Wstępne obliczenia statyczno-wytrzymałościowe przęsła mostu kolejowego o dźwigarach blachownicowych

Podobne dokumenty
OBLICZENIA STATYCZNO WYTRZYMAŁOŚCIOWE MOSTU NAD RZEKĄ ORLA 1. ZałoŜenia obliczeniowe

Wstępne obliczenia statyczne dźwigara głównego

Mosty ćwiczenie projektowe obliczenia wstępne

Obliczenia szczegółowe dźwigara głównego

Obliczenia wstępne dźwigara głównego

PROJEKT NOWEGO MOSTU LECHA W POZNANIU O TZW. PODWÓJNIE ZESPOLONEJ, STALOWO-BETONOWEJ KONSTRUKCJI PRZĘSEŁ

Katedra Mostów i Kolei. Mosty Metalowe I. Ćwiczenia projektowe dla specjalności Inżynieria Mostowa. dr inż. Mieszko KUŻAWA r.

Widok ogólny podział na elementy skończone

Mosty Metalowe I P1 wprowadzenie

Wytrzymałość drewna klasy C 20 f m,k, 20,0 MPa na zginanie f v,k, 2,2 MPa na ścinanie f c,k, 2,3 MPa na ściskanie

1. Projekt techniczny Podciągu

Nośność belek z uwzględnieniem niestateczności ich środników

Załącznik nr 1. 4 Założenia do analizy statycznej

Załącznik nr 3. Obliczenia konstrukcyjne

Funkcja Tytuł, Imię i Nazwisko Specjalność Nr Uprawnień Podpis Data. kontr. bud bez ograniczeń

Spis treści. Przedmowa... Podstawowe oznaczenia Charakterystyka ogólna dźwignic i torów jezdnych... 1

Obliczeniowa nośność przekroju zbudowanego wyłącznie z efektywnych części pasów. Wartość przybliżona = 0,644. Rys. 25. Obwiednia momentów zginających

Przykłady obliczeń belek i słupów złożonych z zastosowaniem łączników mechanicznych wg PN-EN-1995

KONSTRUKCJE DREWNIANE I MUROWE

Projekt mostu kratownicowego stalowego Jazda taboru - dołem Schemat

700 [kg/m 3 ] * 0,012 [m] = 8,4. Suma (g): 0,138 Ze względu na ciężar wykończenia obciążenie stałe powiększono o 1%:

Dr inż. Janusz Dębiński

1. Projekt techniczny żebra

Strop belkowy. Przykład obliczeniowy stropu stalowego belkowego wg PN-EN dr inż. Rafał Tews Konstrukcje metalowe PN-EN /165

PRZEZNACZENIE I OPIS PROGRAMU

Zestaw pytań z konstrukcji i mechaniki

Raport wymiarowania stali do programu Rama3D/2D:

POZ BRUK Sp. z o.o. S.K.A Rokietnica, Sobota, ul. Poznańska 43 INFORMATOR OBLICZENIOWY

Pomost ortotropowy. Dane wyjściowe:

długość całkowita: L m moment bezwładności (względem osi y): J y cm 4 moment bezwładności: J s cm 4

Zaprojektować zbrojenie na zginanie w płycie żelbetowej jednokierunkowo zginanej, stropu płytowo- żebrowego, pokazanego na rysunku.

OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE USTROJU NOŚNEGO KŁADKI DLA PIESZYCH PRZEZ RZEKĘ NIEZDOBNĄ W SZCZECINKU

Opracowanie pobrane ze strony:

Projekt belki zespolonej

Stropy TERIVA - Projektowanie i wykonywanie

OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJA

OBLICZENIA STATYCZNE konstrukcji wiaty handlowej

Rys. 32. Widok perspektywiczny budynku z pokazaniem rozmieszczenia kratownic

1. Połączenia spawane

Przykład obliczeń głównego układu nośnego hali - Rozwiązania alternatywne. Opracował dr inż. Rafał Tews

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

Zadanie 1 Zadanie 2 tylko Zadanie 3

Węzeł nr 28 - Połączenie zakładkowe dwóch belek

Hale o konstrukcji słupowo-ryglowej

Tablica 1. Zestawienie obciążeń dla remizy strażackiej w Rawałowicach więźba dachowa

mgr inż. Sławomir Żebracki MAP/0087/PWOK/07

KSIĄŻKA OBIEKTU MOSTOWEGO

1. Obliczenia sił wewnętrznych w słupach (obliczenia wykonane zostały uproszczoną metodą ognisk)

Rzut z góry na strop 1

Opracowanie: Emilia Inczewska 1

ZAJĘCIA 3 DOBÓR SCHEMATU STATYCZNEGO PŁYTY STROPU OBLICZENIA STATYCZNE PŁYTY


Sprawdzenie stanów granicznych użytkowalności.

Wpływ podpory ograniczającej obrót pasa ściskanego na stateczność słupa-belki

Sprawdzenie nosności słupa w schematach A1 i A2 - uwzględnienie oddziaływania pasa dolnego dźwigara kratowego.

1. Dane : DANE OGÓLNE PROJEKTU. Poziom odniesienia: 0,00 m.

PROJEKT TECHNOLOGICZNY

OBLICZENIA STATYCZNO - WYTRZYMAŁOŚCIOWE

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

KSIĄŻKA OBIEKTU MOSTOWEGO dla mostu, wiaduktu, estakady, kładki dla pieszych

1 - Znać podstawowe. części budowli. mostowych, - Wymienić warunki 1 położenia przestrzennego obiektu mostowego, - Znać podstawowe

KŁADKA PIESZO - ROWEROWA W CIĄGU WAŁÓW ZBIORNIKA WODNEGO W SKALBMIERZU

Obliczenia statyczne - dom kultury w Ozimku

PROJEKTOWANIE KONSTRUKCJI STALOWYCH WEDŁUG EUROKODÓW.

PROJEKT STOPY FUNDAMENTOWEJ

PROJEKT STROPU BELKOWEGO

KSIĄŻKA OBIEKTU MOSTOWEGO dla mostu, wiaduktu, estakady, kładki dla pieszych

ĆWICZENIE PROJEKTOWE NR 2 Z KONSTRUKCJI STALOWYCH

Mosty kolejowe Szczegółowe warunki techniczne i wybrane zagadnienia projektowania mostów kolejowych

e = 1/3xH = 1,96/3 = 0,65 m Dla B20 i stali St0S h = 15 cm h 0 = 12 cm 958 1,00 0,12 F a = 0,0029x100x12 = 3,48 cm 2

Rys.1 a) Suwnica podwieszana, b) Wciągnik jednoszynowy 2)

Założenia obliczeniowe i obciążenia

- 1 - OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE - ŻELBET

Obliczenia statyczno wytrzymałościowe

Moduł. Zakotwienia słupów stalowych

Poziom I-II Bieg schodowy 6 SZKIC SCHODÓW GEOMETRIA SCHODÓW

Funkcja Tytuł, Imię i Nazwisko Specjalność Nr Uprawnień Podpis Data. kontr. bud bez ograniczeń

Projekt: Data: Pozycja: EJ 3,14² , = 43439,93 kn 2,667² = 2333,09 kn 5,134² EJ 3,14² ,0 3,14² ,7

2.1. Wyznaczenie nośności obliczeniowej przekroju przy jednokierunkowym zginaniu

Zbrojenie konstrukcyjne strzemionami dwuciętymi 6 co 400 mm na całej długości przęsła

Liczba godzin Liczba tygodni w tygodniu w semestrze

Rys. 29. Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

PODSTAWOWE MODELE OBICIĄŻENIA RUCHOMEGO WG PN-85/S i PN-EN

Mosty kolejowe W3 Mosty i wiadukty kolejowe w ciągu LDP

7.0. Fundament pod słupami od stropu nad piwnicą. Rzut fundamentu. Wymiary:

III. POSADOWIENIE 1. OBLICZENIA POSADOWIENIA FILARA POŚREDNIEGO

Moduł. Profile stalowe

Mnożnik [m] Jednostka. [kn/m 2 ] Jednostka [m] 1.00

MATERIAŁY DYDAKTYCZNE

9.0. Wspornik podtrzymujący schody górne płytowe

Gmina Wieprz Wieprz Wieprz. Egzemplarz nr 1

Obciążenia. Wartość Jednostka Mnożnik [m] oblicz. [kn/m] 1 ciężar [kn/m 2 ]

Spis treści. 2. Zasady i algorytmy umieszczone w książce a normy PN-EN i PN-B 5

PN-B-03004:1988. Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

Zestawić siły wewnętrzne kombinacji SGN dla wszystkich kombinacji w tabeli:

Zakład Konstrukcji Żelbetowych SŁAWOMIR GUT. Nr albumu: Kierunek studiów: Budownictwo Studia I stopnia stacjonarne

Transkrypt:

Politechnika Wrocławska Instytut Inżynierii Lądowej Zakład Mostów Wstępne obliczenia statyczno-wytrzymałościowe przęsła mostu kolejowego o dźwigarach blachownicowych Opracował: inż.??, nr indeksu:?? Prowadzący: dr inż. Mieszko Kużawa Praca wykona w ramach ćwiczenia projektowego z przedmiotu Mosty Kolejowe Wrocław, semestr letni 2013/2014 r.

SPIS TREŚCI 1. ZAŁOŻENIA... 3 1.1. Założenia konstrukcyjne... 3 1.2. Przedmiot opracowania... 3 1.3. Cel i zakres opracowania... 3 1.4. Podstawa opracowania... 3 2. OPIS TECHNICZNY... 5 2.1. Przęsła obiektu... 5 2.2. Połączenie wiaduktu z nasypem drogowym... 6 2.3. Podpora pośrednia... 7 2.4. Nawierzchnia na obiekcie... 7 2.5. Wyposażenie obiektu... 8 3. OBLICZENIA WSTĘPNE PRZĘSEŁ... 9 3.1. Zebranie obciążeń... 9 3.1.1. Obciążenia stałe... 9 3.1.2. Pionowe obciążenia ruchome... 11 3.1.3. Poziome obciążenia ruchome... 13 3.1.4. Obciążenie wywołane zmianami temperatury... 13 3.1.5. Obciążenie wywołane nierównomiernym osiadaniem podpór... 13 3.2. Model obliczeniowy przęseł mostu... 14 3.3. Ekstremalne scalone siły wewnętrzne w przekrojach charakterystycznych konstrukcji przęseł... 15 3.3.1. Moment maksymalny w przekrojach przęsłowych... 15 3.3.2. Moment maksymalny w przekroju podporowym... 17 3.3.3. Ekstremalna siła tnąca w przekroju podporowym... 17 3.3.4. Ekstremalne wartości reakcji... 17 3.4. Wymiarowanie dźwigarów głównych... 18 3.4.1. Charakterystyki przekrojów... 18 3.4.2. Efekty niestateczności lokalnej... 20 3.4.3. Zwichrzenie dźwigarów głównych... 20 3.4.4. Sprawdzenie naprężeń przy zginaniu w przekrojach charakterystycznych... 22 3.4.5. Sprawdzenie naprężeń stycznych przy podporze pośredniej... 22 3.5. Wymiarowanie spoin... 23 3.6. Dobór parametrów łożysk... 23

1. ZAŁOŻENIA 1.1. Założenia konstrukcyjne Założenia konstrukcyjne projektowanego przęsła mostu kolejowego są następujące: liczba przęseł: 2 rozpiętości przęseł: 2 x (12m + 12m) rodzaj konstrukcji przęsła: liczba ciągów przęseł; 2 szerokość przęseł: belkowa o dźwigarach blachownicowych, 2 x 5m liczba dźwigarów głównych dla 1 ciągu przęseł: 2 konstrukcja i lokalizacja pomostu: stalowa płyta ortotropowa zagłębiona między dźwigarami głównymi kąt skrzyżowania konstrukcji z przeszkodą: 90 o rodzaj przeszkody: lokalizacja obiektu: stal klasy: 1.2. Przedmiot opracowania rzeka Barycz Żmigród St3M Przedmiotem niniejszego opracowania jest most kolejowy o dźwigarach blachownicowych, zlokalizowany w Żmigrodzie nad rzeką Barycz. Na etapie koncepcji przedstawiono 1 wariant przekroczenia przeszkody składający się z następujących rysunków:... 1.3. Cel i zakres opracowania Celem niniejszego opracowania jest.?? Zakres niniejszego opracowania obejmuje:.??.??.?? 1.4. Podstawa opracowania Podstawą formalną niniejszego opracowania jest temat ćwiczenia projektowego z przedmiotu Mosty Kolejowe, wydany przez Zakład Mostów Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej.

Podstawą merytoryczną opracowania są obowiązujące normy oraz dzienniki ustaw dotyczące projektowania obiektów mostowych w szczególności: PN-85/S-10030 Obiekty mostowe. Obciążenia PN-82/S-10052 Obiekty mostowe. Konstrukcje stalowe. Projektowanie. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 roku w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie Dz.U. Nr 151 poz. 987. Id-2, Warunki techniczne dla kolejowych obiektów inżynieryjnych, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa 2005 r. Standardy Techniczne: szczegółowe warunki techniczne dla modernizacji lub budowy linii kolejowych do prędkości Vmax 200 km/h (dla taboru konwencjonalnego) / 250 km/h (dla taboru z wychylnym pudłem), Tom III: Obiekty Mostowe, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Centrum Naukowo-Techniczne kolejnictwa, Warszawa 2010 r.

2. OPIS TECHNICZNY 2.1. Przęsła obiektu Przęsła obiektu zaprojektowano jako dwudźwigarowe, blachownicowe typu U (z pomostem ortotropowym zagłębionym między dźwigarami głównymi). Opis głównych parametrów technicznych przęseł przedstawiono w tab. poniżej. Tab. 1. Zestawienie głównych parametrów technicznych przęseł Dźwigary główne Poprzecznice Płyta pomostowa Wsporniki chodnikowe Rozpiętości przęseł parametry geometryczne środnika: h w = 1500m, t w = 12mm parametry geometryczne pasów: b f = 350mm, t f = 30mm.??.??.?? 12,0m + 12, 0m Liczba ciągów przęseł 2 Kąty Przekrój poprzeczny Szerokość całkowita obiektu kąt skrzyżowania z przeszkodą: o α = 90 ukos przęsła: o β = 90 ukos podpory: o γ = 90 jezdnia: 1 tor/ciąg przęseł chodniki: brak b c = 12, 0m

2.2. Połączenie wiaduktu z nasypem drogowym Połączenie obiektu mostowego z nasypem wysokości 5,780m i 4,425m zostanie zrealizowane poprzez przyczółki masywne ze ścianami bocznymi. Parametry techniczne przyczółków zestawiono w tab. poniżej. Tab. 2. Zestawienie parametrów technicznych przyczółków obiektu Korpus przyczółka Ściany boczne (skrzydła) Fundament Płyta przejściowa wysokość: h = 6, 35m szerokość: s = 12, 6m grubość: g sb = 1, 2m wysokość: h = 6, 35m szerokość: s = 8,85m 7, 25m ścięcie pod kątem: o β = 60 grubość: g sb = 0, 7m w kształcie podkowy grubości: g = 1, 0m, szerokości minimalnej: s = 1, 5m ; posadowiono na 8 palach średnicy: φ = 1m i poszerzonej podstawie φ p = 2m wymiary: 11,9mx4,0mx0, 25m materiał: beton B 30 pochylenie: i = 10%

2.3. Podpora pośrednia Główne parametry techniczne podpory pośredniej zestawiono w tab. poniżej. Tab. 3. Zestawienie głównych parametrów technicznych podpory pośredniej Oczep Słupy Fundament w kształcie prostokąta o wymiarach: 14,2mx1,2 mx0, 8m zastosowano trzy słupy w rozstawie 4,0 m, wysokości: h = 5, 04m oraz średnicy: φ s = 1m w kształcie prostokąta o wymiarach: 13,8mx2,0mx1, 0m posadowiony na 4 palach średnicy: φ = 1000mm i poszerzonej podstawie φ p = 2000mm 2.4. Nawierzchnia na obiekcie Opis głównych parametrów technicznych nawierzchni kolejowej na obiekcie przedstawiono w tab. poniżej. Tab. 4. Zestawienie głównych parametrów technicznych nawierzchni kolejowej na obiekcie Szyny Podkłady Przytwierdzenia Podsypka.??.??.??.??

2.5. Wyposażenie obiektu Zestawienie elementów wyposażenia na obiekcie przedstawiono w tab. poniżej. Tab. 5. Zestawienie elementów wyposażenia na obiekcie Łożyska zastosowano łożyska czaszowe o wymiarach: 0,6x0,6x0, 14m które zamontowano na ciosach podłożyskowych o wymiarach: 0,5x0, 5m i zmiennej wysokości Dylatacje?? Izolacje wodoszczelne?? Balustrady?? Odwodnienie obiektu zastosowano wpusty o średnicy: φ w = 180mm co: l w = 7, 5m odprowadzenie do kolektora odwadniającego: φ o = 200mm odprowadzenie do kolektora zbiorczego: φ z = 300mm

3. OBLICZENIA WSTĘPNE PRZĘSEŁ 3.1. Zebranie obciążeń Na konstrukcję działają następujące obciążenia w układzie podstawowym: obciążenie ciężarem własnym konstrukcji nośnej, obciążenie ciężarem wyposażenia, obciążenie pionowe taborem kolejowym, W układzie dodatkowym uwzględnia się ponadto: nierównomierne osiadanie podpór, obciążenie temperaturą. 3.1.1. Obciążenia stałe Podstawowe wymiary analizowanej konstrukcji na podstawie, których obliczono obciążenia od poszczególnych elementów składowych przęseł przedstawiono na rys. poniżej. Szyna UIC60 172mm Podk³adka Podk³ad PS-94M/SB-3 Podsypka t³uczniowa 5mm 229mm min350mm Izolacja ( ywica epoksydowa) 6mm Konstrukcja stalowa 472-505mm Przekrój poprzeczny a1 - a1 Pozanań Wrocław oś toru 1 linii nr 271 (E59) Skrajnia UIC B oś toru 2 linii nr 271 (E59) 1100 4400 11220 100 4400 1100 D C A B 1400 400 3000 400 700 400 3000 400 1400 3400 1100 3400 1250 1270 2% 2% 2% 2% 1270 1250 Tłumik STU Rys. 3.1. Podstawowe wymiary analizowanej konstrukcji [mm] przekrój poprzeczny a1 a1

b2 25 25 A 400 Przekrój poprzeczny a2 - a2 250 100 Wrocław 200 200 200 200 719 1250 1200 700 300 400 400 400 200 250 469 12 20 20 20 b2 25 25 200 200 Rys. 3.2. Podstawowe wymiary przęsła mostu [mm] przekrój poprzeczny a2 a2 Zebranie obciążeń stałych konstrukcji przedstawiono w tab. poniżej. Obciążenia zebrano na m.b. pojedynczego ciągu przęseł jako: charakterystyczne g k [kn/m], obliczeniowe maksymalne g max [kn/m], obliczeniowe minimalne g min [kn/m], Tab. 6. Zestawienie obciążeń stałych przypadających na m.b. przęsła Lp. Element Obliczenia g k [ kn / m] γ f > 1 g max [ kn / m] γ f < 1 g min [ kn / m] 1. Konstrukcja stalowa 0,1411 m 2 3 m 78,5kN / 11,01 1,2 13,20 0,9 9,90 2. Szyny S60 1,20kN / m 1,20 1,5 1,8 0,9 1,08 3. Podkłady 5,10kN / m 5,10 1,5 7,65 0,9 4,59 Podsypka 4. tłuczniowa 3 0,567m 3,4m 20,0kN / m 38,55 1,5 57,82 0,9 34,69 Chodnik 6. roboczy 1,5 0,9 7. Izolacja 3 0,01m 3,4m 14,0kN / m 0,47 1,5 0,70 0,9 0,42 Całkowite obciążenie 56,33 81,17 50,68 Obciążenie od ciężaru własnego poprzecznic (środnik i pas dolny) i żeber poprzecznych uwzględniono w obliczeniach jako siły skupione: ( 0,25m 0,02m + 0,5m 0,012m) G k = 3,4m 78,5kN / m 3 + 1,25m 0,17 m 0,012 78,5kN / m = 3. 13kN 3 + ;

Gmax = Gk γ f = 3,13kN 1,2 = 3,76 N ; Gmin = Gk γ f = 3,13kN 0,9 = 2,82kN. Sumaryczne obciążenia stałe przypadające na 2 dźwigary blachownicowe są następujące: dźwigary główne wraz z płytą pomostową: g k = 56,33kN / m g max = 81,17kN / m g min = 50,68kN / m poprzecznice i żebra poprzeczne: G = 3,13kN Gmax = 3,76kN Gmin = 2,82kN 3.1.2. Pionowe obciążenia ruchome Zarówno norma polska, jak i europejska podają spójnie jako podstawowy model obciążeń pionowych schemat zamieszczony na rysunku poniżej. Rys. 3.3. Schemat podstawowy obciążenia taborem kolejowym Do obliczeń dźwigarów głównych siły P modelujące naciski osi lokomotywy możemy zastąpić obciążeniem rozłożonym na długości 6,4m. q= Rys. 3.4. Zastępczy schemat obciążenia rozłożonego taborem kolejowym

Schemat ten traktujemy jako schemat wyjściowy i należy podane wartości obciążenia przemnożyć przez współczynnik obciążenia α k, którego wartość przyjmowana jest zależnie od wytycznych zawartych w przepisach lub zgodnie z zaleceniami Zarządcy obiektu. Współczynnik ten ma za zadanie oddanie charakteru obciążenia w stosunku do wartości wyjściowych (ruch lżejszy bądź cięższy od wyjściowego) oraz zależny jest także od ważności linii w ciągu, której leży obiekt. Polska Norma podaje wzór na wyznaczenie wartości współczynnika α k, uzależniony od klasy obciążenia jaką przyjmuje się dla danego obiektu. Wzór ten dla ustalenia obciążeń charakterystycznych ma postać: k 1,1 k > 0 α k = 1 k = 0, gdzie k może przyjmować wartości -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 k 0,9 k < 0 przyjęto α =1, 1. k Kryteria przyjmowania klas obciążeń podane w normie polskiej kształtują się następująco: k = +2, dla linii magistralnych, pierwszorzędnych i wszystkich zelektryfikowanych, k = +1, dla linii pierwszorzędnych, k = 0, dla linii znaczenia miejscowego oraz obiektów tymczasowych i prowizorycznych, k = -1, dla obiektów leżących na bocznicach. Klasę obciążenia może być także podana przez Zarządcę w szczegółowych wymaganiach dla danego obiektu. Współczynnik dynamiczny pionowych obciążeń taborem kolejowym dla dźwigarów głównych obliczono wg wzoru: 1,44 1,44 ϕ = + 0,82 = + 0,82 = 1,26, 0,2 12 0,2 L t gdzie L t jest średnią rozpiętością teoretyczną przęseł. Przyjęto następujące wartości częściowych współczynników bezpieczeństwa w stosunku do obciążeń: γ = 1, 5 - w podstawowym układzie obciążeń, f γ = 1, 25 - w dodatkowym układzie obciążeń, f Zestawienie wartości obliczeniowych obciążeń: Układ podstawowy q p P max P max = α 156kN / m ϕ γ k = α 80kN / m ϕ γ k f f = 1,1 156kN / m 1,26 1,5 = 324,00 kn / m = 1,1 80kN / m 1,26 1,5 = 166,32 kn / m

Układ dodatkowy q p D max D max = α 156kN / m ϕ γ k = α 80kN / m ϕ γ k 3.1.3. Poziome obciążenia ruchome f f = 1,1 156kN / m 1,26 1,25 = 270,00 kn / m = 1,1 80kN / m 1,26 1,25 = 138,60 kn / m Siły hamowania przyjęto jako siły poziome równomiernie rozłożone po długości przęseł, działające w kierunku osi toru na poziomie styku szyny z kołem o wartości 1/10 ruchomego obciążenia pionowego. Poziome obciążenia ruchome uwzględniono w obliczeniach parametrów łożysk. 3.1.4. Obciążenie wywołane zmianami temperatury W obliczeniach statyczno-wytrzymałościowych przęseł rozpatrywano najbardziej niekorzystne schematy nierównomiernego nagrzania elementów składowych konstrukcji. Przyjęto charakterystyczne obciążenie różnicą temperatur w skrajnych krawędziach wynoszącą +/- 15 0 C. Obciążenie zmianami temperatury rozpatrywane jest tylko w dodatkowym schemacie obciążeń γ = 1,25. f W obliczeniach przesuwów przęsła na podporach w celu doboru parametrów łożysk rozpatrywano równomierne ogrzanie konstrukcji o +45 0 C i oziębienie konstrukcji o -35 0 C. 3.1.5. Obciążenie wywołane nierównomiernym osiadaniem podpór Rozpatrywano najbardziej niekorzystne schematy różnic osiadań poszczególnych podpór o wartości charakterystycznej równej 1cm. Obciążenie wywołane nierównomiernym osiadaniem podpór rozpatrywane jest w dodatkowym schemacie obciążeń γ = 1, 25. f

3.2. Model obliczeniowy przęseł mostu Jako model obliczeniowy konstrukcji przęseł obiektu przyjęto model klasy e 1,p 1 w postaci belki ciągłej, 2 przęsłowej, w którym elementy prętowe modelują wszystkie elementy przekrojów poprzecznych przęseł. Sposób dyskretyzacji konstrukcji przęseł obiektu, jak również charakterystyki materiałowe i charakterystyki geometryczne przekrojów brutto przęseł przedstawiono na rys. poniżej. Rys. 3.5. Sposób dyskretyzacji modelu obliczeniowego konstrukcji (model klasy e 1,p 1 ): a) schemat statyczny, b) wizualizacja modelu wraz ze szkicami przekrojów przęseł Rys. 3.6. Charakterystyki przekrojów brutto przęseł i parametry materiałowe (oś pozioma to oś y)

3.3. Ekstremalne scalone siły wewnętrzne w przekrojach charakterystycznych konstrukcji przęseł 3.3.1. Moment maksymalny w przekrojach przęsłowych Maksymalny moment (rozciągający włókna dolne dźwigarów przęseł) wyznaczono w przekroju oddalonym o 0,44L t od podpory skrajnej. Siły wewnętrzne obliczono w układzie podstawowym (UP) i dodatkowym (UD) obciążeń, dla najbardziej niekorzystnej ich lokalizacji wyznaczonej przy użyciu linii wpływu momentu zginającego w rozpatrywanym przekroju, której kształt przedstawiono na rys. poniżej. Rys. 3.7. Kształt linii wpływu momentu zginającego dla rozpatrywanego przekroju przęsłowego Momenty zginające w układzie podstawowym obciążeń (UP) obliczono z uwzględnieniem: obciążenia ciężarem własnym konstrukcji i wyposażenia, obciążenia pionowego taborem kolejowym. W układzie dodatkowym obciążeń (UD) w obliczeniach sił wewnętrznych uwzględniono ponadto: obciążenie nierównomiernym rozkładem temperatury na wysokości dźwigarów, obciążenie nierównomiernym osiadaniem podpór. Wykresy sił wewnętrznych od obciążeń działających w podstawowym (UP) i dodatkowym (UD) układach obciążeń dla otrzymania ich maksymalnej wartości w rozpatrywanym przekroju przedstawiono na rys. poniżej. Rys. 3.8. Momenty zginające [knm] w UP i UD obciążeń od obciążeń stałych ustawienie dla maksymalnych wartości w przekroju przęsłowym

a) b) Rys. 3.9. Momenty zginające [knm] w UP (a) i UD (b) obciążeń od obciążeń taborem kolejowym ustawienie dla maksymalnych wartości w przekroju przęsłowym a) b) Rys. 3.10. Momenty zginające [knm] w UP i UD obciążeń od obciążeń temperaturą: a) ustawienie dla minimalnych wartości w przekroju przęsłowym, b) ustawienie dla maksymalnych wartości w przekroju przęsłowym

a) b) Rys. 3.11. Momenty zginające [knm] w UP i UD obciążeń od nierównomiernych osiadań podpór: a) ustawienie dla minimalnych wartości w przekroju przęsłowym, b) ustawienie dla maksymalnych wartości w przekroju przęsłowym Sumaryczny maksymalny moment zginający w przekroju przęsłowym wynosi: w układzie podstawowym obciążeń: _ UP M α α max = 927,93 + 3961,49 = 4888,49 knm w układzie dodatkowym obciążeń: M = 927,93 + 3301,24 + 909,09 0,44 + 907,61 0,44 α α _ UD max = 3.3.2. Moment maksymalny w przekroju podporowym Uzupełnić?? 3.3.3. Ekstremalna siła tnąca w przekroju podporowym Uzupełnić?? 5028,52 knm 3.3.4. Ekstremalne wartości reakcji Obliczyć obliczeniowe reakcje pionowe na podporze pośredniej i na podporach skrajnych w UP obciążeń, oraz reakcję poziomą przypadającą na łożysko stałe od sił hamowania taboru. Uzupełnić??

3.4. Wymiarowanie dźwigarów głównych 3.4.1. Charakterystyki przekrojów W obliczeniach wytrzymałościowych należy uwzględnić współpracę ortotropowej płyty pomostowej. Szerokość współpracującą płyty z każdej strony środnika określono wg pkt. 6.3 i załącznika Z2-1 normy PN-82/S-10052. Rozkład szerokości współpracującej płyty pomostowej na długości przęseł dla układów belkowych, ciągłych przedstawiono poniżej. Rys. 3.12. Rozkład szerokości współpracującej płyty pomostowej na długości przęseł dla układów belkowych ciągłych Szerokość współpracująca płyty pomostowej między środnikami dźwigarów wynosi b0 =υ b, gdzie: b połowa odległości w świetle między środnikami dźwigarów głównych, ν współczynnik szerokości współpracującej płyty, który odczytuje się z tab. przedstawionej poniżej.

Tab. 7. Zestawienie wartości współczynnika szerokości współpracującej ν Szerokość współpracującą płyty pomostowej między środnikami dźwigarów b o wyznaczono w zależności od następujących parametrów: Rozpiętości l 1 i l 3 (oznaczenia wg powyższego rysunku) oznaczających odpowiednio zasięg momentów dodatnich i ujemnych l l 1 3 = 0,85 L = 0,6 L t t = 10,2m = 7,2m Użebrowanie płyty pomostowej scharakteryzowanej stosunkiem gdzie: F z 4 200 20 = = 0,787, b g 1694 12 F z pole przekroju żebra podłużnego, g grubość blachy poziomej płyty pomostowej. Stosunków szerokości b do rozpiętości l 1 i l 3 b l 1 1,694 = = 0,17 10,2 b 1,694 = = 0,23 l3 7,2 Szerokości współpracujące płyty pomostowej wynoszą Dla przekroju przęsłowego b = 0,67 1694mm 1134mm 0 = Dla przekroju podporowego

b = 0,38 1694mm 643mm 0 = Przekroje efektywne dźwigarów i ich charakterystyki wykorzystywane w obliczeniach wytrzymałościowych przedstawiono na rys. poniżej. a) Przekrój brutto przęsła b) Dźwigary główne z szerokością współpracującą płyty w przęśle nad podporą oś bezwładności przekroju Ax = 0,0600m2 Iy = 0,009794 m4 oś bezwładności przekroju Ax = 0,0461m2 Iy = 0,009503 m4 Rys. 3.13. Przekrój brutto przęsła (a) wykorzystywany w obliczeniach statycznych oraz przekroje netto dźwigarów wykorzystywane w obliczeniach wytrzymałościowych (b) 3.4.2. Efekty niestateczności lokalnej W obliczeniach wstępnych pominięto ewentualne efekty niestateczności lokalnej przy zginaniu i przy ścinaniu. 3.4.3. Zwichrzenie dźwigarów głównych Ewentualne zwichrzenie dźwigarów głównych czyli utrata płaskiej postaci zginania jest możliwa w przekroju przęsłowym gdzie ściskane pasy górne nie są wystarczająco podparte w płaszczyźnie poziomej. Typową postać utraty stateczności przęsła o dźwigarach blachownicowych w wyniku zwichrzenia przedstawiono na rys. poniżej.

Rys. 3.14. Typowa postać utraty stateczności przęsła o dźwigarach blachownicowych w wyniku zwichrzenia Rys. 3.15. Wartości współczynnika zwichrzeniowego m w w zależności od rozpiętości przęseł i czasu użytkowania konstrukcji W obliczeniach wstępnych wartość współczynnika zwichrzeniowego m w =0,86 oszacowano przy użyciu wykresu przedstawionego powyżej dla rozpiętości teoretycznej przęsła L t =12 m i czasu użytkowania konstrukcji równego 0. Wartości przedstawione na wykresie są podane dla stali klasy S235. Dla stali o większych wartościach wytrzymałości na rozciąganie współczynnik m w należy dodatkowo mnożyć przez parametr smukłości

235 λ =, R gdzie R jest obliczeniową wytrzymałością stali na rozciąganie. 3.4.4. Sprawdzenie naprężeń przy zginaniu w przekrojach charakterystycznych Wartości ekstremalnych naprężeń normalnych w przekroju przęsłowym w najbardziej niekorzystnym UD schemacie obciążeń są następujące: we włóknach górnych dźwigara (ściskanie) α α _ UD α α _ UD 0,5 M max 0,5 5028,52kNm σ max = v g = 0,7m = 179MPa < mz R = 4 I 0,009794m y 202,1MPa we włóknach dolnych dźwigara (rozciąganie) α α _ UD α α _ UD 0,5 M max 0,5 5028,52kNm σ max = vd = 0,55m = 141,19 MPa < R = 4 I 0,009794m y 225MPa Wartości ekstremalnych naprężeń normalnych w przekroju podporowym w najbardziej niekorzystnym UD schemacie obciążeń są następujące: we włóknach górnych dźwigara (rozciąganie)?? we włóknach dolnych dźwigara (ściskanie)?? 3.4.5. Sprawdzenie naprężeń stycznych przy podporze pośredniej Naprężenia styczne w belkach pełnościennych należy sprawdzać ze wzoru Q R τ = Rt =, I t 3 Y w gdzie: Q wartość siły tnącej, T w grubość środnika, R t wytrzymałość obliczeniowa materiału przy ścinaniu.

3.5. Wymiarowanie spoin Zwymiarować spoiny pachwinowe łączące pasy ze środnikiem oraz żebra podporowe ze środnikiem. 3.6. Dobór parametrów łożysk Przedstawić schemat łożyskowania obiektu. Dla poszczególnych punktów podparcia obliczyć i zestawić w tabeli następujące parametry łożysk obliczone od oddziaływań obliczeniowych: ekstremalne wartości rekcji pionowych i ewentualnie poziomych, ekstremalne wartości przesuwów poziomych, ekstremalne wartości kątów obrotu.