Upload
haliem
View
313
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
1
SANDUČASTI GREDNI MOSTOVI
Igor Gukov
Poprečni presjek
2
Prednosti u odnosu na ostale tipove poprečnog presjeka
• povećana trajnost (manja površina izložena djelovanju agenasa),
• mogu se postići velike vitkosti,
• mogućnost svladavanja znatno većih prepreka (Most Stolmasundet, Norveška, najdulji raspon 301 m),
• prikladni su za promjenjive širine mostova jer se duljina konzola ploče može po volji mijenjati zahvaljujući upetosti u sanduk, a moguće je povećavati i međusobne razmake hrptova sanduka
• težište poprečnog presjeka ne leži previše na jednoj strani kao kod rebrastog poprečnog presjeka,
• velika torzijska krutost poprečnog presjeka.
Velika torzijska krutost nosača koristi se na različite načine:
• za velike konzole kolničke ploče,
• za podupiranje sanduka vitkim stupovima samo unjegovoj osi (točkasto oslanjanje) i
• za mostove u zavojima.
3
Postupci izvedbe:
• Konzolna izvedba• Uzdužno potiskivanje• Polje po polje
Konzolna izvedba
4
2003Kina265Honghe9
1986Austria260Gateway-110
2009Kina268Sutong-28
1997Kina270Humen-27
2015Norveška290Sandsfjord6
2013Kina290Beipanjiang20135
2003Norveška298Sundoy4
1998Norveška298Raftsundet3
1998Norveška301Stolmasundet2
2006Kina330Shibanpo1
GodinaZemljaRasponIme mostaR.b
Najveći betonski prednapeti grednimostovi.
200
220
240
260
280
300
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Godina
Ras
pon
5
Most Shibanpo, Kina, 330m
Stolmasundet, 301mNorveška, 1998.
6
Raftsundet, 298m Norveška, 1998.
Most Sandnessund, NorveškaL=1248m, 36 raspona.Glavni raspon 150m
7
9
18
Faze izvedbe grede
GRADIVA:beton MB 50armatura RA 500/550kabeli 1570/1770zaštitni sloj betona 5 cm
8
Prednapinjanje kabela u hrptovima. Most Dubrovnik.
S obzirom na mjesto betoniranja segmenataizvedba može biti:
• monolitna (izvedba nosača betoniranjem na mjestu gradnje) ili
• montažna (postavljanje gotovih segmenata konstrukcije).
9
Izvedba mosta Kamačnik
Djelovanje krletke na konstrukciju izvedenog dijela grede
10
Montažna izvedba
Postavljanje gotovih segmenatakonstrukcije lansirnim nosačem
11
Postavljanje gotovih segmenata
Konzolni postupak s kosim zategama preko pomoćnog stupa
12
a) Radna reška s jednim zubomb) Radna reška u slučaju višestrukog zazubljenja
Most Riječina
13
14
15
Duljine segmenata izvedbe
Most Dubrovnik
16
S obzirom na spoj grede sa stupovima razlikujemo dva osnovna statička sustava:
• grede - opterećenje rasponskog sklopa prenosi se preko
ležaja na elemente donjeg ustroja
• okviri - rasponski sklop je kruto spojen s elementima
donjeg ustroja
Kontinuirana greda konstantnog poprečnog presjeka.
L/h=20-25
17
Kontinuirana greda promjenjivog poprečnog presjeka.
L/h=18-22 - za presjek nad ležajemL/h=30-60 - za presjek u polju
Prednosti promjenjive visine presjeka grede
• ravnomjernija naponska stanja u presjeku,• uštede u materijalu,• smanjenje poprečne sile,• estetski povoljnija rješenja.
18
Kontinuirana greda s ravnim vutama.
Parametri za oblikovanje poprečnog presjeka s vertikalnim hrptovima
19
Parametri za oblikovanje poprečnog presjeka s vertikalnim hrptovima
Most Shuanghekou, Kina4x30+90+2x170+90+3x30
20
Most Shuanghekou, Kina
Most Brisbane River.
21
Poprečni presjek s nagnutim hrptovima.
Poprečni presjeci sandučastih konstrukcija s tri, dvije i jednom komorom.
22
Poprečni presjek dvaju sandučastihkonstrukcija mosta na autocesti odvojenih
uzdužnom reškom
Poprečni presjek sandučaste konstrukcije nekog gradskog mosta.
23
Poprečni presjeci sandučastih konstrukcija s tri ili četiri hrpta, ovješenih u jednoj ravnini.
Poprečni presjeci sandučastih konstrukcija ovješenih u dvjema ravninama.
24
Poprečni presjek Domovinskog mosta u Zagrebu.
Neovisno o obliku poprečnog presjeka razlikujemo dva globalna statička
proračuna:
1. proračun u poprečnom smjeru i
2. proračun u uzdužnom smjeru.
25
Linijski model za proračun konstrukcije u uzdužnom smjeru
Unutarnje sile u rasponskom sklopu sandučastog poprečnog presjeka. Linijski model za proračun konstrukcije u uzdužnom smjeru.
Poprečna razdioba sila.
26
Rešetkasti model
sanduka nad osloncima.
Statički modeli mosta Dubrovnik
a) b) c) d)
27
Proračunski model 1 i 2Kombinacija pločastih i štapnih elemenata
Greda modelirana jednim štapom
Proračunski model 3 i 4Greda modelirana s dva štapa (roštilj) Pločasti elementi (shell)
28
Most Dubrovnik
Poprečni presjek mosta Kamačnik
29
Slučaj opterećenja u fazi izvedbe
Osiguranje stabilnosti za vrijeme gradnje pomoću privremene podupore
30
Balansni postupak. Osiguranje stabilnosti u vrijeme gradnje pomoću privremenih podupora.
Momentni dijagram od vlastite težine u trenutku t=0
31
Razdioba napona po širini poprečnog presjeka.
Sudjelujuća širina poprečnog presjeka
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7
b/Le
b
b 1
b0
1 1 0mb b β= ⋅ za presjek u polju
1 1 1mb b β= ⋅ za presjek nad srednjim ležajem
32
Presjeci za kontrolu glavnih vlačnih i tlačnih naprezanja
22
1,2 2 2x y x y
dop
σ σ σ σσ τ σ
+ −⎛ ⎞= ± + ≤⎜ ⎟
⎝ ⎠
33
34
Momentni dijagram na gredi u nekom trenutku vremena:
( ) ( )0 k 0 MM t M M M= + − ⋅α
Nakon uspostavljanja kontinuiteta, vremenom se moment na ležaju povećava i asimptotski
se približava onom na kontinuiranom sustavu
Moment u nekom trenutku vremena ( ) ( )0 0k MM t M M M α= + − ⋅
Koeficijent Mα prema Trostu iznosi:
1Mϕαχ ϕ
=+ ⋅
Koeficijent Mα prema rješenju Dischingerove diferencijalne jednadžbe: 1M e ϕα −= −
35
Granična područja momentnog dijagrama kod konzolne izvedbe
Usporedba koeficijenta αM prema Trostu i Dischingeru
0 .000 .100 .20
0 .300 .400 .500 .600 .70
0 .800 .901 .00
0 0 .5 1 1 .5 2 2 .5 3
T r os t 0 .7
D is ch in g e r
T r os t 0 .8
Mα
ϕ
36
Proračun u poprečnom smjeru
Položaji pokretnog opterećenja za proračun sanduka u poprečnom smjeru.
a) Poprečni momenti savijanja u sandučastom nosaču s tankom donjom pločom. b) Poprečni momenti savijanja u sandučastom nosaču pri debeloj donjoj ploči.
37
Poprečni vlak i poprečni tlak u gornjem i donjem pojasu sandučastog nosača s nagnutim
rebrima.
Kabeli u polju u donjoj ploči postupno se povijaju spram rebra i sidre u njegovoj blizini. Skretanje kabela izaziva poprečni vlak u donjoj
ploči.
38
Donja ploča je opterećena na sljedeći način:
1. Savijanje u poprečnom smjeru uslijed vlastite težine i korisnog opterećenja.
2. Uslijed momenata savijanja glavnog nosača i djelovanja poprečnih sila u donjoj ploče se pojavljuju tlačni ili vlačni naponi.
3. Uslijed momenta torzije glavnih nosača u donjoj ploči pojavljuju se glavni vlačni i tlačni naponi koji se križaju pod kutom od 45/135.
4. Uslijed vođenja kabela u donjoj ploči pojavljuju se skretne sile
5. Kod tankih donjih ploča uz debelo rebro, pojavljuju se u ploči znatni dodatni naponi od promjene temperature i puzanja i skupljanja betona
Skretne sile u zaobljenom donjem tlačnom pojasu sandučastog nosača izazivaju poprečne
momente savijanja u sanduku
39
Postupak proračuna nadvišenja izvodi se poizrazu:
nad uk izvf f f= −
nadf - potrebno nadvišenje konstrukcije, ukf - suma svih pomaka, izvf - pomak od svih do tada izvedenih dijelova konstrukcije.
Pomaci konstrukcije:·pomaci od vlastitih težina pojedinih odsječaka mosta,
·pomaci od prednapinjanja kabela,
·pomak od dodatnog stalnog opterećenja,
·pomaci od puzanja i skupljanja betona i relaksacije čelika,
·pomaci od otpuštanja privremenih oslonaca,
·pomaci od slijeganja tla ispod temelja stupova i upornjaka,
·pomaci od opterećenja krletkom,
·pomaci od eventualnih otpuštanja preša,
·pomaci od skraćenja stupova.
40
Pomaci grede
-150
-100
-50
0
50
100
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
X (m)
prog
ib f
(mm
)
G1+G2 na got. sustavu
Suma mont. stanja G1
Suma kabela V
Suma puzanja CS
Most Stenungsund.
41
Progib mosta Stenungsund.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
Most Parrots Ferry L=195m, USA
42
Progib mosta Parrots Ferry
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 0
100
200
300
400
500
600
700
800
Most Koror-Babelthuap L=241m
43
Most Koror-Babelthuap nakon sanacije.
Vanjsko prednapinjanje Skretanje kabela na mjestu devijatora
44
Armiranje ili prednaprezanje poprečnog nosača na ležaju pri indirektnom oslanjanju u uzdužnoj osi sanduka.
Statički model za točkasto oslanjanje sanduka na ležaju.
45
Unos sile u stupove.
46
Poprečni presjeci s rasporedomkabela
Raspored kabela prve i druge faze
47
Tlocrt gornje ploče
Poprečno prednapinjanje ploče kolnika. Sidrenje kabela kod konzola većih duljina.
48
Poprečni kabeli u ploči kolnika vode se iznad uzdužnih kabela glavnog nosača.
Nastavak naknadno uvučenih kabela u hrptu pri potiskivanju. Pri konstruiranju proširenja hrpta trebavoditi računa o mogućnosti nesmetanog premještanja
unutarnje oplate.
49
Vlastiti naponi u jednoj spojnoj reški na kojoj su spojena sidra koncentrirana u rebru. U području sidra pritisak je
jako povećan, dok su naponi u području pojasa smanjeni, pa postoji opasnost pojave pukotina.
Položaj kabela u jednom kontinuiranom nosaču u uzdužnom presjeku
50
Poprečna armatura
Armatura rebra za visoka posmična naprezanja blizu oslonaca. Kose vilice u
kombinaciji s uspravnim vilicama i uzdužnom armaturom.
51
armatura
R.b. Most God.izgradnje Glavni rasponi
1. preko Neretve, kod Rogotina 1966. 55+110+55m
2. preko Save i Une, kod Jasenovca 1973. 60+120+55m
3. Most Crnac, preko Save 1981. 52+86+52m
4. obilaznica Rijeke, preko Riječine 1988. 45+98+45m
5. preko Pazinske jame 1992. 87,5m
6. Hreljin, poluautocestaZagreb – Rijeka 1996. 42,9+9x50.5
+42,9m7. Most Dubrovnik 2002. 87,35+60,05m
8. Most Kamačnik 2003. 70+125+23,5m
9. Most Guduća 2005. 67+96+62m
10. Domovinski most 2006. 60+72+120+72
Hrvatski mostovi konzolne izvedbe
52
Projekt mosta preko Save u Jankomiru
1953.godine riječki projektanti inž. Leo Babić i inž. Jenko Košćina (Rijeka-projekt) razradili su idejni projekt konzolnog mosta preko Save u Jankomiru. Kontinuirani nosač preko pet polja bez zgloba u rasponu.
Most preko Neretve kodRogotina, 1966.
Rasponi: 55.5+110+55.5 m
53
Most preko Neretve kodRogotina, 1966.
Most preko Save i Une kod Jasenovca.
54
Glavni raspon srušen u ratu
55
Most Jasenovac nakon sanacije
Most Crnac preko Save kod Siska duljine 663m
56
Most preko Rječine kod Rijeke.
Most preko Pazinske jame.
57
Most preko Pazinske jame.Pješački most duljine: 115.5mRaspon: 87.5m
Vijadukt Hreljin.
58
Most preko Rijeke dubrovačke.
Most preko Rijeke dubrovačke.
59
Most Kamačnik
Izvedba mosta Kamačnik.
60
Most Guduća
Most Guduća
61
Most Guduća
Domovinski most
62
Uzdužno potiskivanje
Prikaz uzdužnog potiskivanja
63
Potiskivanje čelične konstrukcije
Potiskivanje mosta
64
Spoj kljuna i grede
Premošćivanje prepreka ispodmosta u fazi gradnje
65
Anvelopa momenata savijanja za vrijeme naguravanja
Kabeli za vrijeme naguravanja i za konačni položaj
66
Kabeli za vrijeme naguravanja i za konačni položaj
Vanjski kabeli
67
Približna anvelopa momenata odvlastite težine
Kritično opterećenje kljuna
68
Kljun vijadukta “Bajer”
Oplata tipičnih poprečnihpresjeka
69
Preše za podizanje i potiskivanje
70
Pridržanje stupova
71
Više stupova povezano zategama
VijaduktZečeve Drage
72
Tipični poprečni presjek
Anvelopa momenata od vlastitetežine mosta Aichtal
73
Nastavljanje kabela
ojačanje u području kuplera
kupleri
Donji rub hrpta kod vanjskogprednapinjanja
klizna ploča klizni ležaj
kablovi vanjskog prednapinjanja
rezultanta ležajne reakcije
74
Kontinuitetni kabeli
75
Vanjski kontinuitetni kabeli
Položaj pogona za pripremuodsječaka
preše
priprema armature pogon
sustav potiskivanja
76
Progibna linija rasponskog sklopai postavljanje oplate za novi
odsječak
Profilirana reška sa kuplerima i armaturom
77
Armatura sanduka
Potiskivanje trenjem
78
Raspodjela naprezanja odmomenta savijanja
1988.
79
2005.
80
81
Centron Downstream ViaductPrivremeni pilon
Rasponi: 67.50 m - 82.50 m - 125.00 m - 82.50 m - 64.00 m
Vijadukt Millau
82
Vijadukt Millau
Vijadukt Millau
83
Hrvatski mostovi izvedeni postupkom uzdužnog
potiskivanja
Vijadukt Bajer
84
Vijadukt Bajer
Vijadukt Bajer, 1995 g.
85
Vijadukt Zečeve Drage, 2004.
Vijadukt Zečeve Drage
86
Most preko Dobre kod Vrbovskoga, 2005. g.
Vijadukt Kuk, 2012
87
Izvedba betoniranjempolje po polje
• betoniranjem na mjestu gradnje(H. Wittfoht)
• slaganje gotovih kratkih odsječaka(J.M. Muller)
88
-5
99
1.
-6
21
4.
-6
21
4.
-7
10
8.
-7
07
9.
-6
96
4.
-6
97
3.
-6
97
3.
-7
00
9.
-7
01
0.
-7
01
0.
-7
01
5.
-7
00
2.
-6
94
7.
-7
00
0.
-7
00
0.
-7
21
5.
-7
01
4.
-6
21
1.
-6
96
0.
-6
96
0.
-9
96
0.
16
02
6.
-2
95
33
.
15
26
8.
-3
02
67
.
15
00
0.
-3
00
70
.
15
07
1.
-3
01
24
.
15
05
3.
-3
01
06
.
15
05
3.
-3
01
24
.
15
07
1.
-3
00
70
.
15
00
0.
-3
02
67
.
15
26
8.
-2
95
33
.
25
40
7.
-7
22
7.
-1
98
34
.5
81
4.
28
56
8.
-7
22
7.
53
28
.
-1
91
82
.6
33
5.
28
85
9.
-7
22
7.
18
60
8.
-2
28
58
.
22
49
9.
-2
23
55
.
22
76
0.
-2
23
17
.
22
77
6.
-2
23
21
.
22
78
7.
-2
22
96
.
22
75
1.
-2
23
90
.
22
88
8.
-2
20
38
.
22
37
4.
-2
33
51
.
24
29
2.
-1
84
51
.
20
31
5.
89
90
91
Usmjerenost tangente progibne linije
92
Privremeno opterećenje uslijed malih duljina konzola
(San Francisco, autocesta)
Odnos momenta od sume montažnih stanja i sustava izvedenog na skeli, za
različite duljine prepusta.
40%
60%
80%
100%
120%
140%
160%
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
prepust
M1/
M2