23. česká a slovenská medzinárodná konferencia Oceľové konštrukcie a mosty 2012 Podbanské, Slovensko, september

Transkript

1 Kategória: Mosty, veže, stožiare Priemyselné a technologické konštrukcie Občianske a športové stavby Stavba konštrukcia: Názov: Lokalita: Dátum dokončenia stavby: Výstavba mosta Slančíkovej a Wilsonovo nábrežie Nitra Údaje o spracovateľoch: Projektant: Výrobca OK: Montážna firma: Generálny dodávateľ: Investor: Stavokov Projekt s.r.o IGV Váhostav-SK, Horný Hričov 231, Horný Hričov Hutní montáže Ostrava - Vítkovice, organizačná zložka Bratislava Inpek s.r.o., Štefánikova 81, Nitra mesto Nitra Prihlášku podáva: Meno, priezvisko, titul: Jaroslav Repa, Ing. Adresa: Brnianská 10, Trenčín Telefón: repa@stavokovprojekt.sk Rozsah dokumentácie: Stručná charakteristika Koncepčné a konštrukčné riešenie Mostný objekt premosťuje rieku Nitra v centre mesta Nitra. Smerovo je mostný objekt v priamej. Výškovo je most vo vrcholovom oblúku R=1720m. Voľná šírka medzi zvodidlami je 10,0 m. Priečny sklon nosnej konštrukcie je strechovitý - konštantný po celej dĺžke mosta 2,0%. Zo statického hľadiska sa jedná o zavesený most pozostávajúci z 2 polí s teoretickým rozpätím 8.27 m+ 41,53 m. Celková dĺžka nosnej konštrukcie je 51,85 m.

2 Hlavné nosníky Nosná oceľová konštrukcia mosta pozostáva z dvoch paralelných oceľových komorových nosníkov v osovej vzdialenosti 12.7 m. Výška prierezu hlavného nosníka je v statickom výpočte uvažovaná ako lineárne premenná. V mieste nad oboma oporami má hodnotu 1400 mm a v mieste nad pilierom hodnotu 1900 mm. V skutočnosti je však spodná pásnica paralelná s výškovým vedením nivelety a horná pásnica má tvar všeobecnej krivky vychádzajúcej z architektonického riešenia. Teda v skutočnosti má prierez hlavného nosníka vo všetkých svojich rezoch výšku minimálne rovnú alebo väčšiu ako rez v tom istom mieste v statickom výpočte. Horná a spodná pásnica je konštantnej hrúbky 36 mm, steny sú konštantnej hrúbky 16 mm. Do hlavných nosníkov sú votknuté komorové pylóny a zvárané priečniky. Z dôvodu zabezpečenia bezproblémovej údržby neprístupných neprielezných miest je prierez hlavného nosníka v kratšom poli a aj prierez pylónu vyplnený betónom pevnostnej triedy C20/25. Súčasne je betón započítaný do únosnosti. Tieto časti sú súčasne doplnené pozdĺžnymi výstuhami zabezpečujúcimi tvar priečneho rezu pri betonáži. Pylón Výška prierezu pylóna je lineárne premenná s teoretickou výškou 1500 mm v osi hlavného nosníka a s výškou 700 mm vo vrchole pylónu. Vonkajšia šírka pylónu je 900 mm rovnako ako prierez hlavného nosníka. Hrúbka pásnic aj stien je po výške konštantná, má hodnotu 36 mm pre pásnice a 16 mm pre steny. Teda prierez pylónu plynule nadväzuje na hlavný nosník. Nosné tiahla Na jednom hlavnom nosníku sa v dlhšom poli nachádza trojica rovnobežných nosných závesov Macalloy M ukotvených prostedníctvom styčníkových plechov hrúbky 85 mm do osi hlavného nosníka a pylóna. V kratšom poli sa nachádza dvojica nosných vyvažovacích závesov Macalloy M ukotvených do stien hlavného nosníka a pylónu. Priečniky Priečniky sú premenného prierezu zvárané z plechov umiestnené v osových vzdialenostiach 3.0 m. V pôdoryse sledujú pôdorysnú šikmosť mosta 74. Do hlavných nosníkov sú pripojené prostedníctvom zárodkov, ktoré sú tvorené spodnou pásnicou hlavného hlavného nosníka hrúbky 36 mm a plechom hrúbky 20 mm, ktorý rozdeľuje stenu hlavného nosníka. Spodná pásnica priečnikov je vodorovná, horná sleduje sedlový priečny 2,0% sklon vozovky. Rozmery hornej pásnice, steny a spodnej pásnice sú 16x300 mm, 12x( ) mm a 25x300 mm. Priečne výstuhy Na zabezpečenie požadovaného tvaru komorového nosníka sú v miestach priečnikov navarené priečne prielezné diafragmy hrúbky 12 mm. V miestach kotevných blokov tiahel a v mieste opory č. 3 majú tieto diafragmy hrúbku 25 mm. Oceľobetónová mostovka Nosná konštrukcia mostovky je tvorená oceľobetónovou doskou konštantnej hrúbky 200 mm. Spodná nosná časť tvoriaca stratené debnenie je tvorená na hrúbke 70 mm prefabrikovanými filigránmi pevnostnej triedy C45/55, zvyšných 130 mm hrúbky tvorí monolitická doska pevnostnej triedy C30/37. Oceľobetónová mostovka je s priečnikmi nepoddajne spojená prostredníctvom spriahovacích tŕňov 19x125 mm navarených na horné pásnice priečnikov v dvoch radoch. V priečnom smere sleduje mostovka sedlový 2,0% sklon vozovky a pozdĺžnom smere výškový oblúk nivelety.

3 Chodníkové konzoly Po oboch stranách mosta sú do hlavných nosníkov v mieste priečnikov votknuté oceľové konzoly premenného prierezu zvárané z plechov tvoriace konštrukciu chodníkov. Konzoly sú pripojené montážne prostredníctvom trecích skrutkovaných spojov. Oceľová konštrukcia chodníkov je ďalej doplnená nosníkmi prierezu IPE220 umiestnenými vždy v strede medzi dvomi chodníkovými konzolami a paralelne s nimi. Tieto nosníky sú ďalej uložené na pozdĺžne nosníky UPE220 uložené na konzolách. Výpočet Pre globálnu analýzu konštrukcie mosta bol zostavený priestorový prútový výpočtový model v programe Scia Engineer. Excentricity pripojenia priečnikov k hlavným komorovým nosníkov sú zohľadnené pomocou funkcie tuhé väzby. Rovnako sú uvažované aj excentricity pripojenia chodníkových konzôl, pylónu a tiahiel k hlavnému komorovému nosníku. Oceľobetónová mostovka je spriahnutá s priečnikmi pomocou spriahovacích tŕňov. Vo výpočtovom modeli je mostovka modelovaná ako rošt. Teda je tvorená prútmi priečnikov so spolupôsobiacou časťou oceľobetónovej dosky a v pozdĺžnom smere prútmi šírky 1.0 m a výšky 0.2 m spojenými s priečnikmi pomocou tuhých väzieb. Predpätie v tiahlach je zadávané ako samostatný zaťažovací stav prostredníctom veľkosti skrátenia jednotky dĺžky tiahla. Pre roznos zaťaženia na priečniky je použitá funkcia panel s prútom. Zaťaženie na konštrukciu je potom zadávané pomocou funkcie voľné plošné zaťaženie na základe predošlého vyhodnotenia najúčinnejších polôh v priečnom a pozdĺžnom smere pre charakteristické miesta oceľovej konštrukcie. Pre každú polohu pohyblivého zaťaženia sú následne vytvorené nelineárne kombinácie a príslušné stabilitné kombinácie. Pre každú stabilitnú kombináciu sa počítalo prvých 10 kritických násobkov zaťaženia. Z výsledkov stabilitného výpočtu vyplynulo, že konštrukcia ako celok nie je náchylná na stratu stalility. Najnižší kritický násobok zaťaženia, ktorý spôsobí globálnu stratu stability bol Predchádzajúci model slúžil na overenie citlivosti konštrukcie mosta na globálnu stratu stability. V skutočnosti oceľobetónová mostovka bráni svojou tuhosťou efektívnemu využitiu predpínacích síl v tiahlach, ak je namodelovaná ako súčasne pôsobiaca s tiahlami. Toto sa prejaví napr. zvýšením kladného ohybového momentu na hlavnom nosníku oproti skutočnosti. Preto bol zostavený výpočtový model zohľadňujúci nelineárne fázy výstavby, kde je predpínanie realizované najskôr a následne je vymodelovaná mostovka na zdeformovanej geometrii z predchádzajúceho výpočtu. Pritom bolo teda predlokladané, že mostovka bude zabetónovaná pri podopretí hlavných nosníkov dočasnými podperami. Vzhľadom k tomu, že pri použití modulu Nelineárne fázy výstavby nie je možné generovať viac ako jednu kombináciu zaťaženia, bolo pre každú kombináciu potrebné vytvoriť jeden výpočtový model. Napríklad pre posúdenie prierezu hlavného nosníka v dlhšom poli bolo vytvorených 7 modelov. Z každého modelu boli potom exportované vnútorné sily do programu Excel. Samostatné súbory boli spojené do jedného a načítané ako vstupný súbor do programu MathCAD, kde sa vykonal samotný posudok. Rovnaký postup bol použitý aj pri posúdení ostatných častí konštrukcie mosta.

4 Prílohy (grafická časť, resp. fotodokumentácia) Obr. 1a: Pohľad na dokončený most Obr. 1b: Pohľad na dokončený most

5 Obr. 1c: Pohľad na dokončený most Obr. 1d: Pohľad na dokončený most ( pohľad od Wilsonovho nábrežia )

6 Obr. 1e: Pohľad na dokončený most ( pohľad od ul.slančíkovej ) Obr. 1f: Pohľad na dokončený most ( drevené chodníky z agátu )

7 Obr. 2: Pohľad na vyvažovacie závesy v kratšom poli a inštaláciu osvetlenia Obr. 3: Pohľad na nosné závesy v dlšom poli a inštaláciu osvetlenia

8 Obr. 4: Pohľad na uchytenie závesov do pylónu 23. česká a slovenská medzinárodná konferencia