VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF CONCRETE AND MASONRY STRUCTURES LÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES ŘEKU DYJI PEDESTRIAN BRIDGE ACROSS THE RIVER DYJE DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR Bc. JIŘÍ ANTOŠ Ing. RADIM NEČAS, Ph.D. BRNO 2012
VYSOKE UCENi TEC:H'NICKE V BRNE FA,KULTA STAV:EBNi Studijni program Typ studijniho programu Studijni obor Pracoviste N3607 Stavebni inzenyrstvi Navazujici magistersky studijni program s prezencni formou studia 3607T009 Konstrukce a dopravni stavby Ustav betonovych a zdenych konstrukci ZAoANi OIPLOMOVE prace Diplomant Be. Antos JiFf Nazev Vedouci diplomove prace Datum zadani diplomove prace Datum odevzdani diplomove prace Lavka pro pes! pres reku Dyji Ing. Radim Necas, Ph.D. 31. 3. 2011 13. 1. 2012 V Brne dne 31.3.2011...ft...~. ~'. ~ t......... prof. RNDr. Ing. Petr Stepanek, esc. prof. Ing.. stislav Drochytka, esc. Vedouci ustavu Dekan Fakulty stavebni VUT
PodkJady a literatura 1. Situace 2. Prieny a podelny rez 3. Geotechnicke pomery Zakladni normy: CSN 736201 Projektovani mostnich konstrukci. CSN EN 1990 Zasady navrhovani konstrukci. CSN EN 1991-2 Zatizeni mostu dopravou. CSN EN 1992-1-1 N avrhovani betonorych konstrukci. Obecna pravidla pro pozemni stavby. CSN EN 1992-2 Betonove mosty - Navrhovani a konstrukcni zasady. Literatura doporucena vedoucim diplomove prace. Zasady pro vypracovani Pro zadany problem navrhnete dye az tfi varianty reseni vcetne jejich zhodnoceni. Z predbezneho navrhu moznych typu mostnich konstrukci zvolte obloukovou nebo lanovou konstrukci. Podrobny navrh nosne konstrukce vybrane varianty proved'te podle meznich staw pro trvale resp. docasne navrhove situace. Do navrhu zapracujte i reseni vlivu rystavby mostu. Ostatni upravy provadejte podle pokynu vedouciho diplomove prace. Diplomova prace bude odevzdana 1 x v listinne podobe a 2x v elektronicke podobe na CD s formalni upravou podle smernic rektora c. 9/2007 (vcetne dodatku c.1) a 2/2009 a smernice dekana c. 12/2009. Predepsane prilohy A) Textova cast (obsahuje technickou resp. pruvodni zpravu) B) PTilohy textove casti B 1) Pouzite podk1ady B2) Varianty reseni B3) Prehledne vykresy zvolene varianty B4) Podrobne vykresy (v rozsahu urcenem vedoucim diplomove prace) B5) Prehledna vizualizace B6) StatickyvyPocet (v rozsahu urcenem vedoucim diplomove prace) B7) PTilohy statickeho vypoctu Licencni smlouva poskytovana k vykonu prava uzlt skolni dilo (3x) Popisny soubor zaverecne prace Ing. Radim Necas, Ph.D. Vedouci diplomove prace
Abstrakt Lávka pro pěší přes řeku Dyji, která je tvořena předpjatým betonovým pásem podporovaným obloukem. Konstrukce je navrhována tak, aby se u ní uplatnil samokotvený systém. Klíčová slova lávka pro pěší, samokotvený systém, předpjatý pás, podporovaný obloukem Abstract Pedestrian bridge across the river Dyje, which comprises stress concrete ribbon supported by two archs. The structure is designed so that it applied for self-anchored system. Keywords pedestrian bridgem, self-anchored system, stress ribbon, suported by arch
Bibliografická citace VŠKP ANTOŠ, Jiří. Lávka pro pěší přes řeku Dyji. Brno, 2011. 19 s., 281 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav betonových a zděných konstrukcí. Vedoucí práce Ing. Radim Nečas, Ph.D..
Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatně, a že jsem uvedl(a) všechny použité informační zdroje. V Brně dne 13.1.2012 podpis autora
PODĚKOVÁNÍ Na závěr bych poděkovat profesorům, docentům a inženýrů na ústavu Betonových a zděných konstrukcí VUT v Brně za to, že mě připravili na zpracování diplomové práce a k vykonání diplomové státní zkoušky. V neposlední řadě bych chtěl poděkovat své přítelkyni, rodičům, prarodičům za podporu ve studiu.
OBSAH 1. Úvod 2 2. Průvodní zpráva 2 2.1. Identifikační údaje mostu 2 2.2. Základní údaje o mostě 2 2.3. Zdůvodnění výstavby 3 2.4. Předpokládané termíny výstavby 3 2.5. Podklady, požitá literatura 3 3. Technická zpráva 4 3.1 Charakteristika území stavby 4 3.1.1 Zhodnocení staveniště 4 3.1.2 Provedené průzkumy 4 3.1.3 Geodetické zaměření 4 3.2 Úprava staveniště 4 3.2.1 Nutná dopravní opatření 5 3.2.2 Inženýrské sítě 5 3.3 Stavebně-technické řešení stavby 6 3.3.1 Typ konstrukce, statické řešení, spodní stavba 6 3.3.2 Použité materiály 7 3.3.3 Postup výstavby 7 3.3.4 Zemní práce 8 3.4. Bezpečnost práce 8 4. Závěr 9
1. ÚVOD Ve své diplomové práci zpracovávám návrh lávky pro pěší přes řeku Dyji. Místo, kde by lávka mohla stát, se nachází verstě Znojmě mezi ulicemi Koželužská a Pod Kraví horou. Přes řeku tu v těchto místech již vede lávka pro pěší, ale ta nesplňuje součastný stavitelský směr, a proto se město rozhodlo pro novou. Hlavním cílem diplomové práce je návrh tří variant přemostění a statický výpočet vybrané varianty podle ČSN-EN-1991-1-2. 2. PRŮVODNÍ ZPRÁVA 2.1. Identifikační údaje mostu Akce: Stavba: Místo stavby: Investor: Zhotovitel: přemostění řeky Dyje lávka pro pěší přes řeku Dyji Znojmo Město Znojmo AntikStav a.s. 2.2. Základní údaje o mostě Charakteristika mostu: Délka mostu: 48,000m Délka přemostění: 50,000m Délka visuté části: 6,000m Délka podporované části: 38,000m Rozpětí oblouku: 5,000m Volná šířka: 3,000m Výška mostu nad terénem: 9,738m Konstrukční výška: 5,000m Přepínací výztuž: Kotvení kabelů: Betonářská výztuž: B 500 Jedná se o lávka pro pěší, jde o předpjatý betonový pás podporovaný dvěma ocelovými oblouky. Oblouky jsou situovány vůči mostovce mezilehle. Y-1860-S7-15,2-A kotevní systém VSL, typ E Podélný sklon je omezen v nejnepříznivějším místě na činí 8,0%. Střechovitý sklon je 2,0%.
2.3. Zdůvodnění stavby Vypracování tohoto projektu bylo podmíněno zadáním diplomové práce. Navržený most řeší přemostění řeky Dyje v místě mezi dvěmi steskami pro chodce ve Znojmě na ulicích Koželužská a Pod Kraví horou. 2.4. Předpokládané termíny výstavby Zemní práce budou zahájeny 8/2012, betonáž patek pro oblouk 9/2012. Dokončení předpjatého pasu tvořeným segmenty mostovky 11/2012. Předpínání kabelů bude probíhat 1 měsíc po betonáži. Zemní práce -svahy 3/2013. Uvedení do provozu se předpokládá 5/2013. 2.5. Podklady, použitá literatura - ČSN EN 1990 - Zatížení konstrukcí - ČSN EN 1992 - Navrhování betonových a železobetonových konstrukcí
3. TECHNICKÁ ZPRÁVA 3.1. Charakteristika území stavby 3.1.1. Zhodnocení staveniště Jedná se o ploché údolí s výškou nad terénem 3-6m. Základové poměry jsou následující: nejsvrchnější vrstvu tvoří navážky o tloušťce cca 0,4m, pod kterými je situována souvislá vrstva písku o tloušťce přibližně 1,5m. Nejspodnější vrstvu tvoří jílovec, z čehož vyplývá, že únosná vrstva základové půdy se nachází zhruba 2 m pod terénem. Tím pádem lze říci, že základové poměry nejsou v lokalitě složité, tudíž jsou pro založení opěr a pilířů použity železobetonové základové patky tloušťky. 3.1.2. Provedené průzkumy V rámci přípravy byl proveden průzkum výskytu a vedení inženýrských sítí u správců. Dále byl proveden inženýrsko-geologický průzkum firmou AntikGeo. Průzkum spočíval v prohlídce zájmového území, ve vyvrtání jádrových vrtů v místech budoucích patek oblouku a stanovení mocnosti vrstvy ornice a hloubky únosné vrstvy pod úrovní terénu a následné vynesení geologického profilu v místě osy budoucí komunikace. Hladina podzemní vody nebyla přítomna. Vrty (JV1 až JV2) byly hluboké přibližně 10m. 3.1.3. Geodetické zaměření Geodetické zaměření terénu provedla firma AntikDat. Na staveništi bylo vytyčeno a dočasně stabilizováno dvanáct pevných bodů se souřadnicovými údaji. Tyto body sloužily k přesnému vytyčení polohy základů. 3.2 Úprava staveniště 3.2.1 Inženýrské sítě Výstavba mostu si nevyžádá přeložku vedení žádné z inženýrských sítí. 3.3. Stavebně-technické řešení stavby 3.3.1. Typ konstrukce, statické řešení, spodní stavba Podélné uspořádání Most je navržen jako obloukový s mezilehlou mostovkou. Předpjatý pas tvoří dvě paraboly měnící svůj skol v inflexním bodě, který je 6,00 m od začátku konstrukce. V místě inflexního bodu podporuje též oblouk mostovku. Prostřední část mostovky je zavěšena na dvou obloucích o průměru 500mm a tl. stěny 25mm pomocí předpínacích tyčí DIWYDAG WL32. Konstrukce je
navržena tak, aby tvořila samokotevní systém. Tvar příčného řezu Příčný řez tvoří deska s římsami. V desce, která má tloušťku 210mm, jsou situovány montážní předpínací kabely. V římsách o výšce 360mm jsou pak vedeny kabely s finálním předpětím. Statické řešení Nejdříve byla navržena geometrie mostu tak, aby tvořila samokotvený systém. Hledalo se takové montážní předpětí, které se rovnalo obloukové síle na mostě. Po zmonolitnění byla kce předepnuta finálními kabely, které vyrovnali účinky od nahodilého zatížení. Spodní stavba Jedná se zde o dvě krajní patky pro oblouky a jejich. Krajní patky jsou z rubu opatřeny penetračním nátěrem proti zemní vlhkosti. Odvodnění rubu patek je zajištěno pomocí drenážní trubky o průměru 150mm překryté geotextilií. Tloušťka podkladního betonu pod patkami je 100mm. 3.3.2. Použité materiály Pro nosnou konstrukci předpjatého pasu C40/50 Patky C35/40 Předpínací vyztuž Kotevní napětí Přepínací síla montážní: Přepínací síla finální: Doba podržení napětí Kotvení kabelů Betonářská výztuž Y-1860-S7-15,2-A 1360 MPa 2749,1kN 109964kN 5min kotevní systém VSL, typ E B500 3.3.3. Postup výstavby Vytyčení nosné konstrukce Bude provedeno v souřadném sytému S-JTSK a ve výškovém systému B.p.v. s pomocí vytyčovacích bodů osazených na konstrukci. Požadavky na přesnost Přípustné tolerance provedení tvaru nosné konstrukce: Směrově: 10mm Výškově: 5mm Přípustné tolerance umístění ložisek: Směrově: Výškově: 20mm 10mm
Závazné podmínky Veškeré práce a činnosti budou prováděny v souladu s projektovou dokumentací a s obecně závaznými předpisy a normami. Zhotovitel je povinen respektovat především technické a kvalitativní podmínky staveb pozemních komunikací". Postup betonáže Je popsán ve výkrese FÁZEVÝSTAVBY. Údaje o předpínání Pro zlepšení průběhu vnitřních sil v konstrukci byla navržena podélná přepínací výztuž. Jedná se o předpínací lana 15,2-1870. Je uvažováno 6 kabelů, každý po 6-ti lanech. Kabely jsou vedeny římsách, v každé stěně jsou 3 kabely. Kabely navrženy v těžišti průřezu a jsou ukládány do vodících mřížek, které zaručují jejich přesnou polohu. Napínání kabelů bude probíhat měsíc po betonáži po dosažení potřebné pevnosti betonu. 3.3.4 Zemní práce Zemní práce spočívají v sejmutí ornice, provedení výkopů pro základové patky, v úpravě terénu před vybetonováním závěrné zídky a mostních křídel. Dále je nutno provést úpravu svahů a terénu v blízkosti staveniště po dokončení stavby. 4.1. Bezpečnost práce Pro zajištění bezpečnosti práce je nutno v plném rozsahu respektovat následující předpisy: - vyhláška Českého úřadu bezpečnosti práce a Českého báňského úřadu o bezpečnosti práce a technických zařízení pří stavebních pracích č.324/1990 Sb. - ustanovení bezpečnosti práce ze zákoníku práce - vyhlášku ČÚBP č.42/82 Zhotovitel rozpracuje uvedené předpisy vzhledem pro podmínky daného mostního objektu se zvláštním přihlédnutím k: - práci ve výškách, - práci pro svařování plamenem a řezání kyslíkem - manipulaci s břemeny. Všichni pracovníci zhotovitele budou s předpisy prokazatelně seznámeni. Brně dne 13. 1. 2012 Vypracoval: Antoš Jiří
5. ZÁVĚR Zvolená varianta konstrukce byla navržena tak, aby tvořila samokotvený systém. Tento předpoklad byl ověřen namodelováním konstrukce v programu ANSYS. Konstrukce byla modelována jako prutová. S ohledem na všechny vlivy působící na konstrukci byla zvolena vhodná předpínací síla. Hodnota odpovídá tomu, že je celá konstrukce tlačená a nevzniká v dolních vláknech průřezů tah..
Seznam použitých zdrojů ČSN EN 1991 1 2 Stráský J., Nečas R.: Betonové mosty I modul M01 Základní principy navrhování Panáček J.: Betonové mosty I modul M03 Spodní stavba a příslušenství mostních objektů Stráský J.: Betonové mosty Melcher J., Karmazínová M., Bajer M., Sýkora K.: Prvky kovových konstrukcí M03, Pruty namáhané tahem a tlakem poznámky z přednášek a cvičení
SEZNAM PŘÍLOH B1) POUŽITÉ PODKLADY B2) VARIANTY ŘEŠENÍ B3) PŘEHLEDNÉ VARIANTY ZVOLENÉHO ŘEŠENÍ B4) PODROBNÉ VÝKRESY B5) PŘEHLEDNÁ VIZUALIZACE B6) STATICKÝ VÝPOČET NÁVRH A OVĚŘENÍ GEOMETRIE VÝPOČETNÍ MODEL STATICKÝ VÝPOČET B7) PŘÍLOHY STATICKÉHO VÝPOČTU