STATICKÝ VÝPOČET původní most

Transkript

1 Akce: Oprava mostu na místní komunikaci přes řeku Olešku v obci Libštát (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 1(17) D. Dokumentace objektů 1. Dokumentace inženýrského objektu 1.2. Stavebně konstrukční řešení Statické posouzení STATICKÝ VÝPOČET původní most 1. VÝPOČTOVÉ PEVNOSTI MATERIÁLU Ocel: 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 1(17)

2 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 2(17) γ M0 = 1,0 Výpočtová pevnost materálu Ocel S 235: Ocel S 275: Ocel S 355: Ocel S 450: Rd = 235 N/mm2 Rd = 275 N/mm2 Rd = 355 N/mm2 Rd = 450 N/mm2 Beton Fcd = αcc. fck. / γc γc = 1,50 pro beton, 1,15 pro betonářskou ocel αcc = 1,0 (doporučená hodnota) Beton C16/20 Charakteristická pevnost = 16,0 MPa Výpočtová pevnost fcd = 1,00. (16,0 / 1,50) = 10,66 MPa Beton C20/25 Charakteristická pevnost = 20,0 MPa Výpočtová pevnost fcd = 1,00. (20,0 / 1,50) = 13,33 MPa Beton C25/30 Charakteristická pevnost = 25,0 MPa Výpočtová pevnost fcd = 1,00. (25,0 / 1,50) = 16,66 MPa Beton C30/37 Charakteristická pevnost = 30,0 MPa Výpočtová pevnost fcd = 1,00. (30,0 / 1,50) = 20,00 MPa Betonářská ocel fyk = 600 MPa fymax = max. 1,30. fyk 2. LITERATURA ČSN EN 1990: Zásady navrhování konstrukcí ( ) ČSN EN 1990 ZMĚNA A1: Zásady navrhování konstrukcí ( ) ČSN EN : Zatížení konstrukcí (730035) ČSN EN : Zatížení konstrukcí část 2: Zatížení mostů dopravou ( ) ČSN : Zatížitelnost mostů pozemních komunikací ČSN EN : Navrhování ocelových konstrukcí ( ) ČSN EN : Navrhování ocelových konstrukcí část 2: Ocelové mosty ČSN EN : Navrhování betonových konstrukcí ( ) ČSN EN : Navrhování zděných konstrukcí ( ) ČSN EN : Navrhování dřevěných konstrukcí ( ) ČSN EN 338: Konstrukční dřevo Třídy pevnosti (731711) IDA NEXIS 32: Statický 3D software 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 2(17)

3 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 3(17) 3. ZATÍŽITELNOST MOSTU DLE ČSN ZATÍŽITELNOST NORMÁLNÍ (Vn) Největší okamžitá celková hmotnost jednoho vozidla. Vozidla této hmotnosti mohou přejíždět most bez dopravních omezení (v libovolném počtu). Provoz chodců a cyklistů není omezen. ZATÍŽITELNOST VÝHRADNÍ (Vr) Největší okamžitá celková hmotnost vozidla, která smí přejíždět přes most jako jediné, tj. za vyloučení ostatních silničních vozidel, avšak bez dalších dopravních omezení. Provoz chodců a cyklistů ve vyhrazených pásech je zachován. ZATÍŽITELNOST VYJMEČNÁ (Ve) Největší okamžitá celková hmotnost vozidla nebo zvláštní soupravy, které smí přejet přes most pouze za vyloučení veškeré ostatní dopravy (včetně chodců a cyklistů) a za dodržení dalších omezujících opatření (přejezd předepsanou rychlostí, dodržení stanovené stopy). ZATÍŽITELNOST NA JEDNU NÁPRAVU (Vaj) Největší okamžitá přípustná hmotnost připadající na jednu jednoduchou nápravu vozidla. ZATÍŽITELNOST ROVNOMĚRNÝM ZATÍŽENÍM Největší přípustné zatížení dopravou v kn/m2 při zatížení účinné plochy zatěžovacího prostoru mostu 4. VYZNAČENÍ ZATÍŽITELNOSTI NA MOSTECH DLE ČSN U každého mostu, jehož normální zatížitelnost je nižší než 26 t, popřípadě výhradní zatížitelnost je nižší než 48 t, je nutné osadit příslušnou dopravní značku, popřípadě dodatkovou tabulku s nápisem jediné vozidlo t, které omezují okamžitou celkovou hmotnost vozidel. Hodnota zatížitelnosti se uvádí v tunách. Pokud je normální zatížitelnost větší nebo rovna 26 t a výhradní zatížitelnost je menší než 48 t, je nutné osadit jak příslušnou silniční dopravní značku (např. 28 t), tak dodatkovou tabulku (např. Jediné vozidlo 35 t). U mostů, u kterých byla stanovena zatížitelnost na jednu nápravu nižší než 11,5 t, je nutné navíc osadit dodatkovou značku, vyžadující omezení zatížení na jednu nápravu. Hodnota se uvádí v desetinách tun. U veřejných lávek pro chodce a cyklisty, jejichž normální zatížitelnost je menší hodnota stanovená podle ČSN EN , je nutno omezit pěší provoz zmenšením šířky průchozího prostoru. U mostů s nevyloučeným provozem chodců a cyklistů, jejichž zatížitelnost rovnoměrným zatížením je menší než 2,50 kn/m2, je nutné omezit pěší provoz na vozovce a na chodnících informativní tabulkou (např. upozorňující na zákaz shluku osob). 5. STATICKÉ SCHEMA 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 3(17)

4 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 4(17) 6. ZATÍŽENÍ ZS1: Vlastní tíha konstrukce, fd = 1,35 Vlastní generace zatížení statickým programem ZS2: Stálé zatížení, fd = 1,35 Mostovka Asfaltový beton tl. 50mm 0,05. 24,0 = 1,20 kn/m2 Betonová deska tl. 150mm 0,15. 24,0 = 3,60 kn/m2 Ztracené bedněná tl. 6mm 0, ,50 = 0,47 kn/m2 Celkem 5,27 kn/m2 Celkem na vnitřní nosník qn1 = 5,27. 0,65 = 3,43 kn/bm Celkem na krajní nosník qn2 = 5,27. 0,65. 0,5 = 1,72 kn/bm Zábradlí: Jökl 60/60/4 dole a nahoře Jökl 60/60/4 sloupek 5 x Kulatina d 12mm 84 x Celkem 0,150 kn/bm 0,025 kn/bm 0,065 kn/bm 0,240 kn/bm 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 4(17)

5 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 5(17) ZS3: NORMÁLNÍ ZATÍŽITELNOST poloha A (Zatěžovací schéma LM1), fd = 1,35; dynamický součinitel δ1 = 1,25 (celkem 1,6875) w = 3,90 m ni = 1 wi = 3,0 m w 3,0 m = 0,90m vn1 = 1,0 kn/m2 Va1 = 100 kn 2,5vn1 = 2,5 kn/m2 Va = 100 vn (kn) Vnw = 4/3 Va (kn) Vn = 1/10 Vnw (t) **jednotkové rovnoměrné zatížení Zatížení na zadní nápravu Tíha vozidla, které odpovídá normální zatížitelnost Normální zatížitelnost Vlastní frekvence mostní konstrukce f = 90,6 Ld -0,923 = 90,6. 12,80-0,923 = 8,61 Hz δ1 = 1,25 δ2 = 1,20 δ3 = 1,15 Napětí v hlavním nosníku mostu od vlastní tíhy a stálých zatížení σ A: σ A = 134,96 MPa Napětí od jednotkového zatížení (***) seskupením dopravy LM1 σ B: σ B = 191,66 MPa Celkové pružné mezní napětí pro konstrukci = 0,95 Rd = 0, = 223,25 MPa Rezerva pro zatížení od LM1: 223,25 (134, ,66) = -103,37 MPa vn: Navýšení zatížení od LM1: vn = (191,66 103,37) / 191,66 = 0, Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 5(17)

6 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 6(17) Va = ,461 = 46,1 kn Vnw = 4/3. 46,1 = 61,46 kn Vn = 1/10. 61,46 = 6,15 t Zatížení na zadní nápravu Tíha vozidla, které odpovídá normální zatížitelnost Normální zatížitelnost Největší okamžitá celková hmotnost jednoho vozidla. Vozidla této hmotnosti mohou přejíždět most bez dopravních omezení (v libovolném počtu). Provoz chodců a cyklistů není omezen ZS4: NORMÁLNÍ ZATÍŽITELNOST poloha B (Zatěžovací schéma LM1), fd = 1,35; dynamický součinitel δ1 = 1,25 (celkem 1,6875) 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 6(17)

7 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 7(17) ZS5: VÝHRADNÍ ZATÍŽITELNOST poloha A, fd = 1,35; dynamický součinitel δ1 = 1,25 (celkem 1,6875) Bude vypočtena pro dvounápravové vozidlo 1/4Vr +3/4Vr w = 3,90 m ni = 1 wi = 3,0 m w 3,0 m = 0,90m Vnw = 10,0 kn umístění dle winklerova pravidla Napětí v hlavním nosníku mostu od vlastní tíhy a stálých zatížení σ A: σ A = 134,96 MPa Napětí od jednotkového zatížení dvounápravového vozidla (2NV) σ B: σ B = 11,63 MPa Celkové pružné mezní napětí pro konstrukci = 0,95 Rd = 0, = 223,25 MPa Rezerva pro zatížení od LM1: 223,25 (134, ,63) = 76,66 MPa 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 7(17)

8 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 8(17) vn: Navýšení zatížení od 2NV: vn = (11,63+ 76,66) / 11,63 = 7,59 Vnw = 10. 7,59 = 75,92 kn Vn = 1/10. 75,92 = 7,60 t Tíha vozidla, které odpovídá výhradní zatížitelnost Výhradní zatížitelnost Největší okamžitá celková hmotnost vozidla, která smí přejíždět přes most jako jediné, tj. za vyloučení ostatních silničních vozidel, avšak bez dalších dopravních omezení. Provoz chodců a cyklistů ve vyhrazených pásech je zachován ZS6: VÝHRADNÍ ZATÍŽITELNOST poloha B, fd = 1,35; dynamický součinitel δ1 = 1,25 (celkem 1,6875) KOMBINACE ZATÍŽENÍ Výpis nebezpečných kombinací na únosnost 1/ 1 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2 2/ 2 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.69*ZS3 3/ 2 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.69*ZS4 4/ 2 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.69*ZS Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 8(17)

9 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 9(17) 5/ 2 : +1.35*ZS1+1.35*ZS2+1.69*ZS6 Výpis nebezpečných kombinací na použitelnost 1/ 1 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2 2/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS3 3/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS4 4/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS5 5/ 2 : +1.00*ZS1+1.00*ZS2+1.00*ZS6 8. PRŮŘEZOVÉ CHARAKTERISTIKY +z +y I340 Průřez č. 1 - I340 Materiál : 1 - S 235 A : e+003 mm^2 Ay/A : Az/A : Iy : e+008 mm^4 Iz : e+006 mm^4 Iyz : e-007 mm^4 It : e+005 mm^4 Iw : e+011 mm^6 Wely : e+005 mm^3 Welz : e+004 mm^3 Wply : e+006 mm^3 Wplz : e+005 mm^3 cy : mm cz : mm iy : mm iz : mm dy : 0.00 mm dz : 0.00 mm Obrys : mm +z +y I300 Průřez č. 2 - I300 Materiál : 1 - S 235 A : e+003 mm^2 Ay/A : Az/A : Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 9(17)

10 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 10(17) A : e+003 mm^2 Iy : e+007 mm^4 Iz : e+006 mm^4 Iyz : e-008 mm^4 It : e+005 mm^4 Iw : e+011 mm^6 Wely : e+005 mm^3 Welz : e+004 mm^3 Wply : e+005 mm^3 Wplz : e+005 mm^3 cy : mm cz : mm iy : mm iz : mm dy : 0.00 mm dz : 0.00 mm Obrys : mm 9. HLAVNÍ NOSNÍK I340 S355 Vnitřní síly na nosníku: Vnitřní síly na prutu(ech). Globální extrém Lineární statický - nebezpečné nebo všechny kombinace Skupina prutů :1/6,13/18,25/30,37/42 Skupina kombinací na únosnost :1/5 prut pr.č. kombi dx N [kn] Vy [kn] Vz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 10(17)

11 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 11(17) Napětí na nosníku: Prut - napětí. Globální extrém Lineární statický - nebezpečné nebo všechny kombinace Skupina prutů :1/6,13/18,25/30,37/42 Skupina kombinací na únosnost :1/5 prut pr.č. kombi dx mm Norm. napětí - / + MPa Smyk. napětí MPa von Mises - / + MPa Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 11(17)

12 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 12(17) Posudek nosníku: σ max = 223,31 MPa < Rd = 235 MPa (0,95 < 1,0) Stabilita: Vzpěr: φ A,B = 1,0 (Horní pásnice fixována mostovkou) Boulení stěny: ρ n = 1,0; ρ m = 1,0 Klopení stěny: φ LAT = 1,0 (Horní pásnice fixována mostovkou) Posudek profilu číselně: N My Mz Vzpěr Boulení Boulení Klopení A wy / e+3 wz / e+3 kn knm knm φa,b ρn ρm φlat mm2 mm3 mm3 0,0 206,23 0,00 1,00 1,00 1,00 1, ,00 98,4 0,0 206,23 0,00 1,00 1,00 1,00 1, ,00 98,4 σ ohyb σ tlak σ max Rd Posudek Využití průřezu σ1 223,43 0,00 223,43 235,00 Profil Vyhovuje 95,078% σ2 223,43 0,00 223,43 235,00 Profil Vyhovuje 95,078% Deformace nosníku od stálého zatížení (Vlastní tíha konstrukce + tíha mostovky a zábradlí) Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 12(17)

13 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 13(17) makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz / Deformace nosníku od nahodilého zatížení (Normální zatížitelnost) Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz / Deformace nosníku od nahodilého zatížení (Výhradní zatížitelnost) Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz / Deformace nosníku celková Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 13(17)

14 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 14(17) makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz Relativní deformace na makru(ech) Globální extrém Skupina maker :1,3,5,7 Skupina kombinací na použitelnost :1/3 makro prut kombi dx ux uy uz fix fiy fiz / VNITŘNÍ NOSNÍK I300 S355 Vnitřní síly na nosníku: Vnitřní síly na makru(ech). Globální extrém Lineární statický - nebezpečné nebo všechny kombinace Skupina maker :2,4,6 Skupina kombinací na únosnost :1/5 makro prut kombi dx N [kn] Vy [kn] Vz [kn] Mx [knm] My [knm] Mz [knm] Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 14(17)

15 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 15(17) Napětí na nosníku: Makro 1D - napětí. Globální extrém Lineární statický - nebezpečné nebo všechny kombinace Skupina maker :2,4,6 Skupina kombinací na únosnost :1/5 makro prut kombi dx mm Norm. napětí - / + MPa Smyk. napětí MPa von Mises - / + MPa Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 15(17)

16 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 16(17) Posudek nosníku: σ max = 198,75 MPa < Rd = 235 MPa (0,85 < 1,0) Stabilita: Vzpěr: φ A,B = 1,0 (Horní pásnice fixována mostovkou) Boulení stěny: ρ n = 1,0; ρ m = 1,0 Klopení stěny: φ LAT = 1,0 (Horní pásnice fixována mostovkou) Posudek profilu číselně: N My Mz Vzpěr Boulení Boulení Klopení A wy / e+3 wz / e+3 kn knm knm φa,b ρn ρm φlat mm2 mm3 mm3 0,0 129,78 0,00 1,00 1,00 1,00 1, ,00 72,2 0,0 129,78 0,00 1,00 1,00 1,00 1, ,00 72,2 σ ohyb σ tlak σ max Rd Posudek Využití průřezu σ1 198,74 0,00 198,74 235,00 Profil Vyhovuje 84,572% σ2 198,74 0,00 198,74 235,00 Profil Vyhovuje 84,572% Deformace nosníku nevyšetřeny vlivem roštového efektu shodné s nosníkem I Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 16(17)

17 (poloha mostu - u p.č k.ú. Libštát) strana 17(17) 11. ZATÍŽITELNOST MOSTU ZATÍŽITELNOST NORMÁLNÍ Vn = 6,2 t Největší okamžitá celková hmotnost jednoho vozidla. Vozidla této hmotnosti mohou přejíždět most bez dopravních omezení (v libovolném počtu). Provoz chodců a cyklistů není omezen. ZATÍŽITELNOST VÝHRADNÍ Vr = 7,6 t Největší okamžitá celková hmotnost vozidla, která smí přejíždět přes most jako jediné, tj. za vyloučení ostatních silničních vozidel, avšak bez dalších dopravních omezení. Provoz chodců a cyklistů ve vyhrazených pásech je zachován. U každého mostu, jehož normální zatížitelnost je nižší než 26 t, popřípadě výhradní zatížitelnost je nižší než 48 t, je nutné osadit příslušnou dopravní značku, popřípadě dodatkovou tabulku s nápisem jediné vozidlo t, které omezují okamžitou celkovou hmotnost vozidel. Hodnota zatížitelnosti se uvádí v tunách. Bude osazena dopravní značka nosnosti mostu 6,2 t a dodatková tabulka s nápisem jediné vozidlo 7,6 t. Pokud je normální zatížitelnost větší nebo rovna 26 t a výhradní zatížitelnost je menší než 48 t, je nutné osadit jak příslušnou silniční dopravní značku (např. 28 t), tak dodatkovou tabulku (např. Jediné vozidlo 35 t). (Netýká se tohoto mostu). U mostů, u kterých byla stanovena zatížitelnost na jednu nápravu nižší než 11,5 t, je nutné navíc osadit dodatkovou značku, vyžadující omezení zatížení na jednu nápravu. Hodnota se uvádí v desetinách tun. (V našem případě 5,7 t). V Jilemnici dne Ing. Aleš Kožnar 2013 Ing. Aleš Kožnar design, K Břízkám 1235, Jilemnice, , ales.koznar@worldonline.cz, strana:. 17(17)