Základní výměry a kvantifikace

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Základní výměry a kvantifikace"

Otto Kučera
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Základní výměry a kvantifikace Materi l Hmotnost [kg] Povrch [m 2 ] Objemov hmotnost [kg/m 3 ] Objem [m 3 ] Z v!sy ,3 1615, ,0 3,2298E+01 S 355 Ðp" #n ky a pylony ,0 637, ,0 1,5617E+01 S 460 N/NL Ð p te"n trubka ,3 1623, ,0 1,0761E+02 C35/45(EN1992-2) Ð st"edn betonov deska ,8 168, ,0 4,1275E+01 D30 (EN 338) Ð d"ev!n mostovka 27789,2 868, ,0 4,3421E+01 M a t e r i á l y d l e p ře d p o k l a d ů p ro j e k t u: - pylon ocel S příčníky ocel S páteřní nosník trubka ocel S 460 NL - závěsy lana, pevnostní třída 1860/1640 MPa - střední betonová podpora mostu C35/45 - mostovka dřevo dub

2 Vyjádření statika k realizovatelnosti návrhu P O P I S V Y P O C E T N I H O M O D E LU KO N ST R U KC E Statická a dynamická analýza konstrukce byla provedena na FEM výpočetním modelu přesně respektujícím geometrické a materiálové charakteristiky návrhu. Páteřní ocelový nosník mostovky je modelován pomocí obecných prutových prvků schopných přenášet veškeré složky vnitřních sil. Na tento páteřní nosník jsou v definovaném rastru 1,0 m připojeny příčné prutové prvky modelující příčníky podpírající dřevěnou mostovku. Dřevěná mostovka je modelována pomocí deskových elementů s definovanou ortotropií vystihující reálné chování dřevěné mostovky (roznos zatížení do příčníků, přitížení konstrukce). Prvky zábradlí a vybavení mostu jsou do výpočetního modelu aplikovány jako ostatní stálé zatížení. Páteřní nosník mostovky je pomocí závěsů spojen s pylony. Závěsy jsou modelovány jako nelineární prutové prvky schopné přenášet pouze osové síly. Připojení závěsů k mostovce a pylonu je modelováno pomocí kloubů. Závěsy jsou prvky s výrazným nelineárním chováním, jejich tuhost je závislá na jejich průvěsu, který je závislý na velikosti osové síly v závěsu. Pro každý závěs byla stanovena minimální velikost osové síly, od které je vliv průvěsu na tuhost závěsu prakticky zanedbatelný, jeho chování je téměř lineární a lze ve výpočetní analýze

3 uvažovat princip superpozice. Pylon je modelován jako prutový prvek tuze vetknutý v úrovni paty. Střední betonová část mostu mezi hlavním a vedlejším polem je modelována pomocí deskových konečných prvků. Pomocí rozdílné tloušťky dílčích prvků je modelováno ztužující žebro a zvýšení tuhosti směrem k vetknutí v místě uložení na ostrově. Konstrukce je navržena jako integrální s tuhým spojením se spodní stavbou. Nebude tak nutné použít ložiska pro uložení konstrukce a mostní závěry. Deformace konstrukce od změn teploty je realizována změnou její geometrie (využito je vlivu zakřivení geometrie konstrukce ve vertikální a horizontální rovině, teplotní dilatace konstrukce je realizována změnou vzepětí zakružovacích oblouků). Ve v ý p o č e t n í m m o d e l u b y l y u v á ž e n y m a t e r i á l y d l e p ře d p o k l a d ů p ro j e k t u: - pylon ocel S příčníky ocel S páteřní nosník trubka ocel S 460 NL - závěsy lana, pevnostní třída 1860/1640 MPa - střední betonová podpora mostu C35/45

4 Výpočetní model konstrukce byl zatížen dle požadavků soustavy norem ČSN EN. Uváženo je stálé zatížení (vlastní tíha je v programu automaticky generována dle zadané geometrie a průřezových charakteristik), užitné zatížení chodci, zatížení větrem, zatížení teplotou a zatížení tlakem vody při z v ý š e n ý c h p r ů t o c í c h p ř i p o v o d ň o v é m p r ů t o k u d e f i n o v a n é m ú ro v n í Q Na základě provedené výpočetní analýzy byly vyhodnoceny deformace konstrukce a napětí a jejich rozkmit. Splněna byla veškerá kritéria z hlediska limitních deformací konstrukce a napětí pro jednotlivá zatížení a jejich kombinace. Konstrukce splňuje veškeré požadavky definované dle platných norem. Provedena byla i modální analýza konstrukce pro zjištění d y n a m i c k ý c h c h a ra k t e r i s t i k k o n s t r u k c e.

5 S C H É M A P Ř E N O S U Z AT Í Ž E N Í F U N G O VÁ N Í KO N ST R U KC E -stálé zatížení Globální fungování konstrukce je dáno vzájemným působením vnějšího zatížení, stabilizujícím účinkem sil v závěsech a tuhostí páteřní trubky. Rozdělení sil je možné aktivně ovlivnit předepnutím závěsů. Lze vytvořit konstrukci spojitého nosníku mostovky s podporami v místě kotvení závěsů. - n a h o d i l é z a t í ž e n í s t a b i l i z u j í c í ú č i n e k z á v ě s ů: - a p l i k o v a n é n a h o d i l é z a t í ž e n í v y v o l á v z n i k t a h o v é s í l y v z á v ě s u - s v i s l á s l o ž k a s í l y v z á v ě s u p ů s o b í p ro t i v ý s l e d n i c i n a h o d i l é z a t í ž e n í - vodorovná složka síly v závěsu působí na svém rameni proti momentovému (torznímu) účinku výslednice nahodilého zatížení na rameni k těžišti (středu s m y k u) p á t e ř n í h o n o s n í k u - mostovka se pro nahodilé zatížení chová jako spojitý nostník na pružných p o d p o rá c h, j e j i c h ž t u h o s t j e d á n a t u h o s t í z á v ě s ů

6 M O DÁ L N Í A N A LÝ Z A - DY N A M I KA Na výpočetním modelu konstrukce byla provedena její modální analýza (zjištění vlastních frekvencí a příslušných vlastních tvarů). Vzhledem k rozložení hmot a tuhosti konstrukce jsou zjištěné základní vlastní frekvence mimo interval 1,6 2,4 Hz, znamenající možnou problematiku s ohledem na vibrace mostu způsobené lidskou chůzí. Zrychlení navržené konstrukce způsobené dynamickým zatížením pohybujícími se lidmi na lávce tak bude v přípustném intervalu zajišťujícím pohodu uživatelům lávky.

7 D E F O R M AC E KO N ST R U KC E Průhyb konstrukce od vlastní tíhy mostu deformace od vlastní tíhy konstrukce budou eliminovány postupným napínáním závěsů během výstavby a nadvýšením konstrukce. Po dokončení výstavby a napínání závěsů se konstrukce bude nacházet v základní projektem definované geometrii. Geometrie nadvýšení a postup napínání bude zjištěn na základě inverzní výpočetní analýzy vycházet se bude z výpočetního modelu ve finálním (projektem definovaném) tvaru s kompletním zatížením. Postupně se budou zpětně odebírat jednotlivé konstrukční prvky a zatížení, tak jak bude probíhat výstavba. Zjištěný počáteční tvar konstrukce a průběh jeho změny v procesu v ý s t a v b y b u d e d e f i n o v a t p o s t u p n a d v y š o v á n í k o n s t r u k c e. Průhyb konstrukce od zatížení chodci (vedlejší pole) spočtená deformace od nahodilého zatížení splňuje kritéria definovaná normou pro maximální průhyb od nahodilého zatížení uz,max = 1/250 L = 1/ = 500 mm. Průhyb konstrukce od zatížení chodci (hlavní pole) spočtená deformace od nahodilého zatížení splňuje kritéria definovaná normou pro maximální průhyb od nahodilého zatížení uz,max = 1/250 L = 1/ = 660 mm.

8 V YJ Á D Ř E N Í K Ú R O V N I L ÁV KY N A D P O V O D Ň O V O U Ú R O V N Í Nosná konstrukce je kompletně nad úrovní Q100, což je v souladu s požadavky normy ČSN projektování mostních konstrukcí; díky navrženému uspořádání konstrukce nejsou žádné mezilehlé podpěry v řece, čímž není nikterak omezen průtočný profil koryta; střední mezilehlá podpora a uložení pylonů jsou navrženy s hydraulickou úpravou jejich tvaru; konstrukce je bez ložisek a mostních závěrů a dalších manipulačních zařízení při povodňových stavech nehrozí tak jakákoliv porucha či jejich poškození; část konstrukce se nachází pod úrovní hladiny povodně Q2002 v této části bude navrženo demontovatelné zábradlí pro omezení možného zachycení plovoucích předmětů při povodni; nosná konstrukce byla posouzena na namáhání od proudící vody a hydrostatického tlaku při povodňovém stavu s hladinou na úrovni vyšší než Q2002. Tomuto je přizpůsoben půdorysný tvar konstrukce konstrukce je navržena ve tvaru oblouku a zatížení konstrukce během povodňového stavu způsobuje vznik normálové tlakové síly v konstrukci. Jedná se o podobný efekt jako v případě betonové přehradní hráze;

Podobné dokumenty

MILLAU VIADUCT FOSTER AND PARTNERS Koncepce projektu Vícenásobné zavěšení do 8 polí, 204 m + 6x342 m + 204 m Celková délka mostu 2 460 m Zakřivení v mírném směrovém oblouku poloměru 20 000 m Konstantní