Upload
others
View
39
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO, PROMETNO INŽENIRSTVO IN ARHITEKTURO
Matej Štingl
INTEGRALNI MOSTOVI IN ANALIZA
OKVIRNEGA ARMIRANOBETONSKEGA
MOSTU
Diplomsko delo
Maribor, april 2016
Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa
INTEGRALNI MOSTOVI IN ANALIZA OKVIRNEGA
ARMIRANOBETONSKEGA MOSTU
Študent: Matej ŠTINGL
Študijski program: visokošolski, gradbeništvo
Smer/modul: operativno – konstrukcijska
Mentor: doc. dr. Milan Kuhta, univ. dipl. inž. grad.
Somentor: Dušan Rožič, univ. dipl. inž. grad.
Maribor, april 2016
I
II
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju, doc. dr. Milanu Kuhti,
za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega
dela. Prav tako se zahvaljujem somentorju,
Dušanu Rožiču, iz podjetja Ponting d.o.o.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi
omogočili študij, in ženi ter hčerki, ki sta mi stali
ob strani pri nastajanju tega diplomskega dela.
III
INTEGRALNI MOSTOVI IN ANALIZA OKVIRNEGA
ARMIRANOBETONSKEGA MOSTU
Ključne besede:1 mostovi, integralni mostovi, armirani beton, Tower
UDK: 624.21.012.45(043.2)
Povzetek
Diplomsko delo obravnava armiranobetonske integralne mostove, za katere se je
izkazalo, da so najprimernejša rešitev za izvedbo krajših mostov z vidika trajnosti in
vzdrževanja.
V nalogi so opisani konstrukcijski sistemi integralnih mostov, njihovi elementi in
smernice pri projektiranju.
Naredili smo analizo okvirnega mostu čez potok Hotunjščica pri Polzeli. V programu
Tower 3D smo izrisali prostorski model konstrukcije mostu in na njem določili notranje
sile. Izračunana je potrebna armatura plošče in opornikov, izdelane so armaturne risbe
ter izvleček armature.
IV
INTEGRAL BRIDGES AND ANALYSIS OF REINFORCED CONCRETE
FRAME BRIDGE
Key words: bridges, integral bridges, reinforced concrete, Tower 3D
UDK: 624.21.012.45(043.2)
Abstract
The graduation thesis deals with reinforced concrete integral bridges, which have proved
to be the most appropriate solution for implementation of shorter bridges from the point
of view of durability and maintenance.
In the thesis, construction systems of integral bridges, their elements, and guidelines for
the design are described.
We have performed analysis of the framed bridge over the stream Hotunjščica near
Polzela. In the Tower 3D program, we have drawn a spatial model of the bridge
construction, and determined internal forces of the bridge. We have calculated a
necessary reinforcement of the main bridge girder and pillars, and produced
reinforcement plans and reinforcement extract.
V
VSEBINA
1 UVOD ...................................................................................................................... 1
1.1 Splošno o področju diplomskega dela ............................................................... 1
1.2 Namen in cilji diplomskega dela ....................................................................... 1
1.3 Struktura diplomskega dela .............................................................................. 2
2 SPLOŠNO O MOSTOVIH .................................................................................... 3
2.1 Splošni pojmi in terminologija .......................................................................... 3
2.2 Delitev mostov ................................................................................................... 12
2.2.1 Delitev mostov po namenu ............................................................................. 13
2.2.2 Delitev mostov glede na vrsto ovire ............................................................... 14
2.2.3 Delitev mostov glede na statični sistem .......................................................... 14
2.2.4 Delitev mostov po položaju voziščne konstrukcije glede na glavne nosilce
prekladne konstrukcije ................................................................................................. 15
2.2.5 Delitev mostov po položaju osi mostu glede na osi podpor ........................... 16
2.2.6 Delitev mostov po obliki osi prometnice na mostu......................................... 16
2.2.7 Delitev mostov po možnosti premikanja prekladne konstrukcije glede na
podpore ........................................................................................................................ 16
2.2.8 Delitev mostov glede na uporabno dobo ........................................................ 17
2.2.9 Delitev mostov po materialih, iz katerih so zgrajeni ...................................... 18
2.2.10 Delitev po postopkih gradnje prekladne konstrukcije .................................... 18
2.2.11 Delitev mostov po dolžini ............................................................................... 18
3 INTEGRALNI MOSTOVI .................................................................................. 19
3.1 Splošno ............................................................................................................... 19
3.2 Prednosti integralnih mostov ........................................................................... 20
3.3 Statični sistemi integralnih mostov ................................................................. 20
3.3.1 Splošno ............................................................................................................ 20
3.3.2 Način podpiranja prekladne konstrukcije s podporami................................... 21
3.3.3 Okvirni sistemi ................................................................................................ 22
3.4 Projektiranje in konstruiranje integralnih mostov ....................................... 24
3.4.1 Okvir za prepuste razponov 2,0–5,0 (8,0) m................................................... 24
3.4.2 Okvir za razpone mostov 8,0–25,0 m ............................................................. 25
3.4.3 Okvirna konstrukcija s tremi neenakimi razponi, dolžine do 80,0 (90,0) m... 26
3.4.4 Prehodne plošče na integralnem mostu ........................................................... 26
3.4.5 Krilni zidovi krajnih in obrežnih podpor ........................................................ 33
3.4.6 Hodniki, robni venci in robniki na cestnih mostovih ...................................... 36
4 MATERIALI ZA NOSILNE KONSTRUKCIJE ARMIRANOBETONSKIH MOSTOV ...................................................................................................................... 40
4.1 Beton .................................................................................................................. 40
VI
4.2 Visokovredni beton (HPC – High Performance Concrete) .......................... 42
4.3 Jeklo za armiranje ............................................................................................ 42
5 MOST ČEZ POTOK HOTUNJŠČICA PRI POLZELI ................................... 43
5.1 Tehnično poročilo ............................................................................................. 43
5.1.1 Splošno ............................................................................................................ 43
5.1.2 Karakteristični prečni profil mostu ................................................................. 43
5.1.3 Dispozicija okvirja novega mostu ................................................................... 44
5.1.4 Plošča .............................................................................................................. 46
5.1.5 Oporniki in temeljenje .................................................................................... 46
5.1.6 Krila ................................................................................................................ 46
5.1.7 Vozišče ............................................................................................................ 46
5.1.8 Hidroizolacija .................................................................................................. 47
5.1.9 Odvodnjavanje ................................................................................................ 47
5.1.10 Hodniki in robni venci .................................................................................... 47
5.1.11 Zaščitna ograja mostu ..................................................................................... 47
5.1.12 Prehodne plošče .............................................................................................. 48
5.1.13 Zasipni klini .................................................................................................... 49
5.1.14 Izvleček iz geomehanskega poročila.............................................................. 49
5.1.15 Mehanske lastnosti uporabljenih materialov................................................... 50
6 STATIČNA ANALIZA OKVIRJA MOSTU ..................................................... 52
6.1 Analiza vplivov .................................................................................................. 52
6.1.1 Lastna teža konstrukcije .................................................................................. 52
6.1.2 Preostala stalna obtežba .................................................................................. 52
6.1.3 Mirni zemeljski pritisk .................................................................................... 53
6.1.4 Prometna obremenitev .................................................................................... 54
6.1.5 Zavorne in pospeševalne sile .......................................................................... 55
6.1.6 Obremenitev na stene opornika in kril zaradi prometne obremenitve ............ 56
6.1.7 Obtežne kombinacije ...................................................................................... 57
6.2 Model za analizo ............................................................................................... 58
6.2.1 Opis modela .................................................................................................... 58
6.2.2 Opis računskega modela ................................................................................. 58
6.3 Modeliranje temeljnih tal – podpor ................................................................ 60
6.4 Obtežni primeri ................................................................................................ 61
6.4.1 Lastna in preostala stalna obtežba ................................................................... 61
6.4.2 Obtežbe zaradi prometa .................................................................................. 63
6.5 Kombinacija obtežb .......................................................................................... 66
6.6 Rezultati notranjih sil po mejnem stanju nosilnosti ...................................... 66
6.6.1 Plošča in oporniki ........................................................................................... 66
VII
6.6.2 Krila ................................................................................................................ 74
6.6.3 Piloti ................................................................................................................ 77
6.6.4 Maksimalne tlačne napetosti po mejnem stanju nosilnosti ............................. 78
7 DIMENZIONIRANJE ARMATURE ................................................................. 81
7.1 Materialne karakteristike ................................................................................ 81
7.1.1 Beton ............................................................................................................... 81
7.1.2 Jeklo ................................................................................................................ 82
7.2 Določitev krovnega sloja betona ...................................................................... 82
7.3 Plošča ................................................................................................................. 83
7.3.1 Določitev statične višine ................................................................................. 83
7.3.2 Določitev armature v plošči ............................................................................ 83
7.3.3 Kontrola strižne nosilnosti prereza plošče ...................................................... 87
7.4 Oporniki ............................................................................................................ 89
7.4.1 Določitev armature v opornikih ...................................................................... 89
8 MEJNO STANJE UPORABNOSTI ................................................................... 94
8.1 Kontrola delovnih napetosti betona in jekla .................................................. 94
8.2 Kontrola širine razpok ..................................................................................... 96
8.3 Kontrola povesov .............................................................................................. 98
9 DETAJLIRANJE ARMATURE ....................................................................... 102
9.1 Sidrne dolžine armaturnih palic opornikov in spodnje cone plošče .......... 102
9.1.1 Sidrne dolžine posameznih armaturnih palic ................................................ 102
9.1.2 Projektne sidrne dolžine armaturnih palic opornikov in spodnje cone
plošče 103
9.2 Sidrne dolžine armaturnih palic v zgornji coni plošče ................................ 104
9.2.1 Sidrne dolžine posameznih armaturnih palic ................................................ 104
9.2.2 Projektne sidrne dolžine armaturnih palic v zgornji coni plošče .................. 105
9.3 Preklopne dolžine armaturnih palic ............................................................. 106
9.3.1 Preklopne dolžine posameznih armaturnih palic .......................................... 106
10 ZAKLJUČEK ..................................................................................................... 108
11 VIRI IN LITERATURA .................................................................................... 109
11.1 Kazalo slik ....................................................................................................... 111
11.2 Kazalo tabel ..................................................................................................... 114
12 PRILOGE ............................................................................................................ 115
VIII
UPORABLJENI SIMBOLI
Velike tiskane črke
Ac – ploščina prečnega prereza
Ap – površina prekladne konstrukcije
As – površina armature
Ash,min – minimalna horizontalna armatura
Asv,max – maksimalna vertikalna armatura
Asv,min – minimalna vertikalna armatura
B – širina prereza plošče
C – modul reakcije tal
CRd,c – reducirana natezna trdnost betona
Dmax – maksimalno zrno agregata
Ec – modul elastičnosti betona
Ec,eff – efektivni modul elastičnosti
Es – modul elastičnosti armaturnega jekla
Fs – koeficient varnosti strižnega kota
G – strižni modul
Gk,i – lastna in stalna teža
Gkj,sup – karakteristična vrednost neugodnih stalnih vplivov
Ic – vztrajnostni moment betonskega prereza
II – vztrajnostni moment nerazpokanega prereza
III – vztrajnostni moment razpokanega prereza
L – dolžina mostu
IX
Leff – računski razpon konstrukcije
Mcr – upogibni moment, pri katerem se pojavi prva razpoka
Mx+ – pozitivni upogibni moment v x smeri
My+ – pozitivni upogibni moment v y smeri
My- – negativni upogibni moment v y smeri
Ned – pripadajoča tlačna osna napetost v prerezu
Q1k – karakteristična osna obtežba na pasu
RH – relativna vlažnost okolice
SR,max – maksimalna razdalja med razpokami
VN,max – maksimalna prečna sila v polju plošče
VRd,c – mejna prečna sila, ki jo prenese betonski del prereza
W – odpornosti moment prereza
X – razred izpostavljenosti betona
Male tiskane črke
apotr – oddaljenost armature od roba betonskega prereza
bw – širina prečnega prereza v območju natezne cone
c – zaščitni sloj betona
cmin,b – najmanjša debelina krovnega sloja glede na sprijemnost
cmin,dur – najmanjša debelina krovnega sloja glede na pogoje okolja
fbd – sprijemna napetost
fcd – dizajnirana tlačna trdnost beton
fck – karakteristična tlačna trdnost betona po 28. dneh
X
fctd – projektna natezna trdnost betona
fyk .. – karakteristična meja elastičnosti
fy,d – dizajnirana meja elastičnosti
k – togost podpor
k0 – koeficient mirnega zemeljskega pritiska
k1 – koeficient pogojev sidranja
k2 – koeficient, ki upošteva vpliv razporeditve deformacij
kt – faktor, odvisen od trajanja obtežbe
l0 – preklopne dolžine palic
lb, req – sidrna dolžina palic
n1 – število pasov
q1k – karakteristična porazdeljena obtežba na pasu
u – obseg dela, ki je izpostavljen sušenju
w – širina cestišča
w1 – širina namišljenega pasu
x – lega nevtralne osi
z – ročica notranje dvojice
Grške črke
α1 – koeficient, ki upošteva vpliv oblike krivljenja palic
α2 – koeficient, ki upošteva vpliv najmanjšega krovnega sloja betona
α3 – koeficient, ki upošteva vpliv objekta s prečno armaturo
α4 – koeficient, ki upošteva vpliv ene ali več privarjenih palic
XI
α5 – koeficient, ki upošteva učinek tlačnih napetosti prečno na ravnino cepitve
αcc – koeficient ki upošteva učinke obtežbe in nanosa obtežbe
αct – koeficient, ki upošteva učinke trajanja
γc – delni varnostni faktor betona
γc – delni varnostni faktor betona
γs – varnostni faktor jekla
γz – specifična teža zemljine
εcm – srednja deformacija betona med razpokami
εsm – srednja deformacija armature
η1 – koeficient za dobre pogoje sidranja
η2 – koeficient, odvisen od premera palic
η1 – koeficient za slabše pogoje sidranja
η2 – koeficient, odvisen od premera palic
νfin – končni poves
νinst – trenutni poves nerazpokanega prereza
ρl – delež ustrezno zasidrane vzdolžne armature
σcp – napetost zaradi tlačne osne sile
σmax- – maksimalne tlačne napetosti v plošči pri karakteristični kombinaciji
σs – napetost v armaturi
σsd – projektna napetost v palici na mestu, od katerega se meri dolžina sidranja
Φ – premer armaturne palice
φ – strižni kot
φm – mobilizirani strižni kot
XII
UPORABLJENE KRATICE
3D – prikaz v treh dimenzijah
AB – armiran beton
AC – asphalt concrete (asfaltbeton)
BRK – obtežba zaviranja in pospeševanja
EN – euronorm
LM 1 – load model 1 (obtežna shema pri prometni obtežbi)
SIST – slovenski standard
TS – tandem system (tandemski sistem prometne obtežbe)
TSC – tehnične specifikacije za javne ceste
UDL – ploskovna vertikalna prometna obtežba
Stran 1 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
1 UVOD
1.1 Splošno o področju diplomskega dela
V širšem pomenu besede je most inženirski objekt, ki nam služi za varno prečkanje prometa
ali različnih inštalacij čez naravne ali umetne ovire. Mostovi pa morajo kot vsi drugi
gradbeni objekti izpolnjevati kriterije varnosti, nosilnosti in zanesljivosti.
Oblika in izvedba mostu sta odvisni od njegove razpetine, višine, vrste temeljnih tal ter
obremenitve, ki jo mora most prenašati v pričakovani življenjski dobi.
Številni mostovi, viadukti, nadvozi, podvozi, prepusti in druge inženirske konstrukcije so
sestavni del avtocest, magistralnih, regionalnih ter lokalnih cest, ki pa morajo biti zasnovani,
izdelani in vzdrževani tako, da dosežejo uporabno dobo 100 let. [1]
1.2 Namen in cilji diplomskega dela
Namen in cilj diplomskega dela je napraviti statično analizo integralnega mostu čez potok
Hotunjščica pri Polzeli, svetlega razpona 7.0 m. Model za določitev notranjih sil je izdelan
v programu Tower 3D (demo verzija), konstrukcija pa je skladno s standardom Evrokod
preverjena po mejnem stanju nosilnosti in uporabnosti.
V teoretičnem delu naloge so predstavljeni mostovi z integralno konstrukcijo, njihovi detajli
in smernice pri projektiranju.
Potrebne podatke za analizo in načrte konstrukcije smo pridobili od podjetja Ginex
International Gradbeni inženiring d.o.o., ki je projektant mostu čez potok Hotunjščica pri
Polzeli.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 2
1.3 Struktura diplomskega dela
V prvem delu diplomskega dela je narejena splošna delitev mostov glede na različne
kriterije, v nadaljevanju pa smo se omejili na opis integralnih okvirnih mostov. Predstavili
smo elemente in izvedbene detajle takšnih mostov ter opisali smernice pri projektiranju.
V jedru naloge je predstavljen objekt manjšega armiranobetonskega okvirnega mostu,
razpetine 7,0 m, čez potok Hutunjščica pri Polzeli, predstavljeni so elementi mostu in
karakteristike uporabljenih materialov pri gradnji.
Napravili smo statično analizo mostu, notranje sile smo izračunali s pomočjo programa za
analizo konstrukcij po metodi končnih elementov Tower 3D. Vplive in obtežbe na
konstrukcijo smo določili po veljavnih standardih Evrokod.
Konstrukcija mostu je preverjena po mejnem stanju nosilnosti in uporabnosti.
V zaključnem delu je narejen izračun potrebne armature v plošči in opornikih, izdelana sta
armaturni načrt ter izvleček armature.
Stran 3 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
2 SPLOŠNO O MOSTOVIH
Mostovi so posebno in specifično področje tehnike ter graditeljstva. Njihovo načrtovanje in
gradnja temeljita na celovitem poznavanju vseh tehničnih disciplin, na katerih je zasnovano
gradbeništvo, pa tudi na izkušnjah, pridobljenih pri projektiranju ter realizaciji objektov.
Izbor gradiva nosilne konstrukcije statičnega sistema in drugih mostnih elementov je rezultat
poznavanja bistva premoščanja, tehnologije, hitrosti gradnje in razmerja med ceno dela ter
materiala.
Most kot gradbena konstrukcija mora biti zanesljiv, varen in stabilen v vseh gradbenih fazah
ter v celotni dobi svojega trajanja, poleg tega pa s svojim videzom ne sme motiti naravne
skladnosti okolja in zgrajenih objektov.
Danes v svetu obratuje več kot dva milijona mostov, od katerih jih je več kot 80 % zgrajenih
iz betona. [1]
2.1 Splošni pojmi in terminologija
Za boljše razumevanje izrazoslovja v mostogradnji bomo v tem poglavju definirali nekaj
splošnih pojmov, terminov in nazivov delov mostov, povzeto po [1].
Objekt
Je inženirska konstrukcija, podprta s temeljnimi tlemi in predstavlja fizično, funkcionalno
ter tehnično-tehnološko celoto.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 4
Tehnična dokumentacija
Je celota projektov, ki se izdelujejo zaradi definiranja zasnove objekta, zanesljivosti in
načina gradnje.
Gradnja objekta
Gradnja objektov so opravila, ki obsegajo prehodna dela, izdelavo in kontrolo tehnične
dokumentacije, pripravljalna dela, gradnjo objekta ter strokovni nadzor med gradnjo.
Gradnja
Gradnja je izvajanje gradbenih in gradbeno-obrtniških del.
Objekti na cestah
Objekti na cestah so mostovi, viadukti, nadvozi, podvozi, mostovi za pešce, prehodi za
pešce, prepusti, pokriti vkopi, galerije, predori in podporni ter oporni zidovi.
Mostovi v širšem pomenu
Mostovi v širšem pomenu so vsi objekti (mostovi, viadukti, nadvozi, podvozi), ki služijo
varnemu vodenju cest čez naravne in umetne ovire.
Mostovi v ožjem pomenu
Mostovi v ožjem pomenu so objekti, odprtine ≥ 5,0 m, ki služijo prehodu cest in železniških
prog čez vodne ovire, kot so potoki, reke, kanali, jezera ter morski zalivi.
Premični mostovi
Premični mostovi so inženirske jeklene konstrukcije, ki se dvigujejo ali odpirajo za prehod
ladij pod mostovi nad plovnimi potmi, ki nimajo zadostnega gabarita.
Stran 5 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Viadukti
Viadukti so daljši mostovi za prehod cest in železniških prog čez naravne, pretežno suhe
ovire ter doline. Razlikujemo dolinske viadukte, ki premoščajo doline, in pobočne viadukte,
ki potekajo vzporedno s pobočjem doline.
Akvadukti
Akvadukti so objekti za vodenje vodnih tokov ali cevovodov čez ovire.
Visoke ulice
Visoke ulice so viadukti za izvenivojski promet v urbanih prostorih.
Nadvozi
Nadvozi so objekti, ki izvenivojsko vodijo ceste in železniške proge čez avtoceste ali
železniške proge.
Podvozi
Podvozi so objekti, ki omogočajo izvenivojski prehod cest pod avtocestami ali železniškimi
progami.
Mostovi za pešce
Mostovi za pešce so objekti, ki izvenivojsko in varno vodijo pešce ter kolesarje čez reke,
ceste, železnice, široke ulice in trge.
Nadhodi – pasarele
Nadhodi oz. pasarele so objekti, ki izvenivojsko in varno vodijo pešce ter kolesarje čez ulice,
trge, ceste in železniške proge.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 6
Podhodi
Podhodi so objekti, ki izvenivojsko in varno vodijo pešce ter kolesarje pod glavnimi
prometnicami.
Prepusti
Prepusti so manjši objekti, odprtine 1,0 m, ki prepuščajo vodo ali cevovode pod cestami ali
železnicami.
Pokriti vkopi
Pokriti vkopi so objekti v globokih usekih, ki omogočajo ohranjanje naravnega reliefa,
varujejo avtocestno telo in zagotavljajo prehod živali.
Galerije
Galerije so inženirske konstrukcije, ki varujejo cestno telo in promet pred zasipanjem z
materialom ali snegom z naravnih pobočij ali umetnih zasekov.
Ekodukti
Ekodukti so objekti nad avtocestami, ki omogočajo varen prehod živali in ne ovirajo
njihovega naravnega gibanja in migracije.
Nosilna konstrukcija
Nosilna konstrukcija je skupen naziv za podporno in prekladno konstrukcijo mostov.
Krajne – obrežne podpore
Krajne – obrežne podpore (oporniki) podpirajo prekladno konstrukcijo na koncih objekta in
zagotavljajo prehod z objekta na cestno telo.
Stran 7 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Krilni zidovi
Krilni zidovi so del konstrukcije krajnih – obrežnih podpor – in služijo bočni omejitvi
cestnega telesa na prehodu z mostu na cestno telo.
Prekladna konstrukcija
Prekladna konstrukcija neposredno prevzema prometno obtežbo in statične ter dinamične
vplive prenaša v podporno konstrukcijo mostu. Prekladna konstrukcija je lahko iz različnih
materialov, različnih statičnih sistemov in različnih prečnih prerezov.
Ležišča in členki mostov
Ležišča in členki so konstruktivni elementi, ki sodelujejo pri prenosu vertikalnih ter
horizontalnih sil in deformacij s prekladne na podporno konstrukcijo mostov.
Dilatacije mostov
Dilatacije mostov so splošni naziv za naprave, ki omogočajo delovanje objekta in prevzem
deformacij. Običajno se vgrajujejo na krajnih podporah prekladne konstrukcije.
Prehodne plošče
Prehodne plošče se naslanjajo na nadzidek krajne podpore in zagotavljajo zvezen prehod s
cestnega telesa na most.
Ograje
Ograje na mostovih služijo zaščiti pešcev in vozil na objektu ter pod njim. Obstaja več tipov
ograj glede na namen, konstrukcijo in material.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 8
Hidroizolacija
Hidroizolacija na mostovih je splošni naziv za izolacijo prekladne konstrukcije pred
škodljivim delovanjem vlage, meteorne vode in soli proti zmrzovanju, s katero se posipa
vozišče.
Asfaltno vozišče
Asfaltno vozišče na mostovih je skupni naziv za sloje litega asfalta in asfaltbetona na vozni
površini mostu.
Izlivniki
Izlivniki so elementi, ki služijo zbiranju in odvajanju vode z vozne površine mostu.
Robni venci
Robni venci so armiranobetonski bočni elementi na voziščni plošči oziroma hodnikih mostu.
Hodniki
Hodniki so prometne površine za pooblaščeno osebje in pešce.
Inštalacijski prostor
Inštalacijski prostor na mostovih je prostor, v katerega so vgrajene cevi, ali rezerviran
prostor, opremljen z obesami, na katere se pritrdijo inštalacijske cevi.
Revizijski jašek
Revizijski jašek je jekleni element z vodotesnim pokrovom, ki služi za pregledovanje
inštalacij na površini hodnikov za pešce.
Stran 9 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Komunalne komore
Komunalne komore za krajnimi podporami so armiranobetonske zaprte konstrukcije,
namenjene kontrolirani razmestitvi inštalacij, ki se iz cestnega telesa vodijo vzdolž mostne
osi.
Skupna dolžina mostu
Skupna dolžina mostu je razdalja med osema ležišč na krajnih podporah ali osema krajnih
podpor pri okvirnih konstrukcijah brez ležišč.
Skupna širina mostu
Skupna širina mostu je razdalja med zunanjima robovoma zunanjih vencev.
Skupna površina mostu
Skupna površina mostu je zmnožek med skupno dolžino in skupno širino mostu ter služi kot
kazalnih velikosti mostu.
Statični razponi
Statični razponi mostov so razdalje med osmi sosednjih podpor.
Niveleta
Niveleta mostu je identična niveleti cestne trase na mostu.
Os ceste
Os ceste je identična osi cestne trase, vendar pa ni nujno identična z osjo prekladne
konstrukcije.
Konstruktivna višina
Konstruktivna višina je višina prekladne konstrukcije, ki je lahko premenljiva ali konstantna.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 10
Varnostna višina pod mostom
Varnostna višina pod mostom je višinska razlika med najnižjo točko spodnje površine
prekladne konstrukcije in merodajnim nivojem visoke vode.
Višina mostu
Višina mostu je višina, merjena od primerjalne ravnine terene do nivelete objekta.
Svetla višina
Svetla višina je prosta višina od terena do spodnjega roba prekladne konstrukcije.
Skupna višina krajnih podpor
Skupna višina krajnih podpor je višina, merjena od dna temelja do nivelete objekta.
Skupna višina vmesnih podpor
Skupna višina vmesnih podpor je višina, merjena od dna temelja do nivelete objekta.
Glavna konstrukcija mostu
Glavna konstrukcija mostu premošča aktivno korito širokih rek.
Inundacijske konstrukcije
Inundacijske konstrukcije premoščajo inundacijske odprtine med aktivnim koritom in
obrambnimi nasipi.
Gredni sistemi mostov
Gredni sistemi mostov so sistemi, pri katerih je prekladna konstrukcija s pomočjo ležišč
ločena od podpor.
Stran 11 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Okvirni sistemi
Okvirni sistemi mostov so sistemi, pri katerih je prekladna konstrukcija togo ali s členki
povezana s podporami.
Viseči sistemi
Viseči sistemi mostov so tisti, pri katerih nosilna konstrukcija sestoji iz paraboličnih kablov,
ki prek pilonov in vešalk nosijo ojačilni nosilec, ta pa neposredno prevzame prometno
obtežbo.
Mostovi s poševnimi zategami
Mostovi s poševnimi zategami so sistemi, pri katerih je gredna prekladna konstrukcija s
pomočjo poševnih kablov – zateg – obešena na pilone.
Ločni mostovi
Ločni mostovi so objekti, pri katerih ima osnovni nosilni element obliko zakrivljenega
nosilca – loka ali oboka.
Investicijsko vzdrževanje
Investicijsko vzdrževanje je izvajanje gradbeno-obrtniških oziroma drugih del, odvisno od
vrste objekta, s ciljem izboljšanja stanja in pogojem rabe mostu.
Tekoče vzdrževanje
Tekoče (redno) vzdrževanje objekta je izvajanje del zaradi preprečevanja poškodb, ki
nastajajo pri rabi objekta, ali pa zaradi odpravljanja poškodb.
Adaptacija mostu
Adaptacija mostu obsega dela, s katerimi se spreminja organizacija prostora na objektu ter
zamenjujejo oprema in inštalacije.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 12
Sanacija mostu
Sanacija mostu obsega sanacijo poškodovanih delov nosilne konstrukcije in popravila ali
zamenjavo mostne opreme.
Rekonstrukcija mostu
Rekonstrukcija mostu zajema obsežno rekonstrukcijo in zamenjavo nosilnih elementov ter
opreme mostu s ciljem prilagajanja novemu namenu, povečanja nosilnosti in odpravljanja
poškodb, nastalih pri eksploataciji mostu.
Obnova mostu
Obnova mostu je odstranitev kompletnega mostu ali dotrajane prekladne konstrukcije in
izgradnja novega mostu ali nove prekladne konstrukcije.
Odstranitev mostu
Odstranitev mostu je sklop del, s katerimi se objekt odstrani, poruši ali razstavi, potem pa se
vzpostavi prvotno stanje pred izgradnjo mostu.
2.2 Delitev mostov
Mostovi se lahko delijo glede na:
namen,
vrsto ovire, ki se premošča,
statični sistem nosilne konstrukcije,
položaj vozišča glede na glavne nosilce prekladne konstrukcije,
položaj osi prometnice na mostu,
možnost premikanja prekladne konstrukcije glede na podpore,
uporabno dobo mostu,
material,
postopke gradnje prekladne konstrukcije,
Stran 13 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
dolžino. [1]
2.2.1 Delitev mostov po namenu
Mostovi se glede na namen delijo na:
cestne mostove za lokalne, regionalne, magistralne ceste, avtoceste in hitre
večpasovne ceste,
mestne mostove,
železniške mostove (eno- ali dvotirni),
mostove za pešce (v mestih, naravi, parkih, industriji),
industrijske mostove (za transport tekočih trdnih medijev, mostna dvigala),
kombinirane mostove (cesta-železnica-pešci, ulica-tramvaj-pešci-inštalacije),
mostove za izvennivojski dostop do objektov in industrijske transportne mostove
(trakovi),
vojaške montažno-demontažne mostove. [1]
Slika 2-1: Most za pešce Splavarska brv v Celju [21]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 14
2.2.2 Delitev mostov glede na vrsto ovire
Glede na vrsto ovire ločimo:
mostove čez vodotoke, reke in kanale,
mostove čez naravna in umetna jezera ter morske ožine,
viadukte čez suhe ovire, globoke doline (dolinski viadukti) in vzdolž strmih pobočij
(pobočni viadukti),
viadukte »visoke ulice« v mestih,
nadvoze in podvoze,
nadhode ter podhode. [1]
Slika 2-2: Viadukt Črni Kal [22]
2.2.3 Delitev mostov glede na statični sistem
Glede na statični namen ločimo:
gredne mostove statičnega sistema grede na dveh podporah s prepusti ali brez njih,
gredne mostove statičnega sistema kontinuirane grede,
okvirni sistemi mostov z enim ali več polji (integralni mostovi),
Stran 15 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
ločne mostove statičnega sistema loka na treh členkih,
ločne mostove statičnega sistema na dveh členkih,
ločne mostove statičnega sistema vpetega loka,
ločne mostove statičnega sistema z gredo ojačenega loka,
ločne mostove sistema loka na dveh členkih z zatego,
mostove sistema poševnega podpiranja,
viseče mostove,
mostove s poševnimi zategami,
mostove s kombiniranimi statičnimi sistemi. [1]
Slika 2-3: Most s poševnimi zategami v Beogradu [23]
2.2.4 Delitev mostov po položaju voziščne konstrukcije glede na glavne nosilce prekladne konstrukcije
Glede na glavne nosilce prekladne konstrukcije ločimo:
mostove z voziščem na gornjem pasu glavnih nosilcev,
mostove z voziščem na spodnjem pasu glavnih nosilcev,
mostove z delno spuščenim voziščem. [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 16
2.2.5 Delitev mostov po položaju osi mostu glede na osi podpor
Glede na položaj osi mostu glede na osi podpor ločimo:
pravokotne mostove, pri katerih os mostu in os podpor oklepata kot 90°,
poševne mostove, pri katerih os mostu in os podpor oklepata kot, različen od 90°. [1]
2.2.6 Delitev mostov po obliki osi prometnice na mostu
Ločimo:
mostove v premi, kadar je os prometnice na mostu v premi,
mostove v krivini, kadar je os prometnice na mostu v krivini.
Pri mostovih v krivini so lahko glavni nosilci v premi, lahko sledijo krivini prometnice ali
pa so poligonalne oblike. [1]
2.2.7 Delitev mostov po možnosti premikanja prekladne konstrukcije glede na podpore
Ločimo:
mostove, pri katerih se prekladna konstrukcija glede na podpore ne more premikati
(nepremični – fiksni mostovi),
mostove, pri katerih se prekladna konstrukcija gleda na podpore lahko premika
(premični mostovi).
Večina premičnih mostov je na plovnih morskih ali rečnih poteh in kanalih z omejenim
profilom pod mostom, zato je dviganje prekladne konstrukcije neizogibno zaradi prehoda
plovil. [1]
Stran 17 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 2-4: Kombinacija visečega in dvižnega mostu v Londonu [24]
2.2.8 Delitev mostov glede na uporabno dobo
Glede na uporabno dobo ločimo:
provizorične mostove,
začasne mostove,
polstalne mostove,
stalne mostove.
Med začasne mostove spadajo: razni sistemi vojaških mostov, pontonski mostovi, »visoke
ulice« (mostovi v mestih preko trgov in čez ulice ter vzdolž njih), mostovi v sklopu gradbišč
in drugi. [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 18
2.2.9 Delitev mostov po materialih, iz katerih so zgrajeni
Glede na material ločimo:
lesene mostove,
kamnite mostove,
opečne mostove,
jeklene mostove,
betonske mostove (betonski, armiranobetonski in prednapeti armiranobetonski),
sovprežne mostove. [1]
2.2.10 Delitev po postopkih gradnje prekladne konstrukcije
Glede na postopke gradnje ločimo:
mostove, zgrajene »in situ« na nepomičnem odru,
mostove, zgrajene »in situ« s pomočjo pomičnega odra,
mostove, zgrajene z narivanjem izdelane PK iz delavnice, locirane izza krajne
podpore na mostne stebre,
mostove, zgrajene v kombinaciji montažnih elementov in elementov, grajenih »in
situ« (polmontažni mostovi),
mostove, zgrajene iz prefabriciranih nosilcev (montažni mostovi). [1]
2.2.11 Delitev mostov po dolžini
Po dolžini ločimo naslednje mostove:
prepusti odprtine do 5,0 m,
manjši mostovi: dolžina do 35,0 (50,0) m,
srednji mostovi: dolžina do 150,0 m,
večji mostovi: dolžina do 300,0 m,
veliki mostovi: dolžina več kot 300,0 m. [1]
Stran 19 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
3 INTEGRALNI MOSTOVI
3.1 Splošno
Integralni mostovi so sodoben naziv za betonske in sovprežne mostove okvirnih konstrukcij
brez dilatacij ter ležišč. Integralni most dobimo, če zgornjo horizontalno nosilno
konstrukcijo togo povežemo s spodnjo, nosilno konstrukcijo.
Gradnja integralnih mostov je monolitna ali montažna, dimenzije nosilnih konstrukcijskih
elementov pa so robustnejše. Poškodbe takšnih mostov pa so manjše, ker so odpravljeni
glavni viri poškodb, tj. področja nepovezanosti, dilatacije in območja ležišč, zato so stroški
vzdrževanja manjši. [1] [3]
Slika 3-1: Okvirna armiranobetonska konstrukcija mostu čez potok Bistrico [25]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 20
3.2 Prednosti integralnih mostov
Prednosti integralnih mostov so:
nižji stroški gradnje,
nižji stroški vzdrževanja in sanacij,
preprostejša in hitra gradnja,
trajno in od vzdrževanja neodvisno preprečevanje neposrednega dostopa soli do
konstrukcijskih elementov pod voziščem,
zmanjšanje nevarnosti neenakomernih posedanj in nagibanja vmesnih podpor,
prevzemanje negativnih reakcij iz prekladne konstrukcije,
krajša krajna razpona omogočata izvedbo večjega centralnega razpona pri
trirazponskih konstrukcijah,
večje rezerve v nosilnosti zaradi možnih prerazporeditev vplivov v mejnem stanju
nosilnosti. [1]
3.3 Statični sistemi integralnih mostov
3.3.1 Splošno
Osnovni značilnosti integralnih mostov sta povezanost prekladne konstrukcije s podporami
in prenos obtežb s prekladne konstrukcije direktno na podpore. Okvirni sistemi mostov
nastanejo, če je prekladna konstrukcija togo ali prek členkov povezana s podporami v enotno
nosilno konstrukcijo z različnimi prečnimi prerezi. [1]
Stran 21 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 3-2: Razvoj statičnih sistemov grednih mostov [1]
3.3.2 Način podpiranja prekladne konstrukcije s podporami
Način podpiranja in povezanost prekladne konstrukcije s krajnimi ter z vmesnimi podporami
sta odvisna od več dejavnikov. Najpomembnejši izmed njih so:
statični sistem mostu,
skupna dolžina mostu in velikost razponov,
višina podpor,
kakovost in globina nosilnih tal ter način temeljenja,
material prekladne konstrukcije in podpor.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 22
Togo povezavo prekladne konstrukcije s podporami lahko uporabimo pri krajnih ali vmesnih
podporah. Uporablja se pri okvirnih sistemih mostov, če je celotni sistem iz istega materiala.
Toga povezava prevzame upogibne in torzijske momente ter vertikalne in horizontalne sile
v odvisnosti od razmerja med togostjo prekladne konstrukcije in podpor ter jih preko podpor
prenese v temelj oziroma temeljna tla. [1]
3.3.3 Okvirni sistemi
Okvirni sistem z enim razponom je racionalnejši od grednega, ker pritiske temeljnih tal
prevzema celotni okvir. Ležišča in dilatacije niso potrebni. Konec grede se vpne v krajno
podporo, tako da se del upogibnega momenta (Mo) razporedi prek negativnega vpetostnega
momenta, zaradi česar je lahko konstruktivna višina v polju manjša. S togimi stebri okvirja
se lahko moment v polju bistveno zmanjša, kot je prikazano na sliki 3-3. [1] [3]
Slika 3-3: Primerjava diagrama momentov togih podpor in podpor s členki v peti
Mostovi okvirnega sistema z enim razponom s členki ali brez njih so racionalni za razpone
od 5,0 do 50 m, tako v armiranem kot prednapetem betonu. Okvirni sistemi z vezmi in s
poševnimi podporami omogočajo večje razpone ter možnost uporabe monolitne ali
polmontažne gradnje. Primerni so za nadvoze in mostove v armiranem ali prednapetem
betonu.
Slika 3-4: Dvočlenkast ali elastično vpet okvir s poševnimi podporami in vezmi [1]
Stran 23 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Previsi z vezmi in s poševnimi podporami zmanjšujejo momente v polju, zaradi česar se
lahko uporabi manjša konstruktivna višina prereza prekladne konstrukcije. Slabi strani tega
sistema sta težavna kontrola stanja in vzdrževanje poševnih vezi, ki so v tem primeru zasute
v nasipu.
Slika 3-5: Vpet okvir s poševnimi podporami [1]
Pri objektih z več polji se lahko med podporami in prekladno konstrukcijo uporabi toga
povezava, povezava s členki ali pa z ležišči, kar je odvisno od dolžine mostu, velikosti
razponov in odmika od simetrijske osi sistema. [1]
Slika 3-6: Okvirne kontinuirne konstrukcije [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 24
3.4 Projektiranje in konstruiranje integralnih mostov
Pri snovanju integralnih mostov niso zaželena geometrijska nesorazmerja, saj bi lahko ta
privedla do koncentracij napetosti in posledično razpok. Integralni okvirni mostovi tudi niso
priporočljivi za poševne konstrukcije, kadar je kot križanja manjši od 60°, in za okvirne
konstrukcije večje dolžine z nizkimi togimi podporami.
Pri tem je zelo pomembna interakcija most – temeljna tla, zato je pri določanju realnih
geomehanskih parametrov potrebno sodelovanje med projektantom objekta in
geomehanikom. Potrebna je uporaba čim realnejšega modeliranja togosti temeljnih tal, pri
čemer se z računskim modelom zajamejo dejanske obtežbe. Če se za togost temeljnih tal
uporabi nizka vrednost, bodo podcenjene vsiljene statične količine, ki nastanejo kot
posledica temperaturnih sprememb in prednapenjanja. Zaradi tega se pri integralnih
mostovih izvajajo ločeni računi nastopajočih vsiljenih statičnih količin, pri čemer se
upoštevajo zgornje in spodnje meje karakteristik tal.
Integralni mostovi v krivinah ugodneje reagirajo na vplive zaradi temperaturnih sprememb
in krčenja betona v primerjavi z mostovi v premi, zato se lahko uporabljajo za daljše
mostove. [1] [3]
3.4.1 Okvir za prepuste razponov 2,0–5,0 (8,0) m
Zaprt ali odprt armiranobetonski okvir, razponov 2,0–5,0 (8,0) m in višine 2,0–4,0 m, se
uporablja za prepuste ter manjše mostove za vodo in za podvoze za prehod ljudi ter vozil
pod drugo prometnico. Zaprta konstrukcija je racionalna zlasti na slabo nosilnih temeljnih
tleh, na dobro nosilnih tleh pa uporabimo odprt sistem s temeljenjem na pasovnih temeljih.
[1]
Stran 25 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 3-7: Zaprta armiranobetonska konstrukcija [1]
3.4.2 Okvir za razpone mostov 8,0–25,0 m
Odprta okvirna armiranobetonska konstrukcija je racionalna in tudi preprosta za gradnjo,
kadar se uporabi za mostove, razponov 8,0–25,0 m, temeljene neposredno ali na globoko
uvrtanih kolih. Za razpone do 15,0 m je prekladna konstrukcija ravna brez vut. Za večje
razpone pa se priporočajo vute ali spremenljiva debelina s paraboličnim intradosom. [1]
Debelina prečke na sredini: Debelina prečke na mestu vpetja:
d ≤ l/20 d1 = (1,5 do 1,8)d
Slika 3-8: Okvirna armiranobetonska konstrukcija za manjši enorazponski most [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 26
3.4.3 Okvirna konstrukcija s tremi neenakimi razponi, dolžine do 80,0 (90,0) m
Okvirna integralna konstrukcija s tremi neenakimi razponi skupne dolžine do 80,0 (90,0) m
je preprosta in ekonomična za monolitno gradnjo betonskega mostu. Skozi centralno večjo
odprtino teče reka ali kanal, manjši stranski odprtini pa služita za prehod lokalnih cest.
Temeljenje na uvrtanih kolih je preprosto, ker je izven korita in povečuje elastičnost okvirne
konstrukcije večje dolžine. Opuščanje monolitne povezave med krajno podporo in prekladno
konstrukcijo je smiselno takrat, kadar se vsiljene statične količine, ki nastanejo zaradi
mobiliziranega zemeljskega pritiska iz zelo togega temeljenja, le stežka obvladujejo ter
kontrolirajo. Če se s prekladno konstrukcijo monolitno povežejo samo vmesne podpore,
govorimo o kvaziintegralnem mostu. [1]
Slika 3-9: Shema kontinuirne okvirne konstrukcije armiranobetonskega mostu [1]
3.4.4 Prehodne plošče na integralnem mostu
Konstrukcije premostitvenih objektov pri krajnih podporah so nedeformabilne, brez
posedanja ali z malim posedanjem. Nasprotno je cestno telo bolj deformabilno, posledično
so posedki večji in dolgotrajnejši, čemur sledi posedanje nasipa za krajno podporo.
Za prehod z integralnega mostu na cestno telo je zato treba skonstruirati specifične rešitve v
odvisnosti od dolžine mostu in od drugih okoliščin, kot so npr. kategorija ceste, položaj
gornje površine premostitvenega objekta glede na niveleto ter višina nasipa.
Tehnične specifikacije za javne ceste nam podajajo smernice oz. priporočila za izbiro rešitve
prehoda z vozišča premostitvenega objekta na vozišče ceste z ali brez prehodne plošče. [1]
Stran 27 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Tabela 1: Kriteriji za izbiro rešitve prehoda z vozišča premostitvenega objekta na vozišče
ceste s prehodno ploščo ali brez nje [16]
Pri premostitvenih objektih so na cestah nižje kategorije in pri kratkih objektih na avtocestah
ter magistralnih cestah možne rešitve tudi brez prehodne plošče. [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 28
Slika 3-10: Prikaz rešitev brez prehodnih plošč [16]
Kot vidimo v detajlu na sliki 3-10, lahko namesto klasične armiranobetonske prehodne
plošče na mostu razpona do 10,0 m uporabimo tudi druge rešitve, kot je na primer cementna
stabilizacija posteljice in tamponskega nasipa.
Za prehod s konstrukcije objekta dolžine do 35,0 m na cestno telo brez prehodne plošče so
potrebne dodatne rešitve. Nasip iz kamnitih materialov se ojačuje z geomrežami
(modificirani armirani zasip). Za mreže se uporabljajo polimerni materiali z majhno
razteznostjo.
Stran 29 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Na objektih cest nižje kategorije, kjer niso predvidene prehodne plošče, je treba zgraditi
armiranobetonske podporne grede, prereza 800/100, na širini objekta – nasipa. Na vrhu
kontakta med podporno gredo in konstrukcijo se izvede stik širine 2,0 cm, ki se napolni s
trajno elastičnim asfaltnim kitom. [16]
Slika 3-11: Rešitev prehoda z integralnega mostu, dolžine 35,0 m, na nasip ceste brez
prehodne plošče [16]
Pri mostovih, dolžine 70,0 (80,0) m, s prehodno ploščo na prehodu s konstrukcije na nasip
so potrebne dodatne rešitve na nasipu in v območju podpiranja prehodne plošče. Nasip se
ojačuje z geomrežami. Med nasipom in krajno podporo integralne konstrukcije se vgradi sloj
polistirena (stiropora), debeline 10,0–30,0 cm, ki omogoča deformacije konstrukcije.
Geomreže zmanjšujejo pritiske nasipa na krajne podpore, stiropor pa omogoča deformacije.
Možne posedke tal za krajno podporo nevtralizira prehodna plošča, ki na konstrukcijo nalega
čez neoprenska ležišča in ne preprečuje manjših deformacij integralne konstrukcije. [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 30
Slika 3-12: Rešitev prehoda z integralnega mostu, dolžine do 70,0 oz. 80,0 m, na cesto s
prehodno ploščo [16]
TSC 07.109 nam v primeru, ko je prehodno ploščo treba narediti, podaja tabele za določitev
dolžin in geometrije prehodnih plošč, prav tako pa nam podaja sheme armiranja prehodnih
plošč, debeline 25,0 cm, tako da dodaten statični izračun ni potreben.
Prehodne plošče se betonirajo na zbiti gramozni podlagi na sloj pustega betona, debeline
10,0 cm, ki sledi nagibu prehodne plošče 10 % glede na niveleto ceste. Zaščitni sloj betona
je 5,0 cm.
Prehodne plošče se linijsko naslanjajo na nosilno konstrukcijo mostu. Rešitev detajla
naslanjanja pa je odvisna od tega, ali je krajna podpora togo vezana na prekladno
konstrukcijo, kot je to v primeru okvirne integralne konstrukcije. [16]
Stran 31 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Tabela 2: Tabela za določitev dolžin in geometrije prehodnih plošč [16]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 32
Tabela 3: Shema armiranja prehodnih plošč, debeline 25 cm, različnih dimenzij [16]
Stran 33 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
3.4.5 Krilni zidovi krajnih in obrežnih podpor
Krilni zidovi so sestavni del krajnih in obrežnih podpor mostov. Dolžina, položaj in
konstrukcija zidov so odvisni od konstrukcije podpor, konfiguracije terena ter geometrije
prometnice. Krilni zidovi bočno zapirajo cestno telo in omogočajo kontroliran ter pravilen
prehod ceste na most. [1]
Krilne zidove delimo po položaju glede na cesto, in sicer na:
krajne podpore s paralelnimi krili,
krajne podpore s poševnimi krili,
krajne podpore s pravokotnimi krili,
ter glede na konstrukcijsko zasnovo, pri čemer ločimo:
samostojne krilne zidove,
konzolne krilne zidove,
kombinirane konzolne in samostojne krilne zidove.
3.4.5.1 Paralelni krilni zidovi
Paralelni krilni zidovi dajejo najprijetnejši videz objekta, zato se priporočajo pri krajnih
podporah, s katerimi se lahko doseže dobro oblikovan objekt. Paralelni krili dobro utrjujeta
nasipni klin med seboj, zato se posedanje nasipa zmanjša.
Vgrajevanje in komprimiranje med krilnima zidovoma povzroča pritiske na krila, kar je treba
upoštevati pri statični analizi. [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 34
Slika 3-13: Paralelni krilni zidovi [1]
3.4.5.2 Poševni krilni zidovi
Poševni krilni zidovi omogočajo boljše vključevanje objekta v okoliški teren glede na os
objekta in se lahko izvedejo pod poljubnim kotom. Kot poševnosti α je od 30° do 90°.
Poševna krila omogočajo lažji dostop na objekt v primerjavi s paralelnimi krili.
Slika 3-14: Poševni krilni zid: a.) v vertikalnem položaju in b.) pod naklonom [1]
3.4.5.3 Samostojni krilni zidovi
Samostojni krilni zidovi se konstruirajo v primerih, kadar so ob objektu projektirani
podporni zidovi. V takšnih primerih imajo zidovi enako obliko in konstrukcijo kot podporni
zidovi.
Stran 35 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
3.4.5.4 Konzolni krilni zidovi
Konzolne krilne zidove pogojuje konfiguracija terena. Kadar so nosilna temeljna tla nizko
pod obstoječim terenom, mora biti tudi višina krajne podpore tolikšna, da se lahko izvedejo
konzolna krila. Pod krilom niso potrebni armiranobetonski temelji. Konstrukcija konzolnih
kril je smiselna do dolžine 6,0 m. [1]
Slika 3-15: Geometrijski parametri konzolnih krilnih zidov [15]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 36
3.4.5.5 Kombinirani konzolni in samostojni krilni zidovi
Kombinirani konzolni in samostojni krilni zidovi se izvajajo, kadar teren zahteva krila, daljša
od 6,0 m. Prvi del krilnega zidu je togo povezan s krajno podporo kot konzolno krilo, v
nadaljevanju pa je krilni zid samostojna konstrukcija.
Krilni zid se mora končati minimalno 1,0 m za točko, v kateri se vrh nasipnega stožca
priključi na niveleto ceste.
Minimalna debelina krilnih zidov je 40,0 cm, če so konzolna krila dolga do 4,0 m, oziroma
50,0 cm za večje dolžine. Če konfiguracija terena pogojuje daljše krilne zidove, je treba med
njimi predvideti dilatacijo. [1] [15]
3.4.6 Hodniki, robni venci in robniki na cestnih mostovih
3.4.6.1 Splošno
Hodniki in robni venci tvorijo skupaj z nosilno konstrukcijo mostu funkcionalno, prometno,
konstruktivno ter oblikovno enoto. Potreba in pričakovana intenziteta peščev ter kolesarjev
ali hodnik za vzdrževalno osebje določata potrebno širino hodnikov. Navadno se gradijo »in
situ« s pomočjo konzolnega odra na že zgrajeni in izolirani konzoli prekladne konstrukcije.
Beton robnika je homogen in vodoneprepusten razreda C 30/37, z metličeno hodno površino.
V prečnem prerezu cestnega mostu predstavlja robni venec robni zaključek, ki zagotavlja
mehansko varnost prometa. To pomeni, da bo kolo, ki zgreši vozišče, ulovljeno in usmerjeno
nazaj na vozišče. [1] [3] [14]
Stran 37 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
3.4.6.2 Detajli izvedbe hodnikov in robnih vencev
Slika 3-16: Robni venec ob zunanjem robu s pomožnim hodnikom [14]
Slika 3-17: Robni venec ob zunanjem robu brez pomožnega hodnika na AC za objekte,
dolžine do 20 m in višine do 5.0 m [14]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 38
Slika 3-18: Robni venec ob zunanjem robu brez hodnika na lokalnih, regionalnih in
magistralnih cestah, kjer je hitrost vozil omejena na 50 km/h [14]
Slika 3-19: Robni venec ob zunanjem robu na nekategoriziranih lokalnih, regionalnih in
magistralnih cestah [14]
Stran 39 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 3-20: Robni venec ob zunanjem robu na nekategoriziranih cestah [14]
3.4.6.3 Detajli izvedbe robnika
Slika 3-21: Detajl izvedbe robnika [14]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 40
4 MATERIALI ZA NOSILNE KONSTRUKCIJE
ARMIRANOBETONSKIH MOSTOV
V postopku projektiranja mostov se je treba odločiti tudi o izboru materiala in definiranju
lastnosti izbranih materialov. Na izbor primernih materialov najbolj vplivajo:
nosilni statični sistem,
velikost razponov mostu,
oprema in sposobnost izvajalcev,
razmerje med ceno materiala ter dela na določenem kraju in v določenem času.
Nosilne konstrukcije sodobnih cestnih mostov se projektirajo in gradijo iz betona,
konstrukcijskega jekla ter betona s sovprežnim prerezom. Mostne podpore se vedno gradijo
iz armiranega betona, ne glede na izbrani material prekladne konstrukcije.
Prekladne konstrukcije so lahko armiranobetonske ali prednapete armiranobetonske s kabli
iz visokovrednega jekla.
Za mostove in viadukte velikih razponov je zaželeno ter smiselno, da se dimenzije prečnih
prerezov in s tem lastne teže prekladne konstrukcije čim bolj zmanjšajo. To je mogoče doseči
s sovpreganjem jekla in betona ali z uporabo visokovrednih betonov. [1] [3]
4.1 Beton
Mehanske in deformacijske karakteristike izbranega betona morajo ustrezati normi EN
1992-1-1. Nosilna konstrukcija, zgrajena iz betona, mora izpolnjevati tri osnovne kriterije,
in sicer nosilnost, uporabnost in trajnost.
Glede na trajnost znaša najnižja vrednost tlačne trdnosti betona za mostne podpore C 20/25,
za armiranobetonske prekladne konstrukcije pa C 25/30. Trajnost je odvisna od intenzitete
Stran 41 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
škodljivih kemičnih in fizikalnih vplivov okolja ter od odpornosti konstrukcije proti tem
vplivom, ki narašča s tlačno trdnostjo in z gostoto betona.
Pri projektiranju mostov moramo v skladu s standardi definirati razred izpostavljenosti, ki
je označen s črko X. Razred izpostavljenosti označuje stopnjo izpostavljenosti betonske
konstrukcije škodljivim okoljskim vplivom. [1]
Tabela 4: Razred izpostavljenosti v odvisnosti od okoljskih razmer po EN 206-1 [1]
Pri trajnosti betonskih konstrukcij je zelo pomembna tudi primerna debelina zaščitnega sloja
betona. Za mostove je treba projektirati zaščitni sloj betona za zaščito armature ali kablov
skladno s tabelo 5.
Tabela 5: Debeline zaščitnega sloja betona [1]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 42
4.2 Visokovredni beton (HPC – High Performance Concrete)
Visokovredni beton ima poleg visoke trdnosti še znatno večjo trajnost in boljšo obstojnost v
agresivnih okoljih od navadnega betona visoke trdnosti. V praksi se beton razvršča v tri
kategorije:
normalni konstrukcijski beton nominalne vrednosti med 20 in 60 MPa,
beton visoke trdnosti s karakterističnimi trdnostmi med 60 in 100 MPa,
beton zelo zelo visoke trdnosti s karakterističnimi trdnostmi med 100 in 250 MPa.
Osnovne sestave visokovrednih betonov so enake kot pri betonih normalne trdnosti. Da v
betonu dosežemo višje trdnosti, se del cementa nadomesti z mineralnimi dodatki
(mikrosilika, elektrofiltrski pepel). Z uporabo mineralnih dodatkov se kalcijev hidroksid pri
pucolanski reakciji pretvori v kalcijev silikat hidrat, ki povečuje trdnost. [1]
4.3 Jeklo za armiranje
Jeklo za armiranje je navedeno v evropskih normah EN 10080 in EN 10080 2-4. Pod obtežbo
se jeklo deformira. Čim večjo deformacijo je material sposoben prenesti brez krhkega loma,
tem večja je njegova duktilnost. Duktilnost je sposobnost materiala, da vzdrži plastično
deformacijo brez loma. Betonska jekla se razvrščajo v tri razrede duktilnosti A, B in C,
dobavljiva pa so v obliki palic ter kolutov za neposredno uporabo in proizvodnjo armaturnih
mrež ali pa v obliki tovarniško proizvedenih zvarjenih armaturnih mrež. Norme EN 10080-
2-4 razlikujejo tri vrste površinskega videza jekla, in sicer gladko, profilirano in rebrasto
jeklo. [1]
Tabela 6: Karakteristike jekla za armiranje [1]
Stran 43 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
5 MOST ČEZ POTOK HOTUNJŠČICA PRI POLZELI
5.1 Tehnično poročilo
5.1.1 Splošno
Nov objekt je zasnovan kot okvirna armiranobetonska konstrukcija, temeljena na uvrtanih
kolih. Svetla razpetina med oporniki znaša 7,0 m.
5.1.2 Karakteristični prečni profil mostu
Elementi prečnega profila mostu si sledijo:
levi rob 0,15 m
JVO 0,5 m
varnostni pas 0,5 m
robni pas 0,25 m
vozni pas 3,30 m ∙ 2
robni pas 0,25m
varnostni pas 0,5 m
JVO 0,5m
desni rob 0,15 m
SKUPAJ 9,40 m
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 44
Slika 5-1: Karakteristični prečni profil mostu čez Hotunjščico [4]
5.1.3 Dispozicija okvirja novega mostu
Slika 5-2: Prerez okvirja po levem robu [4]
Stran 45 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 5-3: Prerez okvirja po desnem robu [4]
Slika 5-4: Pogled na opornik iz smeri proti Velenju [4]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 46
Slika 5-5: Pogled na opornik iz smeri proti Polzeli [4]
5.1.4 Plošča
Plošča je iz armiranega betona, debeline 50 cm, in je togo vpeta v stene opornika. Izvedena
je iz betona C30/37, PV-I, XF2, XD1, Dmax = 32 mm, in armirana z jeklom za armiranje
B500 B. [4]
5.1.5 Oporniki in temeljenje
Opornika sta steni, debeline 50 cm. Temeljeni sta globoko na po dveh uvrtanih kolih,
premera 80 cm. Za izvedbo opornikov in uvrtanih kolov se uporabita beton C30/37, PV-I,
XF2, XD1, Dmax = 32 mm, ter armatura iz jekla B500 B. [4]
5.1.6 Krila
Konzolna krila so vzporedna in vpeta v krajna opornika. Krila so dolžine 5,0 m in debeline
40 cm. Krila so narejena iz betona C30/37, PV-I, XF2, XD1, Dmax = 32 mm, in armirana z
jeklom B500 B. [4]
5.1.7 Vozišče
Obrabno-zaporna plast je iz asfalta AC 11 surf B 70/100 A3, debeline 4,0 cm, zaščitna plast
pa je AC 8 surf PmB 45/80-50 A3 Z4, debeline 3,0 cm. [4]
Stran 47 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
5.1.8 Hidroizolacija
Hidroizolacija na voziščni plošči sestoji iz predhodnega bitumenskega premaza, posipa s
kremenčevim peskom, z epoksidnim premazom, bitumensko lepilno maso ter z
bitumenskimi izolacijskimi trakovi s stekleno tkanino. Na koncu objekta se izvede zaključek
iz hidroizolacije. [4]
5.1.9 Odvodnjavanje
Objekt nima svojega odvodnjavanja. Voda, ki pade na objekt, je speljana ob robniku in se
vodi naprej po trasi ceste. [4]
5.1.10 Hodniki in robni venci
Hodniki in robni venci so izdelani iz aeriranega betona, C30/37, PV-II, XF4, XD3, Dmax
= 32 mm, odpornega proti zmrzovanju in taljenju ob prisotnosti soli za odtajevanje. Površina
je metličena. [4]
5.1.11 Zaščitna ograja mostu
Na objektu je predvidena jeklena varnostna ograja tipa H1W5. Ograja je korozijsko zaščitena
s postopkom vročega cinkanja. [4]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 48
Slika 5-6: Jeklena varnostna ograja tipa H1W5 [28]
5.1.12 Prehodne plošče
Prehodne plošče so projektirane v skladu z [16]. Plošče so izdelane iz dveh delov in ločene
s členkom. [4]
Slika 5-7: Detajl prehodne plošče [4]
Stran 49 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
5.1.13 Zasipni klini
Zasip za opornikoma se izvede s prepustnim kamnolomskim materialom. Komprimacija se
izvaja v slojih po 30 cm, pri čemer je zahtevana zbitost 98 % po Proctorju za nevezljive in
95 % za vezljive zemljine (zbita glina v območju temeljev). [4]
5.1.14 Izvleček iz geomehanskega poročila
5.1.14.1 Inženirsko-geološke razmere na ožjem območju mostu
Objekt je lociran v dokaj ozki dolini potoka Hotunjščica. V dnu doline so na hribinsko
podlago, ki jo po geološki karti gradijo skladoviti in masivni triasni apnenci s prehodi v
dolomit, odloženi kvartarni rečni nanosi proda, grušča ter gline, med gruščnatimi sloji pa se
pojavljajo leče melja in peska. [4]
5.1.14.2 Pogoji temeljenja objekta
Objekt je temeljen na dveh krajnih opornikih. Glede na sestavo tal je bilo izbrano temeljenje
opornikov na uvrtanih pilotih Benotto, premera 80 cm. Priključna nasipa bosta na obeh
opornikih višine približno 3,5 m.
Za uvrtane armiranobetonske kole, tipa Benotto, ki morajo biti vpeti v hribinsko podlago
minimalno 2D, je nosilnost za posamezni premer pilota podana v spodnji tabeli.
Pri izračunu nosilnosti pilota komponenta trenja po plašču ni bila upoštevana. Pilot nosi
samo na nogi. [4]
Tabela 7: Nosilnost pilotov glede na premer pilota [4]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 50
5.1.14.3 Posedki objekta
Opornika mostu bosta preko pilotov temeljena v nepodajno hribinsko podlago raščenega
apnenca, zato bodo posedki objekta zanemarljivi. [4]
5.1.14.4 Modul reakcije tal
Pri dimenzioniranju pilotov se za posamezne plasti upoštevajo moduli reakcije tal, ki so
podani v tabeli.
Tabela 8: Moduli reakcije tal [4]
5.1.15 Mehanske lastnosti uporabljenih materialov
5.1.15.1 Beton
Hodniki in robni venci: C30/37, PV-II, XF4, XD3, Dmax=32 mm, armirani beton
Zgornja konstrukcija: C30/37, PV-I, XF2, XD1, Dmax=32 mm, armirani beton
Oporniki in krila: C30/37, PV-I, XF2, XD1, Dmax=32 mm, armirani beton
Prehodne plošče in piloti: C30/37, PV-I, XF2, XD1, Dmax=32 mm, armirani beton
Podložni beton: C12/15, XC0, Dmax=16 mm, nearmirani beton
Beton za tlakovanje jarka: C20/25, XCo, Dmax=16 mm, nearmirani beton
Stran 51 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 5-8: Mehanske lastnosti betona C30/37 [4]
5.1.15.2 Jeklo
Jeklo za armiranje: rebrasta armatura S500 B (srednje duktilno jeklo)
Slika 5-9: Mehanske lastnosti jekla S 500B [4]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 52
6 STATIČNA ANALIZA OKVIRJA MOSTU
Izvedli smo statično analizo novega mostu čez Hotunjščico po mejnem stanju nosilnosti in
mejnem stanju uporabnosti. Izračun notranjih sil je napravljen na 3D-modelu v demo verziji
programa Radimpex Tower 7 3D.
Kot vpliv na konstrukcijo smo upoštevali lastno in stalno težo mostu, zemeljske pritiske ter
spremenljive vplive vertikalnih in horizontalnih prometnih obtežb.
Ker veter in potres v tem primeru nista merodajni količini za dimenzioniranje konstrukcije,
smo izračun in vpliv teh v diplomski nalogi izpustili.
6.1 Analiza vplivov
6.1.1 Lastna teža konstrukcije
Lastno težo konstrukcije upošteva program sam.
6.1.2 Preostala stalna obtežba
Asfalt
0,07 m ∙ 22 kN/m3 ....................................................................... 1,54 kN/m2
Hidroizolacija
0,01 m ∙ 22 kN/m3 ...................................................................... 0,22 kN/m2
Vpliv desnega hodnika
0,15 ∙ 25 kN/m3 .......................................................................... 3,75 kN/m2
Stran 53 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Vpliv levega hodnika
0,15 ∙ 25 kN/m3 .......................................................................... 3,75 kN/m2
Vpliv desnega robnega venca + ograja
0,18 m2 ∙ 25 + 1 kN/m1 ..............................................................5,50 kN/m1
Vpliv levega robnega venca + ograja
0,18 m2 ∙ 25 + 1 kN/m1 ............................................................... 5,50 kN/m1
6.1.3 Mirni zemeljski pritisk
Fφ=1,00 .............................................. varnost za strižni kot
φ=33° .................................................. strižni kot
φm=33° ............................................... mobilizirani strižni kot
γz=19 kN/m3 ....................................... specifična teža zemljine
Izračun koeficienta mirnega zemeljskega pritiska k0:
k0 = 1 – sin(φm) (6.1)
k0 = 1 – sin(33°) = 0,46
Izračunane obremenitve zemeljskega pritiska na steno opornika:
p(z) = k0 ∙ γz ∙ z, (6.2)
pri tem so:
k0 ......................................................... koeficient mirnega zemeljskega pritiska
γz .......................................................... specifična teža zemljine
z .......................................................... globina
Tabela 9: Velikost obremenitve zemeljskega pritiska po globini
Levo Desno
z [m] 0,00 3.05 2.70
p(z) [kN/m2] 0,00 26.66 23.60
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 54
6.1.4 Prometna obremenitev
Prometna obtežba se določi po shemi LM1 v skladu s SIST EN 1991-2, ki zajema
enakomerno ploskovno obtežbo (UDL) in koncentrirano obtežbo dvoosnih vozil (TS).
Slika 6-1: Računska shema obtežnega primera 1 (LM1) po EN 1991-2 [4]
Tabela 10: Vrednosti obtežbe za posamezne pasove po shemi LM 1
Koncentrirana obtežba Porazdeljena obtežba
Lega Osna obtežba Qik [kN] qik (ali qrk) [kN/m2]
Pas 1 300 9
Pas 2 200 2,5
Preostali del (qrk) 0 2,5
Stran 55 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Izračun širine in števila namišljenih pasov cestišča za w ≥ 6 m:
n1 = int(w/3) = ((7,2)/3) = 2 (6.3)
wp = w – 3 ∙ n1 = 1.2 m, (6.4)
pri tem so:
w = 2 ∙ 3.30 + 2 ∙ 0,25 m = 7,2........... širina cestišča
n1 ..................................................................................... število pasov
wp ......................................................... širina preostalega dela
Slika 6-2: Dejanske porazdelitve prometnih pasov po shemi LM1 [4]
6.1.5 Zavorne in pospeševalne sile
Karakteristična vrednost zavornih in pospeševalnih sil se določi za prometno obtežbo na
voznem pasu 1. Pri tem se upoštevata tako pozitivna kot negativna vrednost. Sila se porazdeli
po celotni površini cestišča.
Zavorne in pospeševalne sile izračunamo po enačbi:
Qlk = 0,6 ∙ αQ1 ∙ (2 ∙ Qlk) + 0,1 ∙ αq1 ∙ q1k ∙ w1 ∙ L (6.5)
Qlk = 0,6 ∙ 1,0 ∙ (2 ∙ 300) + 0,1 ∙ 1,0 ∙ 9 ∙ 3 ∙ 8 = 381,6 kN
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 56
Obtežba na m2 površine:
qik = Olk / Ap = 381,6 / 70 = 5,45 kN/m2 (6.6)
Potrebno upoštevati pogoj:
180 ∙ αQ1 [kN] ≤ Qlk ≤ 900 [kN] (6.7)
180 kN ≤ 381,6 kN ≤ 900 [kN],
pri tem so:
w1=3,00 m ....................................... ... širina namišljenega pasu
Q1k=300 kN ..................................... ... karakteristična osna obtežba na pasu 1
q1k=9 kN .......................................... ... karakter. porazdeljena obtežba na pasu 1
L=8,0 m ............................................ . dolžina mostu
Ap=70 m2 ......................................... ... površina prekladne konstrukcije
6.1.6 Obremenitev na stene opornika in kril zaradi prometne obremenitve
Za izračun obtežbe na opornik zaradi vpliva prometne obtežbe smo uporabili prometno
shemo LM1, pri čemer je upoštevana poenostavitev z nadomestno površinsko obtežbo osnih
obremenitev na površju tal, na območju 3 X 5 m za TS1.
m
kN18,86
m
kN41,000,46qkq
m
kN41,00
53
30020,89
L*B
Q2αqq
2ZG0Ed,ZG
2
1kQ11k
ZG
(6.8)
22SP0Ed,SP
2,,
1kQ11k
SP
m
kN11,30
m
kN24,570,46qkq
m
kN24,57
6,74,6
30020,89
LB
Q2αqq
(6.9)
Stran 57 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-3: Prikaz raznosa prometne obtežbe
6.1.7 Obtežne kombinacije
Notranje sile smo izračunali po kombinaciji obtežb za mejno stanje nosilnosti in mejno stanje
uporabnosti.
6.1.7.1 Kombinacija obtežb po mejnem stanju nosilnosti
a.) STALNO IN ZAČASNO PROJEKTNO STANJE
∑ γG,j ∙ Gk,j + γp ∙ Pk + γQ,1 + ∑ γQ,i ∙ ψ0,i ∙ Qk,1 (6.10)
6.1.7.2 Kombinaciji po mejnem stanju uporabnosti
a.) KARAKTERISTIČNA OBTEŽNA KOMBINACIJA (6.11)
∑ Gk,j + Pk + ∑ ψ0,i ∙ Qk,j
b.) NAVIDEZNO STALNO PROJEKTNO STANJE
∑ Gk,j + Pk + ∑ ψ2,i ∙ Qk,j (6.12)
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 58
Tabela 11: Varnostni in kombinacijski faktorji posameznih obtežb
Obtežba Simbol γunfav γfav ψ0 ψ1 ψ2
Lastna teža in stalna obtežba G 1,35 1,00 1,00 1,00 1,00
Hor. zemeljski pritisk Q 1,50 0,00 1,00 1,00 1,00
Promet UDL UDL 1,35 0,00 0,40 0,40 0,00
Promet TS TS 1,35 0,00 0,75 0,75 0,00
Zaviranje/pospeševanje BRK 1,50 0,00 0,00 0,00 0,00
6.2 Model za analizo
6.2.1 Opis modela
Analiza konstrukcije je izdelana s programom Tower. Model je zasnovan kot prostorska
konstrukcija, modelirana s ploskovnimi elementi. V analizi so upoštevani naslednji elementi
konstrukcije: piloti, opornika, prekladna konstrukcija in krila.
Pri modeliranju podpor pilotov smo upoštevali module reakcije tal za vertikalno in
horizontalno smer, kot so navedeni v geomehanskem poročilu.
6.2.2 Opis računskega modela
Za računski razpon konstrukcije smo upoštevali:
Leff = L1 + t/2 + t/2 = 7,5 + 0,5/2 + 0,5/2 = 7,5 m (6.13)
Slika 6-4: Računski model v projekciji s prikazom mreže končnih elementov
Stran 59 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-5: Prikaz elementov konstrukcije
Slika 6-6: Pogled na opornik 1
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 60
Slika 6-7: Pogled na opornik 2
Slika 6-8: Tloris plošče
Slika 6-9: Pogled na krila
6.3 Modeliranje temeljnih tal – podpor
Temeljna tla smo opisali kot Winklerjev polprostor. Pilote smo linijsko podprli v vzdolžni
smeri, pri tem pa smo upoštevali izračunane togosti podpor k, ki smo jih izračunali za vsak
sloj zemljine posebej, po enačbah:
k = C B ....... ................................ . če podamo linijsko podporo,
k = C B L ........ ....................... če podamo točkovno podporo,
Stran 61 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
pri tem pa je:
B ........................................................ širina – premer pilota
L ......................................................... razmik med posameznimi podporami
C .................................................................................... modul reakcije tal posamezne zemljine
V programu Tower pa smo podali podporo kot linijsko in obkljukali, da ta predstavlja
podporo tal, pri tem pa smo podali še širino oz. premer pilota. (Slika 1-10)
Slika 6-10: Modeliranje togosti linijske podpore v sloju gline in grušča
6.4 Obtežni primeri
6.4.1 Lastna in preostala stalna obtežba
Lastno težo konstrukcije upošteva program sam, in sicer na osnovi geometrijskih podatkov.
Za preostalo stalno obtežbo smo upoštevali:
linijsko obtežbo zaradi robnega venca in ograje,
obtežbo hodnika,
obtežbo zaradi delovanja mirnega zemeljskega pritiska,
obtežbo hidroizolacije in voziščne konstrukcije.
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 62
Slika 6-11: Lastna in stalna obtežba [kN/m2]
Slika 6-12: Obtežba mirnega zemeljskega pritiska [kN/m2]
Stran 63 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
6.4.2 Obtežbe zaradi prometa
Slika 6-13: TS-kombinacija 1 [kN]
Slika 6-14: TS-kombinacija 2 [kN]
Slika 6-15: TS-kombinacija 3 [kN]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 64
Slika 6-16: TS-kombinacija 4 [kN]
Slika 6-17: TS-kombinacija 5 [kN]
Slika 6-18: UDL-kombinacija 1 [kN]
Stran 65 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-19: UDL-kombinacija 2 [kN/m2]
Slika 6-20: Zaviranje in pospeševanje vozil, kombinacija 1 [kN/m2]
Slika 6-21: Zaviranje in pospeševanje vozil, kombinacija 2 [kN/m2]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 66
Slika 6-22: Obtežba zalednega prometa [kN/m2]
6.5 Kombinacija obtežb
Kombinacije obtežb smo smiselno oblikovali s pomočjo generatorja obtežnih kombinacij v
programu, skupno pa je bilo generirano 77 obtežnih primerov.
6.6 Rezultati notranjih sil po mejnem stanju nosilnosti
6.6.1 Plošča in oporniki
Stran 67 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-23: Ovojnice pozitivnih momentov v plošči My+ [kNm/m]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 68
Slika 6-24: Ovojnice negativnih momentov v plošči My- [kNm/m]
Slika 6-25: Ovojnice pozitivnih momentov v plošči Mx+ [kNm/m]
Stran 69 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-26: Ovojnice negativnih momentov v plošči Mx- [kNm/m]
Slika 6-27: Ovojnice nateznih sil v plošči v vzdolžni smeri Y [kN]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 70
Slika 6-28: Ovojnice nateznih sil v plošči v prečni smeri X [kN]
Stran 71 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-29: Ovojnice negativnih momentov v oporniku na zasipani strani, My- [kNm/m]
Slika 6-30: Ovojnice pozitivnih momentov v oporniku na nezasipani strani, My+[kNm/m]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 72
Slika 6-31: Ovojnice pozitivnih momentov v oporniku na nezasipani strani, Mx+ [kNm/m]
Stran 73 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-32: Ovojnice negativnih momentov v oporniku na zasipani strani, Mx-[kNm/m]
Slika 6-33: Ovojnice nateznih sil v oporniku vzdolžno v smeri Y [kN]
Slika 6-34: Ovojnice nateznih osnih sil prečno v smeri X [kN]
Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu Stran 74
6.6.2 Krila
Slika 6-35: Ovojnice pozitivnih momentov v krilu na zasipani strani, My+ [kNm/m]
Stran 75 Integralni mostovi in analiza okvirnega armiranobetonskega mostu
Slika 6-36: Ovojnice negativnih momentov v krilu na nezasipani strani My- [kNm/m]
Slika 6-37: Ovojnice negativnih momentov v krilu na nezasipani strani, Mx- [kNm/m]
Integralni mostovi in analiza ok