Bojovic,Velovic-Projekt Sanacije Celicne Konstrukcije Mosta Gazela

Aleksandar BojoviDelfin Inenjering d.o.o.,Beograd

Novak VeloviMostprojekt a.d.,Beograd

PROJEKT SANACIJE ELINE KONSTRUKCIJE MOSTA GAZELA U BEOGRADUBojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 1

Projekt sanacije eline konstrukcije mosta GazelaSadraj 1 Uvod 2 Projekat sanacije 3 Proraun konstrukcije u stanju pre sanacije 4 Neophodne mere sanacije 5 Proraun konstrukcije u stanju posle sanacije 6 Zakljuak

Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela

2

1962-1966 Projekt : Direkcija za izgradnju mostova, Beograd. 1966-1970 Izgradnja : MIN, Ni; Goa, Sm. Palanka; Mostogradnja, Beograd 1970, decembar: Putanje u saobraaj. 1987: Zamena zatitne ograde u razdelnom pojasu i leita u 0 i 0. 1987: Popravka sistema za odvodnjavanje. 1992: Montirane dve cevi toplovoda.Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 3

Drumski most, elina konstrukcija. Most preko reke (0-0): L=332 m, max l = 254 m. Prilazni mostovi: L = 70,350 m, l = 68,800 m. Ukupna irina = 28,150 m. Statiki sistem mosta preko reke: Ukljeteni ram sa dva kosa tapa podupirala. Statiki sistem prilaznih mostova: Proste grede. Kolovozna konstrukcija: Oprtoropna ploa. Glavni nosai: Dva paralelna sanduasta nosaa. Masa mosta preko reke = 4949 t. Masa prilaznih mostova = 2 x 600 = 1200 t.


4

Pregledi mosta, sanacija mosta Pregledi Mosta: Periodino 1985-2006, izvetaji sa pregleda sa crteima, fotografijama pregledom mera popravki.

Jedine intervencije 1985-2007: 1987 - Zamena zatitne ograde u razdelnom pojasu leita u 0 i 0 + Popravka sistema za odvodnjavanja. Poetak projekta sanacije: septembar 2006. ponovni pregled konstrukcije i poetak rada na Glavnom i izvoakom projektu sanacije. Projekt zavren: septembar 2007. Glavni i izvoaki projekt sanacije eline konstrukcije mosta: 1. faza: Provera optereenja, nosivosti i upotrebljivosti konstrukcije u aktuelnom stanju Mosta; 2. faza: Prema zakljucima 1. faze projektovanje potrebnih mera sanacije.Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 5

Pregled osnovnih postavki statikog proraunaTema Metod globalnog prorauna Opis Proraun elastino-elastino. Proraun po doputenim naponima. Postojea konstrukcija: St 37, St 52 Nova konstrukcija: S235, S355 Optereenja mosta Vetar Norma JUS U.E7.150:1987 JUS U.E7.145:1987 DIN 18809:1987 DIN 17100:1957 JUS EN 10025:2003 Pravilnik 1/1991 DIN 1072:1985 JUS U.C1.110:1991 JUS U.C1.111:1991 JUS U.C1.113:1991 JUS U.E7.150:1987 DIN 18809:1987 DIN 18800-1:1981 DIN 18809:1987 JUS U.E7.081:1986 JUS U.E7.121:1986 DIN 4114-1:1952xx DIN 4114-2:1953x DASt-Richtlinie 012:1978 DIN 18809:1987 EN 1993-2:2006 EN 1991-4:2005

Materijal Optereenja

Pojedinosti prorauna

Doputeni naponi Sadejstvujue irine Stabilnosti

Upotrebljivost

Krutost kolovozne konstrukcije Udobnost korisnika Odvajanje vrtloga pri delovanju vetra


6

Optereenja stanje pre i posle sanacije Stalni tereti (g2):1963 = Projektovano: g2,1963 = 81 kN/m 2006 = Stanje pre sanacije: g2,2006 = 104 kN/m 2007 = Projekt sanacije: g2,2007 = 100 kN/m

Odnosi: g2,2006/g2,1963 = 1,28 g2,2007/g2,1963 = 1,24Teina asfalta:

1963: t = 60 mm, gasf = 33 kN/m 2006: t = 70 mm, gasf = 36 kN/m 2007: t = 80 mm, gasf = 40 kN/m Saobraajna optereenja:1963 E DIN 1072:1962: p1=5,00 kN/m2, p2 = 3,00 kN/m2, V600. 2007 DIN 1072:1985: p1=5,00 kN/m2, p2 = 3,00 kN/m2, V600, V300.Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 7

Proraun konstrukcije uopte


8

Statiki modeli ortotropne ploe za proraun konstrukcije

7 rotiljnih sistema, izmeu poprenih dijafragmi na 2037m. Rotilji poprenih i podunih nosaa (rebara) orto-ploe. Sile od saobraajnih optereenja pokretne: u zoni greda i u zoni izmeu greda.Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 9

Statiki modeli glavnog noseeg sistema mosta preko reke

Sy01: Informativan, zbog poreenja sa proraunom 1963.

Sy02: vorovi na 3,750 (2x1,875 m). Karakteristike preseka iz AUTOCAD-a. Optereenja preko poprenih nosaa, raspored prema uticajnim linijama. Ekstremi: N, V, M.


10

Proraun ortotropne ploe. Stanje pre sanacije.Deformacije: Ugib poprenog nosaa: max v = 22 mm . Popreni nagibi: X = +0,005; -0,003 rad. Poloaji saobraajnih optereenja: 1 2 3

Rebra OP R2 min M = max M = -21 +22

Poloaj 3 R1 -13 +31

Poloaj 1 R1 -11 +42 kNm kNm

Rebra OP 1963: max/min M = (1520) kNm


11

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. M(g1)


12

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. g2 = Stalan teret: M(g2) ; (g2,2006/g2,1963 = 1,28)

2006.

1963.


13

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. max M(p)


14

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. min M(p)


15

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. max M(g+p)

2006.

1963.


16

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. min M(g+p)

2006.

1963.


17

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. max/min MH,HZ ; max/min M(g + p=1,00kN/m2)

p = 1,00 kN/m2 po celoj duini mosta


18

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije.Uee M(g) u M(g+p). Uee M(g1) i M(g2) u M(g).

M(g)/extM(g+p)

M(g2)/extM(g+p)

U oblasti ext M: M(g1) 0,31 ext M M(g1)/extM(g+p) M(g2) 0,34 ext M M(g) 0,65 ext M


19

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke.Raspodela momenata savijanja na glavne nosae posledica prostornog rada konstrukcije.

[(GN1+GN2)/2]/GN1 0,90-0,95

GN2/GN1 0,80


20

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. Uporedni naponi: V/V,dop

Duina prekoraenja 68 m. V nisu raunati 1963!


21

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. Zbir napona GN+OP, rebra R1: /dop

Rebra R1: /dop 1,61. Prekoraenje na oko 295 m (od 332m).


22

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. Zbir napona GN+OP, rebra R2: /dop

Rebra R2: /dop 1,28. Prekoraenje na oko 207 m (od 332m).


23

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. Nedovoljna nosivost rebara ortotropne ploe.

Sadejstvujua irina kolov. lima: bm = a 0,6 a . Projekt 1963: bm = a .Sadejstvujue irine nisu bile definisane DIN-om 1963. Prvi predlog: E DIN 1073:1969. U SRPS nisu definisane ni danas! Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 24

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Stanje pre sanacije. Proraun sigurnosti na izboavanje.Gornji pojas: ukruenja; delimina polja (izmeu poprenih nosaa). Polje 1 Polje 2 Polje 1

Donji pojas: ukruenje; pojedinano polje; ukupno polje. Vertikalni limovi: pojedinano polje 1; pojedinano polje 2; delimino polje. Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 25

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Sigurnost na izboavanje gornjeg pojasa: Vitkost rebara OP h/t.

Projekt 1963. h/t = 16-28 !

Doputeno 1963: DIN 4114-1:1952. h/t = 12-17.

Doputeno 2006: SRPS U.E7.081:1986. h/t = 11.


26

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Sigurnost na izboavanje gornjeg pojasa.

Rebra R1,R2: Izboavanje.

Delimina polja 1 i 2: Pritisak.


27

Gornji pojas mosta ortotropna ploa. Mere sanacije Ojaanja 1.RB = Most preko reke. AB = Prilazni mostovi. a = kolovozni lim, b = rebro OP, c = popreni nosa (PN), 1 = ojaanje rebara, dodata flana 80x25 2 = podmeta 3 = ojaanje PN, dodata flana 200x14 4 = ojaanje PN, ojaanje vertikalnog lima 370x8-2400 5 = ojaanje PN, poduna ukruenja vertikalnog lima 2 x 100x10 6 = ojaanje PN, vertikalna ukruenja vertikalnog lima 2 x 120x10 Rebra OP sa flanom: poveanje nosivosti; reeno izboavanje.

Popreni nosai: poveanje nosivosti; reeno izboavanje. Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 28

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Sigurnost na izboavanje donjeg pojasa. Duina

prekoraenja 260 m (od 332 m).

Vitkost rebara R4:

= 80-119 .

Izboavanje deliminog polja: 7500x3900 mm

Rebro izloeno izboavanju.


29

Ojaanja 2, 4, 5 (RB,AB) = Dodatni popreni ramovi u gredi.

Ojaanja 2. Umetnuti popreni ramovi na a/2 = 7500/2 = 3750 mm. Ojaanja 4. Na donjem pojasu delom i na a/4 = 1875 mm . Ojaanja 5. Dodate flane ukruenjima donjeg pojasa.a = popreni nosa 1 do 7 = delovi dodatnog poprenog rama V = sueoni av


30

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Sigurnost na izboavanje vertikalnih limova. Koeficijenti sigurnosti, ostvareni i potrebni.

Proraun po DASt-Ri 012:1978.

Potrebni koeficijent sigurnosti

Postojei koef. sigurnosti u zoni kosnika < 1 !

Postojei koeficijent sigurnosti


31

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Sigurnost na izboavanje vertikalnih limova. Potrebni/Ostvareni koeficijenti sigurnosti.

g+p: potr./postojee = 1,45 > 1 g: potr./postoj. = 0,67x1,45 1

Izboavanje vertikalnih limova. Prekoraenje na oko 218 m (od 332m).


32

Sanacija 1970.

Sanacija - Projekt 2007: Ojaanja 2.

Umetnuti popreni ramovi na a/2 = 7500/2 = 3750 mm.


33

Ojaanja 8 (RB,AB) = Nove konstrukcije peakih staza.

Dodatkom orto-ploe peake staze poveava se moment inercije grede u celini.

1 = nova konstrukcija peake staze 2 = novi ivini nosa 3 = nova ograda 4 = nova zatitna ograda


34

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Nedovoljna sigurnosti na izboavanje. Rezime potreba ojaanja glavni uzroci.

Promenjeni koeficijenti sigurnosti u normama: 1963. DIN 4114-2:1953: = 1,35 2006. DASt-Ri 012:1978: 1,50 SRPS U.E7.121:1986: = 1,50 2006/1963 = 1,11 .

Prostorni rad konstrukcije vea optereenost jednog glavnog nosaa: [(GN1+GN2)/2]/GN1 0,93 . 2006/1963 = 1,08 .

Povean stalni teret (g2): g2,2006/g2,1963 = 1,28 . Poveanje u ukupnom momentu savijanja: 0,28 x 0,34 = 0,10 M(g+p)2006/M(g+p)1963 1,10 .

Rezime smanjenja sigurnosti: Koef. sig. x Prostorni rad x Poveanje g2 1,11 x 1,08 x 1,10 = 1,32 . Ostatak do 1,5-2 sama konstrukcija. Proseno, sigurnost se svela na max 1/1,32 = 0,76 potrebne. Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 35

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Momenti savijanja stubova od saobraajnih optereenja (p) i promene temperature (t).

min M(p)

M(t=35o)

Ukljetenje stuba: max M)p = +50 MNm, min M(p) = -58 MNm ; M(t=35) = 78 MNm Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 36

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije.Naponi stubova.


37

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke: Stanje pre sanacije. Stubovi i kosnici.

Stubovi: Stabilnost na izboavanje nezadovoljavajua. Ojaanja 6: Dodate dijafragme, izmeu postojeih.

Kosnici: Stabilnost na izboavanje nezadovoljavajua. Ojaanja 7: Dodate dijafragme, izmeu postojeih. 38


Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Uslovi upotrebljivosti.

Krutost kolovozne kontrukcije. (Izbegavanje prslina asfaltnog zastora).

Udobnost korisnika. (Frekvencije oscilacija, ubrzanja).3 3

3 3

Stabilnost pri odvajanju vazdunih vrtloga. (Vertikalna ubrzanja).


39

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Uslovi upotrebljivosti. Krutost kolovozne kontrukcije prsline asflata.

Zone sa nedovoljnim IR.


40

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Most preko reke. Uslovi upotrebljivosti. Debljine kolovoznog lima.

Min kolov. lim t [mm]: DIN 1073:1970, 12; DIN 18809:1987: 12; EN 1993-2:2005: 14. Zone sa kolov. limom t = 10 mm . L = 80 m . Zone sa kolov. limom t = 12 mm . L = 60 m .


41

Prilazni mostovi. Uslovi upotrebljivosti. Debljine kolovoznog lima.

Zone sa kolov. limom t = 10 mm . L = 18 m .

Zone sa kolov. limom t = 12 mm . L = 50 m .


42

Proraun glavnog noseeg sistema mosta preko reke. Most preko reke. Uslovi upotrebljivosti. Udobnost korisnika.Optereenje Mode Ton 1 2 3 4 ni Hz 0,561 0,621 0,702 1,108 g1+g2 Ti s 1,783 1,609 1,424 0,903 Ravan oscilac. V13 3 3

H1 V2 T1

3

3 3

nT,1/nV,1 = 1,98 > 1,50 povoljan odnos za pobude odvajanjem vrtloga.3 3

nV,1 , nV,2 < 0,8 Hz povoljan opseg frekvencija za komfor peaka.

3 3

Most nije namenjen za peaki sadraj. Za sluaj namene, potrebni su projektni zadatak i detaljni prorauni prema EN 1990:2002, Annex A2.3 3


43

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Statiki model.


44

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Presene sile i deformacije.

Optereenja: g + (p1, p2, V600, V300) Jedan glavni nosa: 1963: maxV = 4,47 MNm, maxM = 75,35 MNm 2007: maxV = 5,48 MNm, maxM = 91,09 MNm V2007/V1963 = 1,23, M2007/M1963 = 1,21. Deformacije 2007: max v(g+p) = 256 mm ; 218 mm Bojovi,A., Velovi,N.: Projekt sanacije Mosta Gazela 45

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Normalni naponi.


46

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Uporedni naponi. Prekoraenje na 56 m (od 69 m)!


47

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Zbirni naponi GN+OP.

Prekoraenje na 55 m (od 69 m)!


48

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Kontrola sigurnosti na izboavanje: Vertikalni limovi.


49

Proraun prilaznih mostova: Stanje pre sanacije.Nosivost montanih nastavaka donjih pojaseva: Zakivci, podvezice. Prekoraenja na 3 i 4 (od 4) MN.

Zakivci

Podvezice


50

Rezime potrebnih mera sanacije.

Mere sanacije: Ojaanja konstrukcije. Popravke konstrukcije. Nove sekundarne kon. Popravka sekund. kon. Zamena leita. Zamena dilat. sprava. Obnova zatite od kor.


51

Rezime potrebnih mera ojaanja mosta preko reke.


52

Ojaanja prilaznih mostova.


53

Popravke mostovskih konstrukcija i masivnih stubova.Popravke mostovskih konstrukcija: 1) Zatvaranje svih rupa na kolovoznom limu. 2) Obezbeivanje otvora na donjem pojasu od ulaza ptica. 3) Zamena zavrtnjeva prednapregnutim zavrtnjima u montanim nastavcima donjeg pojasa i ukruenja vertikalnih limova grede. 4) Merenje i eventualno ojaanje ugaonih avova veza pojaseva i vertikalnih limova grede. Popravke masivnih (betonskih) stubova. Novi asfaltni kolovozni zastor. Obnova sistema zatite od korozije.


54

Nove i popravljene sekundarne konstrukcije.

PS = nova peaka staza, OP = nova ograda peake staze, ZO = nova zatitna ograda, RT = nova razdelna traka (pojas), IN = novi ivini nosa, NO = novo odvodnjavanje, NK = nova staza za reviziona kolica, SK = popravljena spoljna reviziona kolica, UK = popravljena unutranja reviziona kolica, novi stubovi javne rasvete u razdelnom pojasu, novi asfaltni kolovozni zastor


55

Novi sistem odvodnjavanja.


56

Izvod iz koliina sanacije Mosta.Ojaanja mostovskih konstrukcija: ojaanja mosta preko reke = 1036 t , (masa konstrukcije 1970 = 4949 t ; masa ojaanja = 20,9%); ojaanja prilaznih mostova = 567 t , (masa konstrukcije 1970 = 1200 t ; masa ojaanja = 47,3%). Ukupno ojaanja konstrukcije = 1603 t . Nove sekundarne konstrukcije = 436 t . Zatita od korozije: unutranjih povrina konstrukcije = 46500 m2 ; spoljnih povrina konstrukcije = 69000 m2 . Kolovozni zastori: asfalt kolovoza = 9750 m2 ; anti-skid sistem peakih staza = 3500 m2 .


57

Zakljuak.Sanacija mosta je neizostavna i hitna zbog: nedovoljne nosivosti glavnog noseeg sistema, koja je samo oko 70% potrebne; nedovoljne sigurnosti saobraaja na mostu; nefunkcionalnog sistema odvodnjavanja mosta; dotrajale zatite od korozije. Ojaanje mostovskih konstrukcija bilo bi neophodno ak i u sluaju da je nosea konstrukcija potpuno nova i bez ikakvih oteenja!


58

Investitor, projektanti sanacije, tehnika kontrola.Investitor: Republika Srbija. Javno preduzee Putevi Srbije, Beograd. Generalni projektant: Mostprojekt, a.d., Beograd. Podizvoa za elinu konstrukciju: Delfin Inenjering,d.o.o., Beograd. Tehnika kontrola: Graevinski fakultet Univerziteta u Beogradu. Tim projekta sanacije elinih mostovskih konstrukcija: Odgovorni projektant: Aleksandar Bojovi, dipl.ing.gra. Projektant: Novak Velovi, dipl.ing.gra. Globalni statiki i dinamiki proraun mosta preko reke: Prof.Dr. erif Dunica, dipl.ing.gra. Globalni statiki i dinamiki proraun prilaznih mostova: Boria Kova, dipl.ing.gra. Crtei konstrukcija: Milan Radenkovi, gra.teh., Sran Ili, gra.teh. Izvestioci Tehnike kontrole: Prof.Dr. Dragan Buevac, dipl.ing.gra. Dr. Zlatko Markovi, dipl.ing.gra. Mr. Boris Gligi, dipl.ing.gra.


59

Documents

Bojovic,Velovic-Projekt Sanacije Celicne Konstrukcije Mosta Gazela