% 14,17 MPa Naprężenia w zbrojeniu ściskanym s a '= -78,72 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-26,7% Naprężenia dopuszczalne nie zostały przekroczone. y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 165,73 MPa y O1 = 0,0450 m 56,2%

27 5.3.4.2 Strop przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Strop przepustu - Mmax i N odpowiadajaca Kamaz 22t Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 8,56 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,30 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,30 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,502 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,000 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,000 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,502 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,218 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0178 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 93,9 cm Warstwa 1: 1,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 2,720 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,2667 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,884 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,806 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,56% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 14,919 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m przekroczone naprężenia 107,0% Naprężenia w zbrojeniu ściskanym 13,95 MPa s a '= -133,87 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-45,4% y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 244,55 MPa y O1 = 0,0450 m 82,9% Dopuszczalne naprężenia ściskające w betonie zostały przekroczone.

28 5.4. Układ obciążenia z pojazdem użytkowym 4/S16 5.4.1. Obwiednia momentów zginających (wykres) 5.4.2. Obwiednia sił osiowych (wykres)

29 5.4.3. Obwiednia sił wewnętrznych

30 5.4.4. Wymiarowanie przekrojów 5.4.4.1 Ściana przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Ściana przepustu - Mmax i N odpowiadajaca pojazd 4/S16 Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 57,84 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,42 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,42 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,076 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,033 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,007 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,076 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,045 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0210 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 9,4 cm Warstwa 1: 10,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 0,391 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,0514 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,486 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,822 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,57% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 13,096 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m 92,1% 14,22 MPa Naprężenia w zbrojeniu ściskanym s a '= -74,51 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-25,3% Naprężenia dopuszczalne nie zostały przekroczone. y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 156,86 MPa y O1 = 0,0450 m 53,2%

31 5.4.4.2 Strop przepustu Przepust ul. Boczna w Chruszczobrodzie Element: Wymiarowanie słupa prostokątnego na dużym mimośrodzie Strop przepustu - Mmax i N odpowiadajaca użytkowe 4/S16 Materiał Obciążenia Klasa betonu B30 Siła pionowa N= 6,14 kn Klasa stali zbrojenia podłużnego A-II Siła pozioma H= 0,00 kn Klasa stali strzemion Moment zaczepiny do góry słupa M= 4,07 knm Współczynnik sprężystości betonu E b= 32,6 GPa Moment zaczepiny do dołu słupa M 2= 4,07 knm Wytrzymałość oblicz. betonu na ściskanie R b1 = 17,3 MPa Wytrzymałość oblicz. betonu na rozciąganie R bt 0,50= 1,60 MPa Współczynnik sprężystości stali Ea= 205,0 GPa Smukłość elementów ściskanych Wytrzymałość oblicz. stali Ra= 295,0 MPa Współczynnik długości wyboczeniowej m= 1,0 Długość wyboczeniowa L w = 1,0 m Współczynnik n n= 2 n Smukłość elementów ściskanych l= 39,8 Geometria i zbrojenie Mimośrody Średnica słupa okrągłego D= 0,00 m Mimośród wynikający z projektu e 0= 0,663 m b, h= 0,000 m Mimośród położenia siły ściskającej e 1 = 0,000 m Mimośród wynikający z nachylenia słupa e 2= 0,000 m Mimośród uzwględniający odkształcenia 2 rzędu e 3 = 0,0000 m Mimośród całkowity e c = 0,663 m Warunek małego mimośrodu przy założeniu Iσ bt I<=R bt e gr = 0,299 m Duży mimośród ec>egr długość słupa l= 1 m Naprężenia b= 1,00 m Położenie osi obojętnej x= 0,0177 m h= 0,09 m wartość równania 3 stopnia wynosi: 0,00000 Zbrojenie ściskane Aa' liczba średnica otulina Beton ściskany co 93,9 cm Warstwa 1: 1,0szt φ1 3,0cm rdzeń przekroju po stronie włókien ściskanych rw = 0,014 m a'= 0,031 m Promień rdzenia uogólnionego r u= 3,798 m Pole powierzchni zbrojenia ściskanego Aa'= 0,0000 m 2 Beton rozciągany rdzeń przekroju dla włókien ściskanych rw '= 0,014 m Zbrojenie rozciągane Aa liczba średnica otulina Promień rdzenia uogólnionego r u '= 0,3663 m co 9,0 cm Warstwa 1: 10,0szt φ8 4,5cm e c /r u = 1,810 a= 0,049 m Współczynnik wyboczeniowy dobierz b= 0,809 Pole powierzchni zbrojenia rozciąganego Aa= 0,0005 m 2 Procent zbrojenia m= 0,56% Naprężenia betonu w strefie ściskanej s bmax = 14,204 MPa br bmax = Położenie środka ciężkości przekroju sprowadzon yi= 0,0000 m przekroczone naprężenia 101,5% Naprężenia w zbrojeniu ściskanym 14,00 MPa s a '= -129,19 MPa Moment bezwładności przekroju sprowadzonego Ixi= 0,00006 m 4-43,8% y O2 = 0,0450 m Naprężenia w zbrojeniu rozciąganym s a = 235,16 MPa y O1 = 0,0450 m 79,7% Obliczeniowe naprężenia ściskające w betonie zostały nieznacznie przekroczone o 1,5 %. Dopuszczam takie przekroczenie dla kombinacji obliczeniowej dla wytrzymałości obliczeniowej. 5.5. Wnioski W wyniku obliczeń stwierdzono nośność obiektu odpowiadającą klasie E wg normy mostowej PN-85/S10030. Ciężar pojazdów dopuszczonych do eksploatacji dla klasy E wg normy wynosi 15 t. Nośność użytkowa obiektu wg Instrukcji do określania nośności użytkowej drogowych obiektów mostowych wynosi 16 t (kategoria 4/S16). W wyniku analizy nośności obiektu na przejazd pojazdów rzeczywistych stwierdzono, że nośność obiektu w dużej mierze zależy od stopnia rozłożenia obciążeń na jak największą powierzchnię i tak np. stwierdza się mniejsze

32 wytężenie przekrojów przy przejeździe pojazdu typu Kamaz o masie całkowitej 22 t niż przy obciążeniu normowym klasy D, która dopuszcza do ruchu pojazdy o ciężarze 20 t. Obliczenia nośności, w wyniku braku dokładnych danych co do typu zastosowanych rur Wipro, przeprowadzono przy założeniu minimalnego stopnia zbrojenia dla konstrukcji żelbetowych wg normy mostowej. W przypadku użycia rur Wipro z większym stopniem zbrojenia nośność przepustu będzie większa. Z uwagi na rozmycie wylotu i osunięcia ścianek kątowych od strony wylotu należy wykonać prace remontowe, mające na celu odtworzenie stanu pierwotnego umocnienia wylotu. Istniejące podmycie nie wpływa na nośność przepustu, ma natomiast wpływ na utratę stateczności co jest widoczne poprzez załamanie niwelety cieku na ostatnim odcinku przepustu. W przypadku dalszej degradacji wylotu proces osunięć będzie postępował i może przyczynić się do utraty nośności i osunięć skarpy na wylocie. 6. Wnioski końcowe Obiekt przenosi obciążenia klasy E wg PN-85/S-10030 (15 ton). Należy przeprowadzić prace remontowe wylotu do końca 2015 roku. Opracował: mgr inż. Grzegorz Łach