SYSTEM MONITOROWANIA KONSTRUKCJI MOSTU RĘDZIŃSKIEGO WE WROCŁAWIU



Podobne dokumenty
przykładowe realizacje w Polsce

System monitorowania mostu w Puławach

SYSTEM MONITOROWANIA MOSTU PRZEZ RZ. WISŁĘ W PUŁAWACH

Porównanie dwóch największych mostów podwieszonych zbudowanych w Europie w latach

Structural Health Monitoring jako wspomaganie utrzymania mostów

Ekspertyzy obiektów mostowych i nadzór nad przejazdami ponadnormatywnymi na trasie Nagnajów Leżajsk

PROJEKT STAŁEJ ORGANIZACJI RUCH

Materiały do laboratorium Przygotowanie Nowego Wyrobu dotyczące metody elementów skończonych (MES) Opracowała: dr inŝ.

PRZEGLĄD I ANALIZA WYNIKÓW EKSPERTYZ I KATASTROF MOSTÓW W KONTEKŚCIE MONITORINGU

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH M Próbne obciążenie obiektu mostowego

2. Badania doświadczalne w zmiennych warunkach otoczenia

SPRAWOZDANIE Z BADAŃ

STEŚ TOM C2. DOKUMENTACJA PROJEKTOWA. OBIEKTY INŻYNIERSKIE i ELEMENTY OCHRONY AKUSTYCZNEJ C.2.1. WARIANT I

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

INWENTARYZACJA OBIEKTU. dla zadania

Wyniki analizy nośności

Sterownia. Rys 1. Rozmieszczenie elementów systemu pomiarowego na kołowrocie DSOG. Pomieszczenie gospodarcze. nasyp.

WARUNKI WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH

SPIS ZAWARTOŚCI PROJEKTU

FIRMA INśYNIERSKA GF MOSTY ul. Dębowa Piekary Śl. Powiatowy Zarząd Dróg w Będzinie z/s w Rogoźniku Ul. Węgroda Rogoźnik

Analiza statyczno-wytrzymałościowa mostu podwieszonego przez rzekę Wisłok w Rzeszowie

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

STROP TERIVA. I.Układanie i podpieranie belek Teriva

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

CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH OBIEKTÓW INŻYNIERSKICH WRAZ ZE SFORMUŁOWANIEM WYMAGAŃ DO MONITORINGU

OCENA AKTUALNEJ NOŚNOŚCI WRAZ Z RAPORTEM Z PRZEGLĄDU SZCZEGÓŁOWEGO

Przejście ekologiczne z dźwigarów VFT-WIB nad drogą S7

MOST RĘDZIŃSKI W CIĄGU AUTOSTRADOWEJ OBWODNICY WROCŁAWIA ROZWIĄZANIA KONSTRUKCYJNE ORAZ TECHNOLOGIA

METODYKA POSTĘPOWANIA W ZAKRESIE WYZNACZANIA KLASY MLC DLA NOWOBUDOWANYCH I PRZEBUDOWYWANYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH NA DROGACH PUBLICZNYCH

RAPORT Z PRZEGLĄDU SZCZEGÓŁOWEGO OBIEKTU MOSTOWEGO

Laboratoria badawcze

M Obciążenie próbne 1. WSTĘP 1.1. Przedmiot STWiORB 1.2. Zakres stosowania STWiORB 1.3. Zakres robót objętych STWiORB

WYSZCZEGÓLNIENIE. Kładka dla pieszych. Przepust pod drogą wojewódzką nr 515

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2014/2015

INSPEKTOR BRIDGE - System monitoringu mostów. Structural Health Monitoring

T R A N S P R O J E K T

Opracowanie narzędzi informatycznych dla przetwarzania danych stanowiących bazę wyjściową dla tworzenia map akustycznych

SYSTEM MONITOROWANIA KONSTRUKCJI

OPIS, OBLICZENIA I RYSUNKI TECHNICZNE

INSTRUKCJA TECHNICZNA WYKONYWANIA STROPÓW TERIVA

NOŚNOŚĆ DROGOWYCH OBIEKTÓW MOSTOWYCH PRZY OBCIĄŻENIU POJAZDAMI WOJSKOWYMI

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Spis treści Spis rysunków

Wstępne obliczenia statyczne dźwigara głównego

Czym jest OnDynamic? OnDynamic dostarcza wartościowych danych w czasie rzeczywistym, 24/7 dni w tygodniu w zakresie: czasu przejazdu,

Instrukcja obsługi Neuron Cyfrowy (2-2 P) Data publikacji luty 2010 Nr katalogowy DIQx-22P-00

PROJEKT WYKONAWCZY. Numery ewidencyjne działek: Województwo: Śląskie Powiat: cieszyński Jednostka ewidencyjna: _1 Ustroń

Ć w i c z e n i e K 4

EPSTAL stal zbrojeniowa o wysokiej ciągliwości. mgr inż. Magdalena Piotrowska Centrum Promocji Jakości Stali

INSTRUKCJA MONTAŻU STROPU GĘSTOŻEBROWEGO TERIVA

KLADKA DLA PIESZYCH NAD UL. OGIŃSKEGO W BYDGOSZCZY W ŚWIETLE BADAŃ IN SITU

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Dla poprawnej oceny stanu technicznego maszyny konieczny jest wybór odpowiednich parametrów jej stanu (symptomów stanu)

Politechnika Poznańska Wydział Maszyn Roboczych i Transportu

TECH-AGRO B ę d z i n

OPIS TECHNICZNY do organizacji ruchu tymczasowego dla zadania: Przebudowa drogi

Instrukcja montażu stropów TERIVA I; NOVA; II; III

ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA

Załącznik nr 3. Obliczenia konstrukcyjne

Zawartość opracowania. Część opisowa Opis techniczny. Część rysunkowa

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Centrum Zarządzania Ruchem Stryków. Funkcjonalność Technologia Bezpieczeostwo

IV WARMIŃSKO-MAZURSKIE FORUM DROGOWE

TECH-AGRO B ę d z i n

ROZDZIAŁ 4. OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA DO SYSTEMU MONITORINGU STANU TECHNICZNEGO (SMST) MOSTU M-4 PRZEZ RZEKĘ WISŁĘ KOŁO KWIDZYNA.

NUMERYCZNO-DOŚWIADCZALNA ANALIZA DRGAŃ WYSIĘGNICY KOPARKI WIELOCZERPAKOWEJ KOŁOWEJ

STANOWISKO DO BADANIA AKUMULACJI I PRZETWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ (analiza energetyczna)

Budowa przyrządu do pomiaru sił zgryzu występujących na przeciwstawnych zębach siecznych, na bazie tensometrii oporowej.

TEMAT: BADANIE ZJAWISKA PRZEWODNICTWA CIEPLNEGO W CIAŁACH STAŁYCH

Jan Kowalski Sprawozdanie z przedmiotu Wspomaganie Komputerowe w Projektowaniu

Obiekty inżynierskie z nawierzchnią z betonu cementowego w ciągu drogi S7 odc. Pieńki-Płońsk

SPECYFIKACJA TECHNICZNA WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH załącznik nr 6 do SIWZ

SPIS TREŚCI CZĘŚĆ OPISOWA. I. OPIS TECHNICZNY. CZĘŚĆ RYSUNKOWA.

GENERALNA DYREKCJA DRÓG KRAJOWYCH

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

SPECYFIKACJE TECHNICZNE WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH. M.15 PRÓBNE OBCIĄśENIE

Program DSA Monitor - funkcje

KONTROLING I MONITOROWANIE ZLECEŃ PRODUKCYJNYCH W HYBRYDOWYM SYSTEMIE PLANOWANIA PRODUKCJI

Rys. 29. Schemat obliczeniowy płyty biegowej i spoczników

Plan rozwoju: Płyty zespolone w komercyjnych i mieszkaniowych budynkach wielokondygnacyjnych

DIM Projektowanie i Nadzory Janina Wleklińska Bydgoszcz, ul. Słowiańska 17/53

Przykład: Dobór grupy jakościowej stali

SPECYFIKACJA TECHNICZNA M INSTALACJA URZĄDZEŃ OBCYCH

ZESPÓŁ SZKÓŁ NR 9. Projekt lokalnej sieci komputerowej zapewniającej dostęp do Internetu.

POWIAT OSTROWSKI UL. 3 MAJA OSTRÓW MAZOWIECKA

UKŁAD AUTOMATYCZNEJ REGULACJI STACJI TRANSFORMATOROWO - PRZESYŁOWYCH TYPU ARST

Obliczenia szczegółowe dźwigara głównego

INWENTARYZACJA OPINIA TECHNICZNA ROZWIĄZANIA PROJEKTOWE

Spis treści MONITOR PRACY... 4

SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE M INNE ROBOTY MOSTOWE CPV

bo od managera wymaga się perfekcji

Możliwości oceny stanu konstrukcji betonowych i zespolonych na podstawie badań dynamicznych obiektów mostowych

Zawartość opracowania: I. CZĘŚĆ FORMALNO PRAWNA: 1. Opinia do projektu 2. Zatwierdzenie organizacji ruchu II. CZĘŚĆ OPISOWA: 1. Przedsięwzięcie 2.

Projekt przebudowy ul. Piłsudskiego w Ostrowie Wielkopolskim (na odcinku od ul. Kompałły do ul. Paderewskiego)

OPIS TECHNICZNY MOSTU PROJEKT ODBUDOWY MOSTU W CIĄGU DROGI GMINNEJ DZ. NR 347 W M.TRZEBINA NA POTOKU GRANICZNYM

Remont mostu Pęgowskiego przez rzekę Widawę w ciągu ulicy Pęgowskiej we Wrocławiu

2. MATERIAŁY Nie występują.

1. Spis zawartości opracowania 1. Spis zawartości opracowania 2. Spis rysunków 3. Karta uzgodnień 4. Opis techniczny 5. Rysunki. 2.

Wykonanie prototypów filtrów i opracowanie ich dokumentacji technicznej

PRZYGOTOWANIEM MASY FORMIERSKIEJ

Transkrypt:

Wrocławskie Dni Mostowe Aktualne realizacje mostowe Wrocław, 24-25 listopada 2011 Wojciech ARCIK 1 Rafał SIEŃKO 2 Jan ILISZCZUK 3 SYSTEM MONITOROWANIA KONSTRUKCJI MOSTU RĘDZIŃSKIEGO WE WROCŁAWIU 1. Potrzeba monitorowania obiektów mostowych ZałoŜenia upraszczające przyjmowane w modelach teoretycznych na etapie projektowania obiektów mostowych powodują, Ŝe analizy obliczeniowe tylko w pewnym stopniu odwzorowują sposób pracy konstrukcji obiektu w warunkach eksploatacji [1]. Zarówno właściwości materiałowe, jak i geometria konstrukcji oraz oddziaływania są jedynie próbą opisania rzeczywistego obiektu. Systemy monitorujące pracę konstrukcji obiektów mostowych wdraŝane są na świecie od kilkunastu lat. Praktycznie wszystkie waŝne i duŝe mosty wyposaŝane są obecnie w róŝnego typu urządzenia, których zadaniem jest prowadzenie ciągłego pomiaru wybranych wielkości fizycznych. Najwięcej tego typu realizacji odnotowano na Dalekim Wschodzie oraz w Stanach Zjednoczonych. W Polsce systemy monitorowania pracy konstrukcji dopiero są rozwijane. Wynika to w duŝej mierze z faktu, Ŝe do niedawna nie budowaliśmy obiektów o większych rozpiętościach czy niestandardowej konstrukcji. Mimo to, do chwili obecnej wyposaŝono w róŝnego typu systemy monitorowania kilka obiektów: Most Solidarności w Płocku [2], Most Sucharskiego w Gdańsku [3] oraz Most przez rz. Wisłę w Puławach [4]. 2. Konstrukcja Mostu Rędzińskiego we Wrocławiu Obiekt o łącznej długości przęseł wynoszącej 1 744,10 m jest podzielony na długości na trzy niezaleŝne, następujące po sobie konstrukcje rys. 1, tj.: estakadę lewobrzeŝną o długości 611,05 m, most podwieszony o długości 612,00 m i estakadę prawobrzeŝną o długości 521,05 m. 1 mgr inŝ., Zespół adawczo-projektowy MOSTY-WROCŁAW s.c. 2 dr inŝ., Politechnika Krakowska, NeoStrain Sp. z o.o. 3 prof. dr hab. inŝ., Wydział udownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej; Zespół adawczo- Projektowy MOSTY-WROCŁAW s.c.

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk Rysunek 1. Rysunek ogólny mostu. 2,00 2,00 Latarnia 12,00 Ekran chroniacy przed ptakami Ekran chroniacy przed ptakami Wanty W anty Wanty Wanty 19,24 0,10 19,24 2,99 14,60 1,65 1,65 14,60 2,99 0,90 0,50 3,00 3,50 3,50 3,50 1,00 1,00 3,50 3,50 3,50 3,00 0,50 0,90 2,00 1,70 0,46 A8 WARSZAWA A A8 PRAGA 2,5% 4% 4% 4% 2,5% A 4% 2,50 Zakotwienie czynne 6,37 Ekran chroniacy przed ptakami 18,57 0,90 0,50 3,00 3,50 Kolektor 2,65 Zakotwienie czynne 6,00 6,33 18,70 12,00 2,32 14,60 1,65 1,70 2,65 Kolektor 2,50 Zakotwienie cynne Zakotwienie czynne 6,33 6,00 6,38 0,25 18,71 0,46 38,58 2,00 2,00 A Mieszanka mineralnoasfaltowa SMA 0/11 Asfalt twardolany Izolacja termozgrzewalna Latarnia Dźwigar kablobetonowy 0,10 1,65 Nawierzchnia z Ŝywic poliuretanowo-epoksydowej 0,5 cm Kapa chodnikowa 22 cm Izolacja termozgrzewalna 1 cm Ekran chroniacy przed ptakami 18,57 14,60 3,50 3,50 1,00 1,00 3,50 3,50 3,50 3,00 0,50 0,90 2,32 2,00 4 cm 4 cm 1 cm 250 cm 2,00 1,70 A8 WARSZAWA A A8 PRAGA 2,5% 4% 4% 4% 2,5% A 4% Kolektor 2,50 2,50 Kolektor 2,50 2,50 2,00 1,70 0,46 5,70 6,00 6,33 18,03 0,25 37,24 6,33 6,00 18,03 5,70 0,46 Rysunek 2. Przekroje poprzeczne ustrojów nośnych.

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu Most główny to konstrukcja czteroprzęsłowa o rozpiętościach przęseł 50,00+2 256,00+50,00 m i całkowitej długości pomostów 612,00 m, która jest zdeterminowana odległością pomiędzy osiami filarów zbiorczych. Przęsła środkowe są podwieszone wantami do centralnie usytuowanego, trapezoidalnego pylonu o wysokości 122,00 m rys. 3. Są one balastowane przez belkowe przęsła skrajne. Przęsła mostu to dwie niezaleŝne konstrukcje pod kaŝdą z jezdni autostrady, zarówno w sensie podparcia na podporach, jak i podwieszenia ich do wspólnego pylonu rys. 2. Odległość między krawędziami kap pomostów wynosi 0,10 m. Szerokość całkowita przęseł wynosi 2 19,24+0,10=38,58 m w części podwieszonej i 2 18,57+0,10=37,24 m w przęsłach skrajnych. Całkowita szerokość obiektu wynika z szerokości w miejscu lokalizacji pylonu i wynosi 48,55 m. Cięgna podwieszające przęsła (po 20 par want w kaŝdym prześle) w przekroju poprzecznym (ze względu na dwa rozdzielone pomosty) tworzą cztery płaszczyzny podwieszenia zbiegające się w ramionach pylonu. W widoku z boku mają układ wachlarzowy, symetryczny. Wanty są zakotwione w belkach skrajnych pomostów w rozstawie co 12,00 m i górnych ramionach pylonu w rozstawie co 1,80 m. 51,50 60,00 1,20 1,60 1,20 2,10 4,00 46,00 1,26 1,68 1,26 2,60 4,20 57,75 49,76 12,24 Rysunek 3. Pylon mostu. 3. Monitoring mostu DuŜa rozpiętość oraz niestandardowa konstrukcja pylonu skłoniła projektanta obiektu do zaprojektowania w tym obiekcie Systemu monitorowania mostu. Zdecydowano się na wdroŝenie systemu realizującego pomiary róŝnych wielkości fizycznych. Ze względu na typ mierzonych wielkości, w systemie monitorowania wyodrębniono dwa podsystemy: monitoring konstrukcji,

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk monitoring meteorologiczny. Most został wyposaŝony równieŝ w system monitoringu wizyjnego oraz system zarządzania ruchem drogowym. Systemy te nie są jednak przedmiotem niniejszego artykułu. Informacje z podsystemów zbierane są przez lokalne Stacje Akwizycji Danych (SAD) umieszczone na moście i przesyłane do Centrum Gromadzenia Danych (CGD) zlokalizowanego w Centrum Zarządzania Autostradową Obwodnicą Wrocławia (AOW). Zaprojektowany system monitoringu mostu, ze wskazaniem lokalizacji i liczby punktów pozyskiwania danych, pokazano na rys. 4. Rysunek 4. Schemat rozmieszczenia czujników systemu monitoringu mostu. 3.1. Monitoring konstrukcji Zadaniem systemu stałego monitoringu konstrukcji jest kontrola pracy mostu poprzez ciągły elektroniczny pomiar zmian (przyrostów) wybranych wielkości fizycznych związanych z pracą statyczno-dynamiczną konstrukcji obiektu w wytypowanych na podstawie analiz obliczeniowych punktach pomiarowych. Prowadzony jest pomiar odkształceń wewnątrz elementów betonowych, na zewnętrznych powierzchniach elementów betonowych i stalowych, pomiar napręŝeń w betonie podstawy pylonu, pomiar sił w cięgnach wytypowanych want, pomiar przechyłów konstrukcji, pomiar i drgań. Pomiary poszczególnych wielkości statycznych prowadzone są synchronicznie (w tej samej chwili czasowej) z moŝliwością zmiany odstępu czasowego pomiędzy odczytami od 10 sekund do 60 minut, a wielkości dynamiczne (przyspieszenia i siły) mierzone są z częstotliwością 100Hz. PoniŜej zestawiono czujniki wykorzystywane do monitoringu konstrukcji z podaniem ich oznaczenia, typu, funkcji, wyglądu zewnętrznego oraz liczby zainstalowanych sztuk.

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu Tablica 1. Charakterystyka składników Systemu Monitoringu Konstrukcji. Lp. Oznaczenie Czujniki Funkcja Wygląd czujników Liczba czujników 1. Sc Czujniki strunowe zintegrowane z czujnikami Pomiar odkształceń i na powierzchni betonu w pylonie oraz pomostach 16 szt. 2. Si Czujniki strunowe zintegrowane z czujnikami Pomiar odkształceń i w stali w pylonie 18 szt. 3. Si1 Czujniki strunowe zintegrowane z czujnikami Pomiar odkształceń prętów zbrojeniowych 16 szt. 4. Sc1 Czujniki strunowe zintegrowane z czujnikami Pomiar odkształceń i wewnątrz betonu w podstawie pylonu (segment P-0) 24 szt. 5. Sc2 Czujniki strunowe zintegrowany z czujnikiem Pomiar napręŝeń betonu w podstawie pylonu (segment P-0) 8 szt. 6. Tr Czujniki strunowe zintegrowane z czujnikami Pomiar przemieszczeń liniowych pomostu względem pylonu 4 szt. 7. A Akcelerometry Pomiar przyspieszenia pylonu, pomostu oraz want 30szt.

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk 8. Te Czujniki Pomiar wybranych elementów konstrukcji w miejscach, gdzie nie zainstalowano czujników zintegrowanych z czujnikiem 16 szt. 9. Tt Kątomierze Pomiar przemieszczeń kątowych w gałęziach pylonu oraz pomostach 10 szt. 10. F Siłomierze Pomiar sił w cięgnach podwieszających 80 want 80 szt. Zadaniem systemu jest wspomaganie ekspertów w określaniu rzeczywistego stanu statyczno i dynamiczno-wytrzymałościowego monitorowanych elementów konstrukcji w trakcie normalnego uŝytkowania obiektu, przejazdów pojazdów ponadnormatywnych, silnych porywów wiatru, a takŝe w przypadku róŝnych sytuacji wyjątkowych, np. uszkodzenia want w wyniku kolizji drogowej. Wybór punktów, w których powinny zostać zainstalowane czujniki oraz przyjęcie wielkości fizycznych, które powinny być rejestrowane, poprzedzone było szczegółowymi analizami statycznymi i dynamicznymi, uwzględniającymi róŝnego rodzaju alternatywne schematy geometryczne oraz obciąŝenia. Szczególną uwagę zwrócono na oddziaływania o charakterze wyjątkowym. System monitoringu musi zapewniać pomiar wszystkich wielkości fizycznych przez cały okres eksploatacji mostu. Zatem zainstalowane czujniki powinny charakteryzować się przynajmniej kilkudziesięcioletnim okresem trwałości i stabilności pomiarów w czasie. Ten warunek, przy jednocześnie stosunkowo niskim koszcie jednostkowym, spełniały czujniki strunowe [4, 5, 6]. Większość czujników zastosowanych do budowy systemu monitorowania mostu wykorzystują w swej budowie technologię strunową. Określenie sposobu pracy konstrukcji na podstawie pomiarów wybranych wielkości fizycznych stanowiących odpowiedź konstrukcji na przykładane do niej obciąŝenia jest znane w mechanice konstrukcji jako zadanie odwrotne. y móc je zrealizować z zadowalającą dokładnością, konieczne jest takie zaplanowanie punktów pomiarowych, by praca konstrukcji w tych miejscach była reprezentatywna dla większej części obiektu. Dodatkowym utrudnieniem podczas procesu projektowania systemu monitorowania był fakt, Ŝe obiekt jest konstrukcją Ŝelbetową, w której w trakcie eksploatacji zachodzą zjawiska reologiczne. Nie jest zatem moŝliwe proste przejście z mierzonych odkształceń, czy przemieszczeń na napręŝenia w betonie. rak znajomości funkcji opisującej zmienność modułu spręŝystości betonu w czasie powoduje, Ŝe interpretowanie klasycznych pomiarów odkształceń jest bardzo trudne. y móc zaniedbać konieczność znajomości modułu spręŝystości betonu zastosowano w dolnych częściach segmentów pylonów czujniki do

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu pomiaru napręŝeń w betonie. Czujnik ten oczywiście realizuje pomiar odkształceń, jednak nie betonu, a krótkiego (50mm) elementu stalowego połączonego szeregowo z długim (ok. 600mm) elementem betonowym wyizolowanym z konstrukcji za pomocą specjalnej porowatej rury, jednak wykonanym z tego samego betonu co konstrukcja i pracującym w tych samych warunkach cieplno-wilgotnościowych co analizowany element. Na rys. 5 pokazano schemat czujnika do pomiaru napręŝeń w betonie, a na rys. 6 widok czujnika podczas jego montaŝu w konstrukcji. etonowy walec jest tu swoistym przekaźnikiem odkształceń, którym podlega konstrukcja betonowa. Jeśli zmierzoną przez stalowy element czujnika siłę podzielimy przez pole powierzchni walca, uzyskamy napręŝenie w betonie. Jeśli dodatkowo, w sąsiedztwie czujnika napręŝeń, zainstalujemy czujniki odkształceń betonu, będziemy mogli kontrolować w czasie zmianę modułu spręŝystości betonu, zakładając, Ŝe zaleŝność σ-ε ma postać liniową w zadanym przedziale napręŝeń. Informacja ta jest bardzo istotna z punktu widzenia późniejszych analiz całej konstrukcji. Rysunek 5. Strunowy czujnik do pomiaru napręŝeń w betonie. Rysunek 6. Widok zamontowanego czujnika do pomiaru napręŝeń w betonie bezpośrednio przed betonowaniem elementu. W głębi widoczne strunowe czujniki do pomiaru odkształceń etonu. Znaczne nasycenie przekroju betonowego zbrojeniem powoduje szczególny sposób pracy całego elementu. W celu określenia, jaka część odkształceń/napręŝeń przejmowana

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk jest przez beton, a jaka przez stal zbrojeniową, w kaŝdym naroŝniku najniŝszego segmentu pylonu zainstalowano czujniki do pomiaru odkształceń w prętach zbrojeniowych. y uniknąć montaŝu czujników na budowie, zdecydowano się na zastosowanie przetwornika wykonanego z płaskownika, na którego obydwu powierzchniach przygrzano dwa strunowe czujniki odkształceń. Same płaskowniki zostały przyspawane dwoma końcami do wybranych prętów zbrojeniowych rys. 7. Rysunek 7. Sposób pomiaru odkształceń prętów zbrojeniowych najniŝszego segmentu pylonu. Lokalizację czujników zainstalowanych w dolnych segmentach pylonu pokazano przykładowo dla jednego z naroŝy. Rysunek 8. Lokalizacja czujnika napręŝeń Sc2, czujników odkształceń betonu Sc1 oraz czujników odkształceń prętów zbrojeniowych Si1 w jednym z ośmiu naroŝy najniŝszych segmentów pylonu Na rys. 9 pokazano sposób ułoŝenia czujników do pomiaru głównych odkształceń w ścianach Ŝelbetowych i stalowych pylonu. Rys. 10 pokazuje widok zamontowanych juŝ czujników przed załoŝeniem osłony termiczno-mechanicznej. Rysunek 9. Schemat montaŝu czujników odkształceń w postaci rozet. Z lewej czujniki do pomiaru odkształceń betonu, z prawej czujniki do pomiaru odkształceń płaszcza stalowego.

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu Rysunek 10. Czujniki odkształceń betonu (z lewej) i stali (z prawej) zamontowane w postaci rozet. Konstrukcja mostu została wyposaŝona w 30 piezoelektrycznych czujników drgań zamontowanych na pylonie, pomoście i wantach. Ich zadaniem jest określanie odpowiedzi konstrukcji na przykładane do niej obciąŝenia o charakterze dynamicznym oraz identyfikacja postaci drgań własnych i towarzyszących im częstości w celu umoŝliwienia prowadzenia tzw. doświadczalnej analizy modalnej. Szczególną uwagę poświęcono instalacji czujników na wantach, gdyŝ tam naraŝone one są na ekstremalne warunki środowiskowe. Na rys. 11 pokazano widok zamontowanego juŝ zestawu czujników do pomiaru drgań want w dwóch prostopadłych kierunkach. Rysunek 11. Zestaw czujników przyspieszeń zainstalowany na wancie po przykryciu obudową termicznomechaniczną. Ze względów bezpieczeństwa obudowa czujnika została zamontowana aŝ trzema opaskami zaciskowymi ze stali nierdzewnej.

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk Na pojedynczych splotach wybranych osiemdziesięciu want zainstalowano elektrooporowe czujniki siły, których zadaniem jest określanie zmian wartości napięcia want w okresie eksploatacji mostu. PoniewaŜ sploty poszczególnych want nie są ze sobą zespolone i naciągnięte są tą samą siłą, przyjęto załoŝenie, Ŝe w przypadku uszkodzenia dowolnego ze splotów, zmiana siły musi nastąpić we wszystkich pozostałych splotach, w tym w splocie, na którym zainstalowano siłomierz. Sygnały ze wszystkich czujników przesyłane są do sześciu lokalnych serwerów SAD, tam zapisywane na twardych dyskach i dalej przesyłane światłowodem do CGD zlokalizowanego w Centrum Zarządzania AOW. Widok wnętrza jednej z jednostek SAD pokazano na rys. 12. Rysunek 12. Widok wnętrza jednostki lokalnej SAD. Komputery te zostały zaprojektowane w standardzie serwerowym w obudowie 19. Ze względu na ich lokalizację we wnętrzu mostu, jednostki te muszą spełniać bardzo surowe wymagania związane z odpornością na zmienną temperaturę, wilgotność powietrza oraz wyładowania atmosferyczne. W związku z tym zostały one wyposaŝone w czujniki, wilgotności powietrza oraz nagrzewnice i układy wentylacji. Zabezpieczenia przed wyładowaniami atmosferycznymi stanowią wysokiej klasy iskrowniki. Sumarycznie na moście zainstalowano 222 czujniki realizujące pomiar róŝnych wielkości fizycznych. Ze względu na fakt, Ŝe wszystkie czujniki strunowe wyposaŝone są standardowo w czujniki, przy ich pomocy wykonywanych jest dodatkowo 96 odczytów. Zatem w jednej chwili czasowej wykonywany jest pomiar 318 czujników wykorzystujących w swej budowie róŝne technologie: od klasycznej tensometrii elektrooporowej, przez technologię strunową po piezoelektryczną.

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu CGD zostało wyposaŝone w dedykowane oprogramowanie, które w czasie rzeczywistym analizuje spływające doń dane pomiarowe i przekazuje wyniki tych analiz w postaci raportów osobom odpowiedzialnym za bezpieczeństwo obiektu. Dowolna liczba uŝytkowników moŝe posiadać uprawnienia do logowania się poprzez sieć internet w celu przeglądania danych, ich analiz oraz kopiowania danych. Administrator systemu posiada moŝliwość definiowania i likwidacji uŝytkowników, jak równieŝ definiowania ich uprawnień dostępu do Centrum Gromadzenia Danych. Na rys. 13 pokazano przykładowe okno programu komputerowego słuŝące do prezentacji wyników pracy systemu monitoringu konstrukcji. MoŜliwe jest takŝe prezentowanie wyników na wykresach w dowolnych zestawieniach czasowych oraz w porównaniu z innymi wielkościami fizycznymi. Szczegółowe analizy teoretyczne prowadzone mogą być na danych pobranych bezpośrednio z plików tekstowych zapisanych w bazach danych. Rysunek 13. Przykładowe okno dialogowe systemu monitoringu konstrukcji. Dla wszystkich wielkości fizycznych określono wartości progowe (minimalne i maksymalne), których przekroczenie oznacza zagroŝenie bezpieczeństwa konstrukcji. W momencie, gdy dla dowolnej wielkości pomiarowej zostanie zarejestrowana wartość przewyŝszająca zdefiniowany próg pomiarowy, uruchamiany jest tryb alarmowy, podczas którego komputer automatycznie wysyła informacje do osób odpowiedzialnych za utrzymanie obiektu. Podczas normalnej pracy, system monitoringu w zadanych odstępach czasowych, dokonuje kontroli poprawności działania wszystkich elementów składowych systemu, gdyŝ tylko poprawne dane pomiarowe mogą słuŝyć do oceny stanu bezpieczeństwa konstrukcji. 3.2. Monitoring meteorologiczny Zadaniem systemu monitoringu meteorologicznego jest zaopatrywanie Centrum Gromadzenia Danych w informacje dotyczące kierunku i prędkości wiatru na wysokości

W. arcik, R. Sieńko, J. iliszczuk ok. 1m pod powierzchnią pomostu oraz ok. 2m nad najwyŝszym punktem pylonu. Na rys. 14 pokazano widok masztu meteorologicznego zlokalizowanego na pylonie. Rysunek 14. Maszt wraz z czujnikiem kierunku i prędkości wiatru zainstalowany w najwyŝszym punkcie pylonu. 4. Podsumowanie Opisany w artykule system monitoringu Mostu Rędzińskiego przez rz. Odrę we Wrocławiu jest obecnie największym systemem pomiarowym zainstalowanym na moście w Polsce i jednym z większych w Europie. Doświadczenia zbierane z analizy wyników pomiarów będą mogły być brane pod uwagę przy projektowaniu kolejnych obiektów o podobnej konstrukcji. Określenie wpływu, wiatru czy obciąŝeń wyjątkowych na pracę rzeczywistego obiektu jest nie do przecenienia. Pomiary umoŝliwiać będą równieŝ obserwację degradacji stanu technicznego konstrukcji w funkcji upływającego czasu, co wspomagać będzie zarządcę obiektu w planowaniu jego remontów. Dane pozyskiwane przez system dostarczają informacji na temat rzeczywistych wartości oddziaływań środowiskowych na tego typu obiekt i mogą być wykorzystane do opracowania polskich załączników do Euronorm. Obserwując rozwój systemów monitorowania konstrukcji w świecie naleŝy sądzić, Ŝe wszystkie odpowiedzialne obiekty mostowe projektowane i wznoszone w Polsce będą wyposaŝane w czujniki do stałej kontroli pracy ich elementów. Obiektami, które powinny być w szczególności nadzorowane przez systemy pomiarowe są mosty podwieszone [2, 3]

System monitorowania konstrukcji mostu Rędzińskiego we Wrocławiu i wiszące oraz kładki dla pieszych. Te ostatnie, ze względu na swoją małą masę, są szczególnie podatne na oddziaływania dynamiczne pochodzące od tłumu ludzi. Zastosowanie systemu monitorowania moŝe być w tym przypadku połączone ze sterowaniem aktywnymi tłumikami drgań. Uczestnicy procesu: Zamawiający: Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad Oddział we Wrocławiu Koncepcja systemu monitoringu: Zakład Mostów Politechniki Wrocławskiej Projekt wykonawczy: NeoStrain Sp. z o. o. oraz Z-P Mosty Wrocław s.c. Wykonawca: NeoStrain Sp. z o. o. *** Literatura [1] śółtowski K.: Współczesne moŝliwości analizy statycznej i dynamicznej mostów stalowych, Mosty stalowe. Projektowanie, technologie budowy, utrzymanie, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2008; [2] ILISZCZUK J., HILDERAND M., ARCIK W., HAWRYSZUKÓW P.: System obserwacji ciągłej mostu podwieszonego przez Wisłę w Płocku, InŜynieria i udownictwo, nr 7-8/2006; [3] śółtowski K., MALINOWSKI M., HILDERAND M.: Monitoring mostów podwieszonych, Mosty, nr 3/2009; [4] ILISZCZUK J., ARCIK W., SIEŃKO R.: System monitorowania mostu w Puławach, Mosty, nr 4/2009; [5] ONYSYK H.: Analiza wybranych wyników pomiarów elektronicznych mostu przez Wisłę w Puławach, InŜynieria i udownictwo, nr 7-8/2011; [6] SIEŃKO R.: Systemy monitorowania obiektów mostowych, Materiały udowlane, nr 4/2008. MONITORING SYSTEM OF THE RĘDZIŃSKI RIDGE'S STRUCTURE IN WROCŁAW Summary In the paper an electronic monitoring system used in the concrete cable-stayed Rędziński ridge in Wrocław is described. The system contains 222 sensors registering: forces in 80 stay cables (50% of stay cables); stresses and strains at selected points of the pylon and the superstructure; angular deformations; wind velocity; bridge. temperature of structural elements; acceleration of stay-cables, pylon and deck vibrations. The system is a serious research tool and will prove useful in the maintenance of the