98
IDENTIFIKACIJA, MODELIRANJE IDENTIFIKACIJA, MODELIRANJE I NUMERI I NUMERI Č Č KA ANALIZA KA ANALIZA KONSTRUKCIJA U PROMETU KONSTRUKCIJA U PROMETU - - TEORIJA I PRAKSA TEORIJA I PRAKSA doc.dr. Andrej Štrukelj

KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA, MODELIRANJE IDENTIFIKACIJA, MODELIRANJE I NUMERII NUMERIČČKA ANALIZA KA ANALIZA KONSTRUKCIJA U PROMETUKONSTRUKCIJA U PROMETU --TEORIJA I PRAKSA TEORIJA I PRAKSA

doc.dr. Andrej Štrukelj

Page 2: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROGRAM GRAĐENJA AUTOPUTEVA U SLOVENIJI BLIŽI SE KRAJU. U AUGUSTU OVE GODINE ĆE BITI PUŠTENA U PROMET JOŠ POSLEDNJA OD NAJKRITIĆNIJIH DIONICA AUTOPUTA, KOJI VEŽE SJEVERNO-ISTOČNI DIO DRŽAVE SA OBALOM, A U NAREDNIH NEKOLIKO GODINA BIT ĆE ZAVRŠENE I DIONICE AUTOPUTA PREMA MAĐARSKOJ I HRVATSKOJ.

NA TRASI AUTOPUTA KAO I NA TRASI OSTALIH PROMETNICA U SLOVENIJI ZBOG KONFIGURACIJE TERENA IMA PUNO PRIRODNIH I OSTALIH PREPREKA, ZBOG KOJIH JE SAGRAĐEN VELIKI BROJ VIJADUKTA, MOSTOVA, TUNELA, GALERIJA, POTPORNIH ZIDOVA I DRUGIH OBJEKATA. GRAĐA OVIH OBJEKATA VRŠILA SE PONEKAD U VRLO ZAHTJEVNIM UVJETIMA (LOŠE KARAKTERISTIKE TLA, NEPRISTUPAN TEREN, VJETAR,...), KOJI SU ZAHTJEVALI UPOTREBU NAJSUVREMENIJIH TEHNOLOGIJA I MONITORING POJEDINIH OBJEKATA VEĆ ZA VREME GRAĐENJA.

Page 3: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POSLEDNJIH DESET GODINA ČLANOVI KATEDRE ZA MEHANIKU I KATEDRE ZA OPERATIVNO GRAĐEVINARSTVO SA GRAĐEVINSKOG FAKULTETA U MARIBORU U STALNOM SU KONTAKTU SA VRHINSKIM PROJEKTNIM I IZVOĐAČKIM FIRMAMA. SARADNJA SE VRŠI NA VIŠE PODRUČJA:

• RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

• IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

• PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

• U POSLEDNJE VREME DIZAJNIRANJE I PRORAČUN PREMOSTIVNIH OBJEKATA (MOSTOVA, VIJADUKTA, NADVOŽNJAKA, PODVOŽNJAKA, PROPUSTA,..) ŽELJELI SMO PODIĆI NA VIŠI NIVO I UZ STANDARDNO PROJEKTOVANJE UKLJUČITI I ASPEKT PROMETNE SIGURNOSTI. U VEZI TOGA POČELA JE SARADNJA SA FIRMOM REKONSTRUKCIJA I TU GRAZ.

Page 4: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

KARBON POSTAJE SVE POPULARNIJI NA PODRUČJU SANACIJA I POJAĆANJA BETONSKIH KONSTRUKCIJA. ZBOG SVOJE VANREDNE ČVRSTOĆE NA ZATEZANJE U VELIKOM BROJU PRIMERA MOŽE ZAMJENITI ČELIK. U JEDNOM OD RAZVOJNIH ZADATAKA ISTRAŽIVALO SE, KAKO DUŽINA UČVRŠĆIVANJA UTIĆE NA VELIĆINU SILE, KOJA SE PUTEM LJEPLJENOG SPOJA PRENOSI NA BETONSKU PODLOGU.

Page 5: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

PRIPREMILI SMO VIŠE UZORKA SASTAVLJENIH OD BLOKOVA BETONA (60x20x20cm) KONTROLIRANE ČVRSTOĆE I KARBONSKIH TRAKA ZALJEPLJENIH NA BETON NA RAZLIĆITIM DUŽINAMA (10, 20, 30 i 40 cm). NA KARBONSKU TRAKU SU SE NA ODREĐENA MJESTA LJEPILE MEJRNE TRAKE. BETONSKI BLOK SE FIKSIRAO U PODNOŽJE MAŠINE ZA KIDANJE, A KARBONSKA TRAKA SE FIKSIRALA U ČELJUSTI.

Page 6: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

Page 7: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135

Spec

ifičn

e de

form

acije

[µm

/m]

Čas [s]

MM 2

MM 3

MM 4

MM 5

MM 6

MM - merilno mesto

VZOREC 2

SPECIFIČKE DEFORMACIJE U ZAVISNOSTI OD VREMENA

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

0 5 10 15 20 25 30 35 40

5 kN10 kN15 kN20 kN25 kN30 kN35 kN40 kN41.5 kN

MM - merilno mesto Območje sidranja [cm]

MM 2 MM 10MM 9MM 8MM 7MM 6MM 5MM 4MM 3

VZOREC 2

Spec

ifičn

e de

form

acije

[µm

/m]

SPEC. DEFORMACIJE U ZAVISNOSTI OD MJERNOG MESTA I INTENZITETA ZATEZNE SILE.

Page 8: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

UPOTREBOM MKE BILI SU VERIFIKOVANI REZULTATI MJERENJA...

Page 9: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

... A ISTOVREMENO JE BIO RAZJAŠNJEN I PROBLEM ODLJEPLJANJA KARBONSKE TRAKE NA POČETKU LJEPLJENOG SPOJA.

Page 10: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

NA TOM PODRUĆJU RADILO SE VIŠE PROJEKATA, POGOTOVO U ZADNJE VREME, KAD U LABORATORIJI RASPOLAŽEMO NOVIM APARATOM ZA ISTRAŽIVANJE MEHANIČKIH OSOBINA KOMPOZITNIH MATERIALA ...

Page 11: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

RAZVOJ NOVIH TEHNOLOGIJA I UPOTREBE NOVIH MATERIALA U GRAĐEVINARSTVU

...SVE INTERESANTNIJA JE KOMBINACIJA BETONA I KARBONSKIH VLAKANA, PA JE ZBOG TOGA VELIKI BROJ ZADATAKA USMJEREN NA TO PODRUČJE...

Page 12: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

KOROŠKI MOST, MARIBORProjektant: MARJAN PIPENBAHERPONTING d.o.o.

Page 13: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

KOROŠKI MOST, Rasponi: 70m + 110m + 55m = 237m

Page 14: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

KOROŠKI MOST PREKO RIJEKE DRAVE BIO JE GRAĐEN TEHNOLOGIJOM PROSTE KONZOLNE GRAĐE. OVA TEHNOLOGIJA BILA JE DO TADA U SLOVENIJI VEĆNEKOLIKO PUTA UPOTREBLJENA...

...ALI SE KOD TOG OBJEKTA PRVI PUT RADILA PROSTA KONZOLA U RASPONU OD 70m.

Page 15: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

ZBOG TOGA SE TADA PRVI PUT PRATILO PONAŠANJE KONSTRUKCIJE U TOKU GRAĐENJA. NAKON ZAVRŠETKA SVAKOG SEGMENTA BILE SU IZMJERENE AMBIJENTALNE VIBRACIJE. IZMJERENI SIGNALI BILI SU PRETVORENI U PRIPADAJUĆE SPEKTRE IZ KOJIH SE MOGLO IDENTIFIKOVATI JASNO VIDLJIVE VRHOVE KOJI SU PRIPADALI VLASTITIMFREKVENCIJAMA.

Page 16: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

ISTOVREMENO SMO ZA SVAKU FAZU GRAĐENJA IZRADILI 3D FEM-MODEL, KOJI SE U GEOMETRIJI VRLO DOBRO SLAGAO SA REALNOM KONSTRUKCIJOM. ZA SVAKI DODANI SEGMENT IZRAČUNALI SMO PRVIH PET VLASTITIH FREKVENCIJA I NIHAJNIH OBLIKA.

Page 17: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

KAKO JE RASPON KONSTRUKCIJE BIO SVE VEĆI, FREKVENCIJE SU BILE MANJE. NA DONJOJ SLICI PRIKAZANE SU RAĆUNSKE FREKVENCIJE.

10 20 30 40 50 60

5

10

15

20

A

B

C

D

E

Hz

m

USPOREĐIVANJEM RAĆUNSKIH I IZMJERENIH VLASTITIH FREKVENCIJA MOGLO SE VRLO DOBRO IDENTIFIKOVATI KOJA FREKVENCIJA PRIPADA KOJEM VIBRIRAJUĆEM OBLIKU.

Page 18: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

0 10 20 30 40 50 60

0

2

4

6

8

A

E

m

Hz calculated values neglecting soil-structure interaction

calculated values considering soil-structure interaction

measured values

Page 19: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

NA PRETHODNOM SLAJDU SA CRVENOM LINIJOM SU OZNAĆENI REZULTATI DOBIVENI NA MODELU, KOD KOJEG JE UVAŽAVAN EFEKAT INTERAKCIJE OBJEKAT - TLO. TAJ JE EFEKAT SIMULIRAN PODMETANJEM BLOKA IZ ELASTIČKOG MATERIALA ISPOD KONSTRUKCIJE...

Page 20: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

JEDAN OD INTERESANTNIH ZADATAKA NA TOM PODRUČJU JE RJEŠAVANJE PROBLEMA TRANSPORTA TERETA, KOJI SU DALEKO TEŽI OD ONIH NA KOJE SU PROJEKTOVANI PREMOSTITVENI OBJEKTI. JEDNA OD VEĆIH AKCIJA JAĆANJA I ISPITIVANJA OBJEKATA U SLOVENIJI JE BILA 1999. GODINE, KAD JE U NUKLEARKI TREBALO PROMJENITI PAROGENERATORE...

Page 21: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

KOMPOZICIJA VUĆNIH VOZILA I TERETA IMALA JE 800 TONA, A NA SVOM PUTU OD KOPRA DO KRŠKOG TREBALA JE PREĆI PREKO VIŠE OD 50 MOSTOVA I VIJADUKTA, KOJE JE BILO POTREBNO ISPITATI NA POVEĆANJE OPTEREĆENJA...

Page 22: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

...I VEĆINU OD NJIH POJAČATI A NEKE OD NJIH KOMPLETNO PODUPRIJETI...

Page 23: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

...JEDAN OD TAKVIH BIO JE VIADUKT PONIKVE, KOJI SE NALAZIO U VRLO LOŠEM STANJU I BIO JE NAJVEĆI PROBLEM NA CJELKUPNOJ TRASI TRANSPORTA...

Page 24: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

ZA VREME, KAD SE PRIPREMAO PROJEKAT PODUPIRANJA, IZRAĐENA SU BILA DETALJNA MJERENJA PONAŠAJA KONSTRUKCIJE ...

Page 25: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

... URAĐENI SU BILI DETALJNI TESTOVI OPTEREĆENJA ...

Page 26: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

... I NA KRAJU SE MJERENJEM PRATILO PONAŠANJE KONSTRUKCIJE, KAD JE TRANSPORT PRELAZIO PREKO NJE.

Page 27: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IDENTIFIKACIJA MEHANIČKIH OSOBINA KONSTRUKCIJA I STEPENA NJIHOVOG TRENUTNOG OPTEREĆENJA ZA POTREBE PROJEKTIRANJA I IZVOĐENJA SANACIJSKIH I REKONSTRUKCIJSKIH RADOVA

Prjevoz parogeneratora preko viadukta Ponikve: Vertikalna pomjeranja uzdž sredine desne ivice konstrukcije

-10

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 30 60 90 120 150 180 210 240

vreme [s]

pomj

eran

je [m

m]

Sredina raspona polja BSredina raspona polja CSredina raspona polja DSredina raspona polja E

Page 28: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

KOD PROBNIH OPTEREĆENJA VRŠE SE MJERENJA POMERANJA I DEFORMACIJA KONSTRUKCIJE POUZROKOVANI POZNATIM OPTEREĆENJEM. VRŠE SE I MJERENJA DINAMIČKOG ODZIVA KONSTRUKCIJE NA VOŽNJU, KOĆENJE I DRUGE MANEVRE TESTNIH VOZILA NA OBJEKTU. REZULTATI MJERENJA UVJEK SE USPOREĐIVAJU SA RAĆUNSKIM REZULTATIMA, ZBOG TOGA JE ZNAČAJNO, DA JE MODEL KONSTRUKCIJE PO SVOM PONAŠANJU ŠTO BLIŽE ORIGINALU. AKO JE SA KONSTRUKCIJOM SVE UREDU, IZMJERENA POMERANJA I DEFORMACIJE KOD OPTEREČENJA SU UVJEK MANJE ILI JEDNAKE RAĆUNSKIM, A TRAJNE DEFORMACIJE SU BLIZU NULE.

U POSLEDNJIH 10 GODINA IZVRŠILI SMO PROBNA OPTEREĆENJA I DRUGA MJERENJA NA VIŠE OD 200 PREMOSTIVNIH I DRUGIH OBJEKATA, A KOD NEKIH OD NJIH SUDJELOVALI SMO I KOD PROJEKTIRANJA, DETALJNIH STUDIJA IPRORAČUNA...

NEKOLIKO OD NJIH PRIKAZANO JE NA SLEDEĆIM SLAJDOVIMA.

Page 29: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

VIJADUKT “LEŠNICA” U ORMOŽU – projekat: PONTING d.o.o.

Page 30: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

VIJADUKT “LEŠNICA” U ORMOŽU – MJERENJA ZA VREME PROBNOG OPTEREĆENJA

Page 31: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

VIJADUKT “TRŽIŠKA BISTRICA” – projekat: PONTING d.o.o.

Page 32: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

VIJADUKT “TRŽIŠKA BISTRICA” –MJERENJA ZA VREME PROBNOG OPTEREĆENJA

Page 33: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

MOST PREKO RJEKE SAVINJE U MOZIRJU – projekat: PONTING d.o.o.

Page 34: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

MOST PREKO RJEKE SAVINJE U MOZIRJU – MJERENJA ZA VREME PROBNOG OPTEREĆENJA

Page 35: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

GALERIJA “STUDENCI” U MARIBORU - projekat: PONTING d.o.o.

Page 36: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

MOST PREKO RJEKE MURE - projekat: PONTING d.o.o.

Page 37: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

RASKRŠĆE “MALENCE” – LJUBLJANA - projekat: PONTING d.o.o.

Page 38: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

VIJADUKT “CRNI KAL” - projekat: PONTING d.o.o.

Page 39: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

MOST “MILLENNIUM” U PODGORICI - projekat: PONTING d.o.o.

Page 40: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PROVJERE NOSIVOSTI, DEFORMACIJA I NAPONA KOD PROBNIH OPTEREĆENJA PREMOSTITVENIH OBJEKATA

MOST “MILLENNIUM” – MODEL I PRORAČUN PILONA

Page 41: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

VIJADUKT “CRNI KAL”raspon 1065m, visina 95m – projekt: PONTING d.o.o.

POSLE DETALJNE ANALIZE MEHANIČKIH OSOBINA TLA, KLIMATSKIH UVJETA, KONFIGURACIJE TERENA I OČEKIVANE JAKOSTI POTENCIJALNIH ZEMLJOTRESA JE PROJEKTANT MARJAN PIPENBAHER ZAJEDNO SA TIMOM VRHUNSKIH GRAĐEVINSKIH INŽENJERA ZAPOSLENIH U NJEGOVOM INŽENJERSKOM BIROU PONTING d.o.o. I VANJSKIM SURADNICIMA SA FIRME PCE d.o.o., GRAĐEVINSKOG I DRUGIH FAKULTETA POČEO RAZVIJATI ZAMISAO O NAJVEĆEM VIJADUKTU NA PODRUČJU SLOVENIJE. ZA IZRADU TAKO ZAHTJEVNOG PROJEKTA SU BILA POTREBNA PORED VRHUNSKOG TEORETSKOG ZNANJA IZ OBLASTI GRAĐEVINARSTVA, MATEMATIKE, MEHANIKE I KONSTRUKCIJA I DUGOGODIŠNJA ISKUSTVA IZ OBLASTI TEHNOLOGIJE GRAĐENJA, TEHNOLOGIJE MJERENJA I IDENTIFIKACIJE.

Page 42: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POZICIJA VIJADUKTA NA DIONICI AVTOPUTA KLANEC - ANKARAN

Page 43: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IZRAĐENE SU BILE 3D KOMPJUTORSKE SIMULACIJE VIJADUKTA, KOJE SU BILE UKLJUĆENE U SNIMKE TERENA, KAKO BI MOGLI DOBITI REALNU PREDSTAVU IZGLEDA OBJEKTA U ZAVRŠENOM STANJU.

Page 44: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IZRAĐENI SU BILI DETAJLNI NACRTI ZA SVAKI DIO KONSTRUKCIJE ZA SVE FAZE GRAĐENJA ZAJEDNO SA STUDIJAMA TEHNOLOGIJE.

Page 45: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U FAZI KONKURSA BILE SU IZRAĐENE I MAKETE CJELOG OBJEKTA I POJEDINIH DJELOVA NOSEĆE KONSTRUKCIJE.

Page 46: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IRAĐENI SU BILI DETAJLNI STATIČKI PRORAČUNI I ANALIZE NAPONSKOG I DEFORMACIJSKOG STANJA ZA SVE MOGUĆE KOMBINACIJE OPTEREĆENJA.

Page 47: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POSEBNA PAŽNJA JE BILA USMJERENA U ANALIZU DINAMIČKOG PONAŠANJA KONSTRUKCIJE U KRITIČKIM FAZAMA GRAĐENJA.

Page 48: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PRELIMINARNO JE BILA IZRAĐENA ANALIZA UTICAJA VJETRA NA OBJEKAT I VOZILA NA NJEMU.

Page 49: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IZ VELIĆINE ISKOPA ZA TEMELJ JEDNOG STUBA VIJADUKTA MOŽE SE VIDJETI KAKVE SU DIMENZIJE OBJEKTA.

Page 50: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

NAKON TOGA SE VRŠILA PRIPREMA ARMATURE I POSTUPNO BETONIRANJE DONJE PLOĆE, STJENA I GORNJE PLOĆE TEMELJA.

Page 51: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PRE NEGO ŠTO SE VRŠILA BETONAŽA GORNJE PLOĆE, UGRAĐENI SU BILI SENZORI ZA MJERENJE TEMPERATURE BETONA PRILIKOM HIDRATACIJE.

Page 52: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

DOBILI SMO VRLO INTERESANTNE REZULTATE. TEMPERATURA BETONA JE POSTIGLA 62°C. POSLE 14 DANA 2m ISPOD POVRŠINE JOŠ JE UVJEK BILO 48°C.

TEMPERATURA BETONA TEMELJNE PLOŠČE STEBRA 5 - PRVIH 14 DNI

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

55.00

60.00

65.00

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

ČAS [h]

tem

pera

tura

[°C

]

temperatura v globini 280cm

temperatura v globini 205cm

temperatura v globini 130cm

temperatura v globini 55cm

temperatura v globini 15cm

zunanja temperatura

Page 53: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POSLE ZAVRŠAVANJA TEMELJA, POČELA JE GRAĐA STUBOVA.

Page 54: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

JER SMO ŽELJELI PRATITI PORAST NAPONA U PODNOŽJU STUBOVA, NA UZDUŽNU ARMATURU LJEPILI SMO MJERNE TRAKE.

Page 55: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

ZA GRAĐU STUBOVA UPOTREBLJAVALE SU SE POSEBNO KONSTRUISANE OPLATE I SKELE, KOJE SE POMOĆU HIDRAULIKE MOGU SAME PENJATI.

Page 56: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

DIZALICE SU RASLE ZAJEDNO SA STUBOVIMA, PA SU ZBOG VISINE I VJETRA TREBALE BITI FIKSIRANE NA NJIH.

Page 57: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

GDE SE STUBOVI CJEPE NA DVA KRAKA ZBOG VELIKIH OPTEREĆENJA DEBLJINA VEZNE PLOĆE IZNOSI 3.0m.

Page 58: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

KAD SE POČELA GRADITI PREKLADNA KONSTRUKCIJA, VIJADUKT JE POČEO POLAKO DOBIVATI KONAČNI IZGLED.

Page 59: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

DETAJLNJIJI POGLED NA PROSTOKONZOLNU GRAĐU.

Page 60: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

JEDAN NAJLEPŠIH POGLEDA NA GRADILIŠTE VIADUKTA - 17. FEBRUAR 2004 U JUTARANJM SATIMA.

Page 61: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PORED TOGA, ŠTO JE VIADUKT CRNI KAL NAJDUŽI, NAJVEČI I NAJVIŠI OD SVEGA, ŠTO JE DO SADA SAGRAĐENO U SLOVENIJI, IMA JOŠ NEŠTO, ŠTO DO SADA JOŠ NIJE BILO VIĐENO U TAKVOM OBLIKU – ZAŠTITNU OGRADU OD VJETRA.

Page 62: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

DA BI UTVRDILI EFIKASNOST, POUZDANOST I ČVRSTOĆU ZAŠTITNE OGRADE, JE BILO IZVEDENO DETALJNO TESTIRANJE U UVJETIMA, KOJI SU JOŠ GORI OD ONIH, KOJI SE U REALNOSTI MOGU DESITI. TO JE BILO MOGOČE SAMO U DOVOLJNO VELIKOM VJETARNOM KANALU, GDE BI MOGLI PORED OPTEREĆENJA VJETROM SIMULIRATI I NAJNEUGODNIJE KLIMATSKE UVJETE. JEDINI VAZDUŠNI KANAL TAKVIH DIMENZIJA I MOGUĆNOSTI U EUROPI NALAZI SE U BEČU, A UPOTREBLJAVA SE UGLAVNOM ZA TESTIRANJE ŽELJEZNIČKIH KOMPOZICIJA.

Page 63: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U TAKVIM UVJETIMA SMO TESTIRALI JEDAN SEGMENT ZAŠTITNE OGRADE U PRIRODNOJ VELIĆINI.

Page 64: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

NA SVE VITALNE DJELOVE OGRADE NALJEPILI SMO MJERNE TRAKE I PRIČVRSTILI INDUKTIVNE MJERAČE POMAKA. TAKO JE BILO MOGUĆE ZA CJELO VRJEME OPTEREĆENJA PRATITI PONAŠANJE KONSTRUKCIJE.

Page 65: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

DO BRZINE VJETRA 108 km/h MOGLI SMO SE ZADŽRAVATI U VJETARNOM KANALU IN U ŽIVO TESTIRATI, KAKO OGRADA ŠTITI OD VJETRA.

Page 66: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

KAD JE BRZINA VJETRA NARASLA, ZBIVANJE U ZRAČNOM KANALU MOGLO SE PRATITI JOŠ SAMO PREKO KAMERE NA EKRANU U KONTROLNOJ SOBI ILI PREKO MJERSKOG SISTEMA NA EKRANU KOMPJUTORA.

Page 67: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

ZA DIO ZAŠTITNE OGRADE, KOJI JE BIO TESTIRAN U ZRAČNOM KANALU, IZRAĐEN JE BIO I KOMPJUTORSKI MODEL.

Page 68: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MODEL OGRADE BIO JE STAVLJEN U MODEL ZRAČNOGNOG KANALA, GDE SU BILE POMOĆU PROGRAMA ZA CFD ANALIZU SIMULIRANE RAZMJERE U KOJIMA SE VRŠIO EKSPERIMENT.

Page 69: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

IZRAĐEN JE BIO PRORAČUN BRZINE STRUJANJA I PRITISKA VAZDUHA U NEPOSREDNOJ BLIZINI OGRADE.

Page 70: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

SRUJANJE VAZDUHA OKO OGRADE DOBRO SE VIDI NA SIMULACIJI.

Page 71: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

SA RAČUNSKIM PRITISCIMA, OPTERETILI SMO POJEDINE DJELOVE MODELA OGRADE. SLAGANJE RAČUNSKIH I EKSPERIMENTALNIH REZULTATA JE BILO ODLIČNO. NAŠI RAČUNI SU DAKLE BILI DOVOLJNO TAČNI, DA SMO MOGLI VJEROVATI REZULTIMA SIMULACIJE UTICAJA VJETRA NA REALNU KONSTRUKCIJU.

Page 72: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MODELIRALI SMO SEGMENT VIJADUKTA SA OGRADOM...

Page 73: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

... I SIMULIRALI STRUJANJE VAZDUHA OKO PRESJEKA VIJADUKTA.

Page 74: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MODELIRALI SMO I VIŠE POZICIJA VOZILA NA SEGMENTU VIJADUKTA SA PROTIVJETRNOM OGRADOM...

Page 75: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

... I SIMULIRALI STRUJANJE VAZDUHA OKO PRESJEKA VIJADUKTA I ZA OVE PRIJMERE.

Page 76: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POTOM OVIH ANALIZA DOBILI SMO RASPODJELU VAZDUŠNIH PRITISAKA PO OBIMU VOZILA. VRJEDNOSTI ODGOVARAJU RAZMJERAMA KOD BOČNOG VJETRA OD 140km/h.

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

položaj na obimu obzirom na donju desnu ivicu vozila [m]

rela

tivni

prit

isci

[Pa]

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

pritisci - sa ogradompritisci - bez ograde

donja strana vozila ljevi bok vozila desni bok vozilagornja strana vozila

Page 77: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U SLUČAJU, KAD JE VIADUKT BEZ ZAŠTITNE OGRADE, BI VJETAR SA STRANE BRZINE OD 140km/h MOGAO DA DESTABILIZIRA AUTOBUS ILI SLIČNO VISOKO VOZILO VEĆ KADA BI NJEGOVA BRZINA IZNOSILA SAMO 60km/h.

Page 78: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U SLUČAJU SA MONTIRANOM ZAŠTITNOM OGRADOM, VJETAR SA STRANE BRZINE OD 140km/h NE MOŽE DESTABILIZIRATI AUTOBUSA ILI SLIČNO VISOKOG VOZILA NI U SLUĆAJU, KAD BI NJEGOVA BRZINA IZNOSILA 80km/h. VJETAR UTIČE NA KRETANJE VOZILA, ALI UZ NORMALNU REAKCIJU ŠOFERA ONO MOŽE NORMALNO NASTAVITI VOŽNJU PO SVOM PROMETNOM PASU.

Page 79: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

I KOD VIJADUKTA “CRNI KAL” POSLE ZAVRŠETKA GRAĐEVINSKIH RADOVA TREBALO JE IZVESTI PROBNO OPTEREĆENJE. ZBOG NJEGOVIH DIMENZIJA TO JE BIO VEOMA ZAHTJEVAN PODUHVAT. VEĆ POTREBAN BROJ TESTNIH KAMIONA GOVORI O TOME, KAKVE SU DIMENZIJE I NOSIVOST OVOG OBJEKTA (48 KAMIONA SVAKI PO 27 TONA, UKUPNO 1296 TONA). KONSTRUKCIJU SMO TESTIRALI TRI DANA OD ZORE DO MRAKA, A PRIPREME NA TESTIRANJE TRAJALE SU 18 DANA.

Page 80: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

POMERANJA KONSTRUKCIJE V SREDINI POJEDINIH RASPONA, I U DRUGIM MJERNIM TAČKAMA NA DONJOJ STRANI PREKLADNE KONSTRUKCIJE MJERILI SMO PRECIZNIM GEODETSKIM INSTRUMENTIMA...

Page 81: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

ZBOG TOGA SU MJERNE TAČKE, U KOJIM SMO ŽELJELI IZMERITI POMERANJA, TREBALE BITI OPREMLJENE SA SPECIALNIM REFLEKTIVNIM METAMA ...

Page 82: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

OVE METE SU BILE ZALEPLJENE VEĆ U MJESECU APRILU, KAD JE SA POSEBNIM VOZILOM BIO PREGLEDAN KVALITET BETONA NA DONJOJ STRANI KONSTRUKCIJE...

Page 83: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U UNUTRAŠNJOSTI VIJADUKTA BILE SU MJERENE SPECIFIČKE DEFORMACIJE NA 40 MJERSKIH MJESTA U SVAKOJ OD PREKLADNIH KONSTRUKCIJA...

Page 84: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

TO JE ZAHTJEVALO VRLO PRECIZNU OBRADU POVRŠINE BETONA PRE LJEPLJENJA MJERNIH TRAKA...

Page 85: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U SVAKOJ OD PREKLADNIH KONSTRUKCIJA SVIH 40 MJERNIH MJESTA BILO JE POVE-ZANIH SA 2km KABLOVA, KOJI SO BILI PRIKLJUČENI NA MEJRSKI INSTRUMENT...

Page 86: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

ZA MJERENJA DINAMIČKOG ODZIVA KONSTRUKCIJE SU BILI PORED MJERNIH TRAKA UPOTREBLJENI AKCELEROMETRI I LASERSKI MJERNI SISTEMI ...

Page 87: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

SURADNICI SU U BRINULI O TOME, DA JE BILO SVIH 48 TESTNIH VOZILAUVJEK NA PRAVILNIM POZICIJAMA ...

Page 88: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

VEČ NEKOLIKO DANA NAKON USPJEŠNOG TESTIRANJA VIJADUKT JE PUŠTEN U PROMET...

Page 89: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

U SKLOPU CEREMONIJE OTVARANJA BILO JE I AKROBATSKIH TAČAKA...

Page 90: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PRVA VOŽNJA PREKO OBJEKTA...

Page 91: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

... PODUZEĆA, KOJA SU GRADILA VIJADUKT CRNI KAL.

Page 92: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

SUDJELOVALI SMO I KOD TESTIRANJA PROTOTIPA AERODROMSKOG AUTOBUSA, KOJI JE BIO IZRAĐEN U TVORNICI VOZILA U MARIBORU

Page 93: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MJERNE TRAKE I ROZETE BILE SU ZALJEPLJENE NA SVIM KRITIČKIM MJESTIMA (POGLED S DESNE STRANE)

Page 94: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MJERNE TRAKE I ROZETE BILE SU ZALJEPLJENE NA SVIM KRITIČKIM MJESTIMA (POGLED S LJEVE STRANE)

Page 95: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

MJERNA MESTA PRE NANOSA ZAŠTITE I TAPECIRANJA

Page 96: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

OPTEREĆENJE SA VREĆAMA PJESKA I BAČVAMA VODE (UKUPNO DEVET TONA)

MJERENJE PRILIKOM VOŽNJE

Page 97: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

PRVA VOŽNJA PROTOTIPA

Page 98: KAKO JE NASTAJAL VIADUKT ČRNI KAL

HVALA NA PAŽNJI!

PITANJA?