Spis tre ci
Przedmowa
1. Wst p
1.1. Krótka historia mostów stalowych.
1.2. Kryteria klasyfikacji
1.3. Zakres stosowania mostów stalowych
1.4. Normy i inne przepisy
2. Stal mostowa
2.1. Wytwarzanie stali
2.2. System oznacze i gatunki stali
2.3. Dobór stali
2.4. Asortyment wyrobów stalowych
2.5. W a ciwo ci stali
2.6. Konstrukcyjna stal nierdzewna
3. Oddzia ywania na mosty
3.1. Wst p
3.2. Oddzia ywania i wp ywy rodowiskowe
3.2.1. Rodzaje oddzia ywa
3.2.2. Warto ci charakterystyczne oddzia ywa
3.2.3. Inne warto ci reprezentatywne oddzia ywa zmiennych
3.2.4. Oddzia ywania zm czeniowe
3.2.5. Oddzia ywania dynamiczne
3.2.6. Oddzia ywania geotechniczne
3.2.7. Wp ywy rodowiskowe
3.3. W a ciwo ci materia ów i wyrobów
3.4. Dane geometryczne
3.5. Obci enia drogowe.
3.5.1. Wprowadzenie
3.5.2. Pionowe obci enia zmienne – warto ci charakterystyczne
3.5.3. Si y poziome – warto ci charakterystyczne
3.6. Obci enia k adek dla pieszych i rowerzystów
3.7. Obci enia kolejowe
3.7.1. Wprowadzenie
3.7.2. Obci enia pionowe – warto ci charakterystyczne
3.7.3. Si y hamowania i przyspieszenia
3.7.4. Wspólna odpowied konstrukcji i toru na oddzia ywania zmienne
3.7.5. Si y od rodkowe
3.7.6. Uderzenia boczne
3.7.7. Obci enia zwi zane z wykolejeniem poci gu
3.8. Obci enia wiatrem
3.8.1. Wprowadzenie
3.8.2. Zasady okre lania oddzia ywania wiatru
3.8.3. Oddzia ywanie wiatru na mosty
3.9. Oddzia ywania termiczne
3.9.1. Wprowadzenie
3.9.2. Sk adowa równomierna temperatury
3.9.3. Sk adowe ró nicy temperatury na wysoko ci przekroju poprzecznego mostu
3.9.4. Sk adowa pozioma temperatury
3.9.5. Jednoczesno wyst powania sk adowej równomiernej i ró nicy temperatury na wysoko ci prz s a belkowego
3.10. Kombinacje obci e
3.10.1. Wprowadzenie
3.10.2. Regu y kombinacji w przypadku mostów drogowych
3.10.3. Regu y kombinacji w przypadku k adek dla pieszych.
3.10.4. Regu y kombinacji w przypadku mostów kolejowych
3.10.5. Kombinacje oddzia ywa w wyj tkowych (niesejsmicznych) sytuacjach obliczeniowych
3.10.6. Warto ci wspó czynników
3.10.7. Stany graniczne no no ci
4. Podstawy projektowania konstrukcji no nej mostów stalowych
4.1. Wprowadzenie
4.2. Za o enia do projektowania mostów stalowych
4.3. Terminy i symbole
4.3.1. Wspólne okre lenia stosowane w PN EN 1990–1999
4.3.2. Okre lenia dotycz ce ogólnie projektowania
4.3.3. Okre lenia dotycz ce oddzia ywa
4.3.4. Okre lenia dotycz ce w a ciwo ci materia u i wyrobu
4.3.5. Okre lenia dotycz ce wielko ci geometrycznych
4.3.6. Okre lenia dotycz ce analizy konstrukcji
4.4. Projektowany okres u ytkowania
4.5. Podstawowe informacje dotycz ce stanów granicznych projektowania
4.5.1. Postanowienia ogólne
4.5.2. Sytuacje obliczeniowe
4.5.3. Stany graniczne no no ci (SGN)
4.5.4. Stany graniczne u ytkowalno ci (SGU)
4.5.5. Sprawdzanie stanów granicznych
4.6. Modele konstrukcji mostowych
4.6.1. Wprowadzenie
4.6.2. Model mostu blachownicowego .
4.6.3. Model mostu skrzynkowego
4.6.4. Model mostu rusztowego . .
4.6.5. Model mostu kratownicowego
4.6.6. Model mostu ukowego
4.6.7. Model mostu podwieszonego
4.7. Sprawdzanie metod wspó czynników cz stkowych
4.7.1. Wprowadzenie
4.7.2. Warto ci obliczeniowe oddzia ywa
4.7.3. Warto ci obliczeniowe efektów oddzia ywa
4.7.4. Warto ci obliczeniowe w a ciwo ci materia u lub wyrobu
4.7.5. Warto ci obliczeniowe danych geometrycznych
4.7.6. No no obliczeniowa
4.8. Stany graniczne no no ci
4.8.1. Wprowadzenie
4.8.2. Sprawdzenie równowagi statycznej i no no ci
4.8.3. Kombinacja oddzia ywa (z wy czeniem zm czenia)
4.9. Stany graniczne u ytkowalno ci
4.9.1. Wprowadzenie
4.9.2. Kryteria u ytkowalno ci
4.9.3. Kombinacje oddzia ywa
4.9.4. Wspó czynniki cz ciowe dla materia ów
4.10. Uwzgl dnianie efektów dynamicznych dzia ania obci e
4.10.1. Wprowadzenie
4.10.2. Czynniki wp ywaj ce na odpowied dynamiczn mostu kolejowego.
4.10.3. Kryteria oceny konieczno ci przeprowadzania b d nieprzeprowadzania analizy dynamicznej
4.10.4. Wymagania wobec analizy dynamicznej
4.10.5. Efekty dynamiczne w konstrukcji mostowej generowane przez poci g
4.10.6. Klasyczne sformu owanie równa ruchu obci enia kolejowego po konstrukcji
4.10.7. Zakres analiz dynamicznych
4.10.8. Analiza modalna – okre lenie drgan w asnych konstrukcji
4.10.9. Modele obci e dynamicznych
4.10.10. Analiza czasowa – odpowied dynamiczna uk adu
4.10.11. Model t umienia
4.10.12. Modelowanie obci enia w analizie czasowej
4.10.13. Porównanie wyników analizy dynamicznej i statycznej
4.10.14. Drgania wieszaków w mostach z ci gnami
4.11. Specyfika analizy pracy konstrukcji mostów stalowych
4.11.1. Postanowienia ogólne
4.11.2. Klasyfikacja przekrojów poprzecznych
4.11.3. Stany graniczne no no ci
4.11.4. cianki pod u ne nieu ebrowane
4.11.5. cianki pod u ne u ebrowane.
4.11.6. Obliczanie napr e krytycznych cianek u ebrowanych
4.11.7. Blachownice z falistymi rodnikami.
4.11.8. Stany graniczne u ytkowalno ci
4.12. Trwa o konstrukcji mostowych
4.12.1. Wprowadzenie
4.12.2. Starzenie si konstrukcji mostowej.
4.12.3. Czynniki wp ywaj ce na trwa o mostów
4.12.4. Uproszczona metoda okre lania trwa o ci mostów
4.12.5. Zwi kszanie trwa o ci obiektu mostowego na etapie projektowania, budowy i eksploatacji
4.13. Uwzgl dnianie efektów zm czeniowych
4.13.1. Opis zjawiska
4.13.2. Okre lenia i metody oceny zm czenia
4.13.3. Wyznaczanie parametrów obci e zm czeniowych
4.13.4. Napr enia od obci e zm czeniowych
4.13.5. Wytrzyma o zm czeniowa
4.13.6. Sprawdzanie no no ci ze wzgl du na zm czenie
4.14. Projektowanie mostów z uwagi na zm czenie
4.14.1. Wymagania dotycz ce oceny zm czenia
4.14.2. Obci enia zm czeniowe
4.14.3. Analiza zm czenia
5. Mosty z d wigarami pe no ciennymi typu stal-beton
5.1. Wst p
5.2. Kszta towanie mostów zespolonych – zasady ogólne
5.3. Kszta towanie mostów zespolonych w kierunku pod u nym
5.4. Kszta towanie mostów zespolonych w kierunku poprzecznym.
5.5. St enia
5.6. Analiza statyczno-wytrzyma o ciowa belkowych mostów zespolonych
5.6.1. Wprowadzenie
5.6.2. Metoda analizy globalnej
5.6.3. Liniowa analiza spr ysta
5.6.4. Klasyfikacja przekrojów poprzecznych
5.6.5. Stany graniczne no no ci belek zespolonych
5.6.6. Zwichrzenie belek zespolonych.
5.6.7. Zespolenie w belkach zespolonych
5.6.8. Punktowe czniki zespolenia
5.6.9. Betonowa p yta pomostu.
5.6.10. Elementy rozci gane w mostach zespolonych
5.6.11. Zm czenie belek zespolonych
5.6.12. Stany graniczne u ytkowalno ci
5.6.13. Zarysowanie elementów betonowych
5.7. czniki listwowe
5.8. Technologie VFT i VFT-WIB – po czenie typu „composite dowels” („z by”)
5.9. Prefabrykowane p yty pomostowe
5.10. P yta betonowa w poziomie pasa dolnego d wigara
5.11. Metody wykonywania betonowej p yty pomostu
5.11.1. Wprowadzenie
5.11.2. Szalunki stacjonarne
5.11.3. Szalunki ruchome
5.11.4. Betonowanie p yty pomostu skorelowane z nasuwaniem prz se
5.12. Spr anie pod u ne betonowej p yty pomostu.
5.13. Konstrukcje obetonowane .
5.14. Mosty zintegrowane
6. Mosty z pomostem ortotropowym
6.1. Wst p
6.2. Kszta towanie pomostu ortotropowego
6.3. Konstruowanie i wykonywanie mostów drogowych z pomostem ortotropowym
6.3.1. Postanowienia ogólne
6.3.2. P yta pomostu
6.3.3. Pod u nice.
6.3.4. Poprzecznice
6.4. Konstruowanie i wykonywanie mostów kolejowych z pomostem ortotropowym
6.4.1. Postanowienia ogólne
6.4.2. Wymiary p yty pomostu
6.4.3. Po czenia belki poprzecznej z ebrami
6.4.4. Tolerancje przygotowania i kontrola spoin
6.5. Analiza statyczno-wytrzyma o ciowa pomostów ortotropowych
6.5.1. Wprowadzenie
6.5.2. Okre lenie obci e dzia aj cych na pomost ortotropowy [PN EN 1993-2 – Za acznik E]
6.5.3. Podstawy teorii p yt ortotropowych [6.2]
6.5.4. Rozwi zania techniczne teorii p yt ortotropowych [6.2]
6.5.5. Zasady sumowania napr e w elementach pomostu ortotropowego
6.6. Metody fabrykacji mostów z pomostem ortotropowym
7. Mosty kratownicowe
7.1. Wst p
7.2. Zasady kszta towania mostów kratownicowych
7.3. Pr ty i w z y kratownic – kszta towanie i po czenia.
7.4. St enia d wigarów
7.5. D ugo ci wyboczeniowe elementów kratownic. .
7.6. Mosty kratownicowe z pomostami zespolonymi
7.6.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . .
7.6.2. Wp yw ugi cia kratownicy na napr enia w pasie górnym
548
573
579
580
584
584
586
7.6.3. Wp yw mimo rodowego po o enia skosów p yty pomostu . . . . . . . 587
7.6.4. Wp yw mi dzyw z owego obci enia pasa górnego
7.6.5. Obliczenie czników w w le
7.6.6. Wp yw ró nicy temperatury mi dzy p yt pomostu a kratownic oraz skurczu betonu p yty
7.6.7. Wp yw pe zania betonu p yty pomostu .
7.7. Zastosowanie elementów rurowych . . .
7.7.1. Wprowadzenie
589
590
591
592
593
593
7.7.2. Charakterystyki mechaniczne okr g ych przekrojów rurowych . . . 595
7.7.3. Po czenia elementów rurowych o przekroju ko owym
612
8. Mosty ukowe
8.1. Wst p . .
8.2. Klasyfikacja mostów ukowych
8.3. Zasady kszta towania mostów ukowych
8.4. Zasady konstruowania mostów ukowych.
8.4.1. D wigary ukowe
8.4.2. Pomosty
8.5. St enia . . . . . . .
8.6. Elementy cz ce pomosty z d wigarami ukowymi
8.7. Analiza statyczno-wytrzyma o ciowa mostu ukowego
8.7.1. Wprowadzenie
8.7.2. Wybór rodzaju konstrukcji uku
8.7.3. Obliczanie si wewn trznych.
8.7.4. Wp yw rodzajów obci e na prac mostu ukowego
8.8. Wyboczenie d wigarów ukowych
8.9. ukowe konstrukcje rurowe wype nione betonem (CFST)
8.9.1. Wprowadzenie
8.9.2. Kszta towanie mostów CFST
8.9.3. No no pojedynczego elementu CFST poddanego ciskaniu osiowemu
8.9.4. No no d ugiego elementu CFST poddanego ciskaniu mimo rodowemu
8.9.5. No no i stateczno uków CFST wed ug procedur chi skich
8.9.6. No no i stateczno uków CFST wed ug procedur europejskich
9. Mosty podwieszone
9.1. Historia mostów podwieszonych
9.2. Klasyfikacja mostów podwieszonych
9.3. Zasady kszta towania mostów podwieszonych
9.3.1. Materia y konstrukcyjne
9.3.2. Liczba pylonów
9.3.3. Systemy olinowania
9.3.4. Pylony
9.3.5. Pomosty
9.3.6. Ci gna podwieszenia
9.4. Specyfika analizy pracy mostów podwieszonych
9.4.1. Wprowadzenie
9.4.2. Analiza konstrukcji podwieszonej
9.4.3. Stany graniczne no no ci
9.4.4. Siod a
9.4.5. Zaciski
9.4.6. Stany graniczne u ytkowalno ci
9.4.7. Zm czenie . . . . .
9.4.8. Wymagania projektowo-wykonawcze dla ci gien.
9.4.9. Wymagania dotycz ce bada .
9.4.10. Transport, przechowywanie i monta ci gien
637
699
703
708
725
726
727
10. Mosty ruchome
10.1. Wst p .
10.2. Specyfika mostów ruchomych
10.3. Zakres odpowiedzialno ci konstruktorów – mostowców
10.4. Zakres odpowiedzialno ci mechaników
10.5. Zakres odpowiedzialno ci elektryków
10.6. Klasyfikacja mostów ruchomych
10.7. Kryteria wyboru rodzaju mostu ruchomego
10.8. Oddzia ywania specyficzne dla mostów ruchomych
10.9. Kszta towanie mostów ruchomych
10.10. Podstawy analizy statycznej mostów ruchomych
10.11. Specyficzne zagadnienia projektowania, budowy i eksploatacji mostów ruchomych
10.11.1. Wprowadzenie
10.11.2. Pr dko operacji otwierania i zamykania mostu
10.11.3. Dost pno mostu dla ruchu
10.11.4. Wybór systemu otwierania i zamykania mostu
10.11.5. Zapewnienie prawid owej pozycji konstrukcji mostu
10.11.6. Zapewnienie bezpiecze stwa ruchu
10.11.7. System obs ugi ruchu na mo cie .
10.11.8. Specyfika budowy mostów ruchomych
10.11.9. Monitoring pracy mostu ruchomego
10.11.10. Eksploatacja mostu ruchomego
10.12. Urz dzenia i elementy konstrukcyjne specyficzne dla mostów ruchomych
10.12.1. Wprowadzenie
10.12.2. Urz dzenia umo liwiaj ce ruch
10.12.3. Przeciwwagi
10.12.4. Hamulce
10.12.5. Urz dzenia zabezpieczaj ce
10.12.6. o yska w mostach ruchomych
10.12.7. Urz dzenia dylatacyjne w mostach ruchomych
10.13. Mosty obrotowe wzgl dem osi pionowej
10.14. Mosty obrotowe wzgl dem osi poziomej
10.14.1. Wprowadzenie
10.14.2. Mosty obrotowe wzgl dem osi poziomej ze stacjonarn osi obrotu.
10.14.3. Mosty obrotowe wzgl dem osi poziomej tzw. Straussa
10.14.4. Mosty obrotowe wzgl dem osi poziomej typu urawiowego
10.14.5. Mosty obrotowe wzgl dem sta ej osi poziomej o konstrukcji no nej w postaci kratownicy i pylonu.
10.14.6. Mosty obrotowe z poziom ruchom osi obrotu (tzw. Scherzera)
10.14.7. Mosty obrotowe wokó osi poziomej usytuowanej prostopadle do przeszkody
10.15. Mosty podnoszone
774
776
10.16. Mosty przetaczane
10.17. Mosty przewozowe.
10.18. Mosty l downicze
10.19. Mosty p ywaj ce .
10.20. Mosty unikalne
11. o yska i urz dzenia dylatacyjne
11.1. Wst p
11.2. Zadania o ysk
11.3. Kryteria doboru o ysk
11.4. Wyznaczanie przemieszcze termicznych i temperatury monta u konstrukcji no nej mostu
11.5. Orientacja i lokalizacja o ysk
11.6. Wp yw ró nych czynników na rozk ad temperatury w mo cie
11.7. Sk adowe ró nicy temperatury mi dzy ró nymi elementami konstrukcji mostu .
11.8. Przejmowanie przez o yska odkszta ce termicznych oraz wywo anych przez inne si y dzia aj ce na konstrukcj no n mostu
11.8.1. Wprowadzenie
11.8.2. o yskowanie mostów prostych
11.8.3. o yskowanie mostów w skosie
11.8.4. o yskowanie mostów zakrzywionych w planie
11.8.5. o yskowanie mostów z ci gnami
11.8.6. Zasady o yskowania wspólne dla wszystkich rodzajów konstrukcji mostowych .
11.8.7. Ustawianie prz se na o yskach
11.8.8. Ustawianie o ysk na podporach
11.8.9. Zakotwienie o ysk
11.8.10. Plan o ysk
11.8.11. Okre lanie obliczeniowych warto ci oddzia ywa na o yska i przesuni cia o ysk
11.9. Urz dzenia dylatacyjne
11.9.1. Urz dzenia dylatacyjne w mostach drogowych
11.9.2. Urz dzenia wyrównawcze w mostach kolejowych i tramwajowych
11.9.3. Odbojnice
12. czniki i rodzaje po cze
12.1. Wst p
12.2. Podstawy projektowania po cze
12.2.1. Wymagania ogólne
12.2.2. No no w z ów
12.2.3. Za o enia projektowe .
12.2.4. Mimo rody w w z ach
12.2.5. Analiza globalna w z ów .
12.2.6. Analiza d wigarów kratownicowych
12.2.7. Klasyfikacja w z ów
12.3. Po czenia nitowane
809
816
821
836
876
876
876
877
877
879
881
883
12.4. Po czenia rubowe
12.4.1. Wprowadzenie .
12.4.2. ruby, nakr tki i podk adki
12.4.3. Kategorie po cze rubowych
12.4.4. Rozmieszczenie otworów na ruby i nity
12.4.5. No no obliczeniowa pojedynczych czników
12.4.6. Grupy czników
12.4.7. Z cza d ugie .
12.4.8. Po czenia cierne na ruby
12.4.9. No no przekrojów z otworami na czniki
12.4.10. Si y efektu d wigni
12.4.11. Rozk ad si na czniki w stanie granicznym no no ci
12.4.12. Po czenia na sworznie
12.4.13. Kszta towanie po cze punktowych (na nity i ruby)
12.4.14. Obliczenia wytrzyma o ciowe po cze na nity i ruby.
12.5. Po czenia spawane . .
12.5.1. Metody spawania stosowane w mostownictwie
12.5.2. Spawalno stali .
12.5.3. Techniki spawalnicze
12.5.4. Materia y spawalnicze
12.5.5. Rodzaje spoin i ich kszta towanie
12.5.6. Spoiny czo owe
12.5.7. Spoiny pachwinowe
886
899
900
900
902
903
903
903
904
906
908
909
910
911
12.5.8. Przygotowanie elementów czonych do po o enia spoiny. . . . . . 912
12.5.9. Kszta towanie po cze spawanych
12.5.10. No no obliczeniowa spoin pachwinowych
12.5.11. No no obliczeniowa spoin czo owych
12.5.12. Z cza teowe na spoiny pachwinowe
12.5.13. Obliczenia wytrzyma o ciowe z czy spawanych
12.5.14. W z y spawane konstrukcji z kszta towników rurowych
13. Fabrykacja mostów stalowych
13.1. Wytwarzanie w wytwórni konstrukcji stalowych
13.2. Tolerancje geometryczne
13.2.1. Tolerancje podstawowe
13.2.2. Tolerancje funkcjonalne
13.3. Transport na budow
14. Metody budowy
14.1. Wst p
14.2. Budowa na rusztowaniach przy u yciu d wigu
14.3. Monta d wigiem bez zastosowania rusztowa
14.4. Monta z u yciem barek
14.5. Metoda nasuwania pod u nego
14.6. Metoda wspornikowa (nawisowa) .
14.7. Metoda nasuwania poprzecznego
14.8. Specyficzne metody budowy mostów ukowych
14.9. Specyficzne metody budowy mostów podwieszonych
914
915
923
923
924
925
942
945
947
974
976
981
988
991
992
995
14.9.1. Wprowadzenie .
14.9.2. Budowa pylonów .
14.9.3. Technologie stosowane przy wznoszeniu ustrojów no nych . . . 1000
14.9.4. Techniki monta u olinowania .
15. Eksploatacja i utrzymanie i mostów
15.1. Wprowadzenie.
15.2. Zasady utrzymania mostów
15.3. System przegl dów mostów. .
15.4. Schemat post powania przy ocenie stanu technicznego obiektu mostowego
15.5. Monitoring mostów
16. Uszkodzenia mostów stalowych
16.1. Wprowadzenie. .
16.2. Opis uszkodze
16.2.1. Uszkodzenia materia owe stali konstrukcyjnej
16.2.2. Uszkodzenia po cze nitowanych
16.2.3. Uszkodzenia po cze na ruby
16.2.4. Uszkodzenia po cze spawanych.
17. Zabezpieczenie antykorozyjne mostów stalowych
17.1. Wst p
17.2. Zjawisko korozji stali
17.3. Kszta towanie prz s a mostowego jako element ochrony przed korozj
17.4. Aktywna ochrona prz se mostów stalowych przed korozj
17.4.1. Wprowadzenie
17.4.2. Mechanizmy ochronne pow ok
17.4.3. Podzia pow ok ze wzgl du na ich rol w systemie
1040
1041
1042
1046
1077
1078
17.4.4. Przygotowanie powierzchni elementów do po o enia pow oki . . . 1079
17.4.5. Malowanie.
17.4.6. Metalizacja
17.4.7. Zalecane systemy na nowe obiekty mostowe.
18. Naprawa, remont i przebudowa mostów stalowych
18.1. Uwagi ogólne.
18.2. Uwarunkowania wykonywania napraw .
18.3. Metody naprawy
18.3.1. Wprowadzenie
18.3.2. Wymiana ca ej konstrukcji lub jej elementów
18.3.3. Prostowanie mechaniczne elementów
18.3.4. Prostowanie termiczne elementów
18.3.5. Zakrzywianie termiczne
18.3.6. Likwidacja p kni
18.4. Przebudowa . . . . . . . . .
18.4.1. Definicje.
18.4.2. Wzmacnianie konstrukcji mostowych
18.4.3. Zmiana parametrów geometrycznych konstrukcji mostowej .
1088
1090
1092
1095
1096
1096
1097
1097
1097
1100
1121
1123
1138
19. Nawierzchnie i izolacje na pomostach mostów stalowych
19.1. Drogowe nawierzchnie asfaltowe .
19.1.1. Wprowadzenie
19.1.2. Konstrukcja drogowej nawierzchni mostowej . .
19.1.3. Charakterystyka warunków pracy drogowej nawierzchni mostowej
19.1.4. Rodzaje zniszcze drogowej nawierzchni mostowej
19.2. Drogowe nawierzchnie betonowe
19.2.1. Wprowadzenie
19.2.2. Rodzaje nawierzchni betonowych na obiektach mostowych
19.3. Izolacje .
19.3.1. Wprowadzenie
19.3.2. Asfaltowa izolacja arkuszowa
19.3.3. Izolacja pow okowa
19.3.4. Kryteria doboru izolacji mostowych
19.3.5. Izolacjo-nawierzchnie .
19.4. Nawierzchnie kolejowe
19.4.1. Wprowadzenie .
19.4.2. Nawierzchnia otwarta
19.4.3. Nawierzchnie podsypkowe
19.4.4. Nawierzchnie bezpodsypkowe
1145
1147
1152
1157
1157
1164
1166
1169
Tablica 1.1. Wykaz i kolejno stosowania eurokodów podczas procesu projektowania i budowy mostów stalowych i zespolonych
NORMY MATERIA OWE
PN EN 10025 Gatunki stali
PN EN 206 Beton. Cz 1. Wymagania, w a ciwo ci, produkcja i zgodno
NORMY NA WYROBY BUDOWLANE
PN EN 10025 Wyroby walcowane na gor co ze stali konstrukcyjnych
PN EN 10210
PN EN 10219
Kszta towniki zamkni te wykonane na gor co ze stali konstrukcyjnych niskostopowych i drobnoziarnistych
Kszta towniki zamkni te ze szwem wykonane na zimno ze stali konstrukcyjnych niskostopowych i drobnoziarnistych
PN EN 10080 Stal do zbrojenia betonu
EUROKODY
NUMER NORMYTYTU NORMY
PN EN 1990 Podstawy projektowania konstrukcji
PN EN 1991 Oddzia ywania na konstrukcji
PN EN 1992 Projektowanie konstrukcji z betonu
PN EN 1993 Projektowanie konstrukcji stalowych
PN EN 1994 Projektowanie konstrukcji zespolonych
PN EN 1995 Projektowanie konstrukcji drewnianych
PN EN 1996 Projektowanie konstrukcji murowych
PN EN 1997 Projektowanie geotechniczne
PN EN 1998 Projektowanie konstrukcji na terenach sejsmicznych
PN EN 1999
PN EN 19100 Projektowanie konstrukcji aluminiowych Projektowanie konstrukcji ze szk a NORMY WYKONAWCZE
PN EN 1090 Wykonywania konstrukcji stalowych i aluminiowych
PN EN 13670 Wykonywanie konstrukcji betonowych SPECYFIKACJE TECHNICZNE I
RAPORTY TECHNICZNE
5. PN-EN 1337-3. o yska konstrukcyjne. o yska elastomerowe.
6. PN-EN 1337-4. o yska konstrukcyjne. o yska wa kowe.
7. PN-EN 1337-5. o yska konstrukcyjne. o yska garnkowe.
8. PN-EN 1337-6. o yska konstrukcyjne. o yska wachaczowe.
9. PN-EN 1337-7. o yska konstrukcyjne. o yska cylindryczne i sferyczne.
10. PN-EN 1337-8. o yska konstrukcyjne. o yska prowadz ce i o yska blokuj ce.
11. PN-EN 1337-9. o yska konstrukcyjne. Zabezpieczenie.
12. PN-EN 1337-10. o yska konstrukcyjne. Przegl dy i utrzymanie.
13. PN-EN 1337-11. o yska konstrukcyjne. Transport, magazynowanie i ustawianie.
14. PN-EN 1990. Podstawy projektowania konstrukcyjnego i geotechnicznego.
PN-EN 1997- Eurokod 7
Projektowanie geotechniczne
PN-EN 10025-1 do 6
Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych
PN-EN 1090-2
Wykonanie konstrukcji stalowych
PN-EN 1990- Eurokod 0
Podstawy obliczeń konstrukcyjnych
PN-EN 1991- Eurokod 1
Oddziaływania na konstrukcje
PN-E N 1993 Eurokod 3
Projektowa nie konstrukcji stalowych.
Część 1-1. Reguły ogólne i dla budynków Część 1-2. Projektowanie na pożar
PN-EN 1993- Eurokod 3
Część 2. Mosty
PN-EN 1998- Eurokod 8
Projektowanie konstrukcji poddanych oddziaływaniom sejsmicznym
PN-EN 10210-1
Kształtowniki zamknięte wykonane na gorąco ze stali konstrukcyjnych niskostopowych i drobnoziarnistych
PN-EN 10219-1
Kształtowniki zamknięte ze szwem wykonane na zimno ze stali konstrukcyjnych niskostopowych i drobnozi arnistych
PN-EN 1993- Eurokod 3
Części 3, 4, 5 i 6
Rys. 1.16. Procedura projektowania mostu stalowego – zale no ci mi dzy Eurokodem 3 a innymi normami europejskimi
PN-EN 1997- Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne
PN-EN 206. Beton, Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
PN-EN 13670:2010 Wykonanie konstrukcji betonowych
PN-EN 1990- Eurokod 0 Podstawy obliczeń konstrukcyjnych
PN-EN 1991- Eurokod 1 Oddziaływania na konstrukcje
PN-E N 1994 Eurokod 4
Projektowani e konstrukcji zespolonych. Część 1-1. Reguły ogólne i dla budynków Część 1-2. Projek towanie na pożar
PN-EN 1994- Eurokod 4 Część 2. Mosty
PN-EN 1090-2 Wykonanie kons trukcji
PN-EN 1998- Eurokod 8 Projektowanie konstrukcji poddanych oddziaływaniom sejsmicznym
PN-EN 10080:2007 Stal do zbrojenia betonu
PN-EN 10025-1 do 6 Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych
Rys. 1.17. Procedura projektowania mostu zespolonego (stal–beton) – zale no ci mi dzy Eurokodem 4 a innymi normami europejskimi
15. PN-EN 1991-1-1. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-1: Oddzia ywania ogólne.
16. PN-EN 1991-1-4. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-4: Oddzia ywania ogólne - Oddzia ywania wiatrem.
17. PN-EN 1991-1-5. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-5: Oddzia ywania ogólne - Oddzia ywania termiczne.
18. PN-EN 1991-1-6. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-6: Oddzia ywania ogólne - Oddzia ywania w czasie wykonywania konstrukcji.
19. PN-EN 1991-1-7. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-7: Oddzia ywania ogólne - Oddzia ywania wyj tkowe.
20. PN-EN 1991-1-8. Oddzia ywania na konstrukcje. Cz 1-8: Oddzia ywania ogólne - Oddzia ywanie powodowane przez fale i pr dy na konstrukcje przybrze ne.
podniesienie wykonawcze (konstrukcji), ograniczenie zarysowania betonu, ugi cia (tam gdzie ma to znaczenie), drganie (tam gdzie ma to znaczenie).
O ile nie sprawdzono wed ug bardziej dok adnych metod, minimalne pod u ne zbrojenie górne As,min na belk ze zbrojeniem sztywnym okre la si , jak nast puje:
As,min 0,01 Ac,eff (5.173) gdzie:
Ac,eff – efektywne pole przekroju betonu okre lone jako Ac,eff sw cst sw deff, deff – efektywna grubo betonu okre lona jako deff c 7,5 s, s – rednica zbrojenia pod u nego w [mm] z przedzia u 10 mm s 16 mm, c, cst – otulenie betonem zbrojenia pod u nego przekroju stali konstrukcyjnej, sw – okre lone na rys. 5.93. Rozstaw pr tów zbrojenia pod u nego powinien spe nia nast puj cy warunek:
100 mm s 150 mm (5.174)
5.14. Mosty zintegrowane
Idea konstrukcji zintegrowanych narodzi a si wiele lat temu [5.5], [5.14]. Polega ona na sztywnym po czeniu prz s a z przyczó kiem. W efekcie powstaje konstrukcja bez o ysk i urz dze dylatacyjnych nad podporami skrajnymi. Podstawow motywacj w implementowaniu takiego rozwi zania jest obni enie kosztów zarówno budowy, jak i utrzymania, a tak e ewentualnego poszerzenia mostu. W sensie konstrukcyjnym jest to rama, na któr dzia aj takie same jak dla standardowych mostów obci enia, ale dominuj cymi s oddzia ywania termiczne oraz parcie gruntu, które jest przekazywane nie tylko na przyczó ek, ale na ca konstrukcj mostu. W rezultacie cyklicznego rozszerzania i kurczenia si prz s a (rygla ramy) nast puje zag szczanie gruntu nasypu dojazdowego i na styku z przyczó kiem po pewnym czasie tworzy si pustka. Jednoczenie nast puje obrót konstrukcji przyczó ka, który sk ada si z pali (czasami grodzic) zwie czonych oczepem. Innym efektem jest pojawienie si p kni cia nawierzchni. Poni ej zebrano w tablicy 5.11 wady i zalety omawianych konstrukcji.
W zwi zku z powy szym w wielu krajach wprowadzono pewne ograniczenia w stosowaniu mostów zintegrowanych polegaj ce na okre leniu maksymalnej rozpi to ci prz s a lub maksymalnego odkszta cenia termicznego. Najcz ciej mówi si o obiektach o d ugo ci ca kowitej do ok. 60 m (podej cie konserwatywne) lub 90 m (podej cie racjonalne). Znane s tak e regulacje okre laj ce warto maksymalnego odkszta cenia termicznego na 5,0 cm. Podane ograniczenia mog by dodatkowo modyfikowane w zale no ci od materia u prz s a. W niniejszym opracowaniu przedstawione s rozwi zania opisuj ce konstrukcje zespolone prz s a po czone z przyczó kiem (oczepem) na palach betonowych albo stalowych.
Tablica 5.11. Wady i zalety mostów zintegrowanych
Zalety mostów zintegrowanychWady mostów zintegrowanych
• eliminacja kosztownych w budowie i u ytkowaniu o ysk i urz dze dylatacyjnych,
• eliminacja szczelin dylatacyjnych, którymi zanieczyszczona woda penetruje do wn trza konstrukcji, powoduj c liczne uszkodzenia –pe ne uci glenie konstrukcji obiektu mostowego,
• przeniesienie miejsc powstawania ewentualnych uszkodze w strefy poza konstrukcj obiektu, gdzie ich usuni cie jest prostsze technicznie i technologicznie oraz ta sze,
• z regu y znaczne ograniczenie wielko ci fundamentu dzi ki zmniejszeniu obci enia fundamentów poprzez wykorzystanie prz s a jako elementu rozporowego dla dzia ania parcia/odporu gruntu za przyczó kiem,
• przyspieszenie i u atwienie wykonania robót oraz
• brak problemów utrzymaniowych lub/i gwarancyjnych, zbli aj cy obiekty w najwi kszym stopniu do idei obiektów bezobs ugowych.
• utrudniona kontrola deformacji zasypki przyczó ka (osiadanie/ wypi trzenie) w warunkach cyklicznych oddzia ywa termicznych (cykle roczne dzienne),
• nierówno ci na wje dzie/zje dzie z obiektu,
• trudno ci w oszacowaniu oddzia ywania (zmiennego w czasie) parcia/odporu zasypki na przyczó ek zintegrowany,
• ograniczony zakres stosowania – ograniczenia dotycz d ugo ci ca kowitej obiektu mostowego oraz skosu konstrukcji.
Koncepcja zintegrowanych obiektów mostowych realizowana jest w praktyce na wiele sposobów, spo ród których do najwa niejszych mo na zaliczy budow pe no ciennych sztywnych ram opartych przegubowo na fundamentach i zasypanych specjaln zasypk kruszywow z lub bez p yt przej ciowych (rys. 5.94 i 5.95).
Rys. 5.94. Schemat konstrukcji zintegrowanej bez przyczó ka [5.15]
10.11. Specyficzne
zagadnienia projektowania, budowy i eksploatacji mostów ruchomych
10.11.1. Wprowadzenie
Projektowanie jakiegokolwiek rodzaju mostu ruchomego dzieli si na dwie wzajemnie uzupe niaj ce si cz ci: budowlan i mechaniczno-elektryczno-hydrauliczn . W du ym uproszczeniu konstruktor mostowy chce zna wielko przestrzeni, któr zajm urzdzenia wprowadzaj ce w ruch prz s o ruchome, a mechanik, elektryk i hydraulik chc wiedzie , ile wa y most i jakie jest po o enie rodka ci ko ci konstrukcji ruchomej. Kluczowe jest ustalenie na pocz tku nast puj cych za o e . S to po o enie mostu, sposób otwierania i zamykania, czas trwania tej operacji i wynikaj ce z tego okresy wy czenia z ruchu zarówno na mo cie, jak i pod mostem.
Z punktu widzenia mechanika, elektryka czy hydraulika im wi ksza jest przestrze , w której ma by umiejscowione urz dzenie ruchowe, tym lepiej. atwiejszy i wygodniejszy jest monta , a potem utrzymanie i przeprowadzanie inspekcji.
Powy sze uwarunkowania narzucaj odpowiedni kolejno dzia a w procesie projektowania: najpierw powinna by zaprojektowana konstrukcja mostu (tj. podpory i prz s a), a dopiero potem urz dzenia ruchowe. Oczywi cie, bior c pod uwag wy ej wymienione uwarunkowania, proces ten nie jest szeregowy, a raczej równoleg y, przy czym w mi dzyczasie konieczne s kolejne iteracje dopasowuj ce do siebie poszczególne elementy mostu. Podsumowuj c, obie grupy projektantów musz pracowa równoczenie i wspó pracowa ze sob .
10.11.2. Pr dko operacji otwierania i zamykania mostu
Nale y rozró ni czas samego ruchu konstrukcji od czasu opró nienia mostu z pojazdów i pieszych. Im krótszy jest czas trwania obu tych operacji, tym lepiej z punktu widzenia utrudnie dla ruchu zarówno na mo cie, jak i pod mostem. Dodatkowo nale y bra pod uwag czas zamykania si barier zamykaj cych most dla ruchu.
Nale y tak e pami ta , e im krótszy czas ruchu prz s a (im wi ksza pr dko ), tym wi ksze s potrzebne si y, które musi wygenerowa urz dzenie wprawiaj ce je w ruch. A co za tym idzie zwi kszaj si wymiary si owników hydraulicznych, moc i wymiary silników elektrycznych i ro nie zapotrzebowanie na energi elektryczn (szczególnie w momencie startu). Rosn tak e wymagania odno nie do systemów kontroli i zasilania.
Oczywistym jest, e przy wi kszej pr dko ci rosn tak e wymagania dotycz ce urzdze zatrzymuj cych ruch mostu, szczególnie w sytuacjach wyj tkowych.
738 Osobnym tematem jest konieczno przeprowadzania analiz dynamicznych wraz z okre leniem cz stotliwo ci drga w asnych, postaci drga i dekrementu t umienia. Potrzebne jest równie przeprowadzenia analizy zm czeniowej, w szczególno ci elementów poddanych obci eniom o zmiennych znakach. Sposób przeprowadzenia obu rodzajów analiz nie odbiega od stosowanych w mostach sta ych.
10.11.3. Dost pno mostu dla ruchu
Kluczowym czynnikiem decyduj cym o dost pno ci mostu ruchomego jest pr dko wiatru. Cho nie ma regulacji normowych w tym zakresie, przyjmuje si powszechnie, e w przypadku mostów przy uj ciach rzek do morza projektowa pr dko wiatru nie powinna by wi ksza ni 32 m/s. W przypadku mostów wewn trz l du pr dko ta wynosi 22–25 m/s. Nale y pami ta , e zmiana kierunku wiatru mo e spowodowa , e elementy ciskane mog nagle sta si rozci gane.
Problem pr dko ci wiatru (obci enia wiatrem) jest szczególnie wa ny dla mostów ruchomych z przeciwwagami. Zastosowanie przeciwwag zdecydowanie zmniejsza zuycie energii w trakcie operacji podnoszenia (zamykania) mostu. Ponadto ich zainstalowanie powoduje, e bez wzgl du na si i kierunek wiatru ci ar w systemie ruchowym pozostaje jednokierunkowy. Na wykresie (rys. 10.1) pokazano, jak stosowa przeciwwagi z uwzgl dnieniem kierunku wiatru, bior c pod uwag zwi zek mi dzy momentem nad osi obrotu a zmiennym k tem pochylenia pomostu [10.14].
Rys. 10.1. Zwi zek mi dzy momentem nad osi obrotu a k tem pochylenia prz s a ruchomego [10.14]
10.11.4.
Wybór systemu otwierania i zamykania mostu
Wybór sposobu ruchu mostu zale y od takich czynników jak rodzaj konstrukcji mostu, dost pno energii elektrycznej, prawdopodobie stwo wyst powania powodzi oraz umiej tno w a ciwego operowania ruchem mostu, na mo cie i pod mostem, przeprowadzania inspekcji oraz prowadzenia robót utrzymaniowych. Nale y tu rozró ni r czne sterowanie od sterowania zautomatyzowanego. Nawet przy najmniejszym i doskonale zrównowa onym mo cie ruchomym wymagane jest wspomaganie mechaniczne. Stosowane s albo urz dzenia hydrauliczne albo czysto elektryczne. W starszych mostach stosuje si pompy wodne zasilane z odleg ych wie ci nie . Obecnie istnieje mo liwo zastosowania znacznie wy szych ci nie generowanych przez sterowane elektrycznie pompy hydrauliczne umieszczone przy mo cie