PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ KONSTRUKCE ZAVĚŠENÁ NA OBLOUKU

Podobné dokumenty
PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ KONSTRUKCE PODEPŘENÁ OBLOUKEM

PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ VISUTÁ A ZAVĚŠENÁ KONSTRUKCE


Základní výměry a kvantifikace

Lávka přes řeku Svratku v lokalitě Hněvkovského. Brno, Komárov (611026) Dominikánské nám Brno. Dominikánské nám.

K133 - BZKA Variantní návrh a posouzení betonového konstrukčního prvku

Lávka přes řeku Svratku v lokalitě Hněvkovského. Brno, Komárov (611026) Dominikánské nám Brno. Dominikánské nám.

LANGERŮV TRÁM MOST HOLŠTEJN

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

LÁVKA PRO PĚŠÍ TVOŘENÁ PŘEDPJATÝM PÁSEM

Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3)

Diplomová práce OBSAH:

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB komplexní přehled

Vybrané okruhy znalostí z předmětů stavební mechanika, pružnost a pevnost důležité i pro studium předmětů KP3C a KP5A - navrhování nosných konstrukcí

NK 1 Konstrukce. Volba konstrukčního systému

LÁVKA HOLEŠOVICE KARLÍN

Pro lepší porozumění těmto konstrukcím byly analyzovány jejich dvě varianty: zavěšená a visutá. ZAVĚŠENÁ A VISUTÁ PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ LÁVKA

Základní pojmy Hlavní části mostu NEJLEPŠÍ MOST JE ŽÁDNÝ MOST

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

ZATÍŽENÍ MOSTŮ DLE EN

Numerická analýza dřevěných lávek pro pěší a cyklisty

Principy návrhu Ing. Zuzana Hejlová

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

NK 1 Konstrukce. Co je nosná konstrukce?

4 Halové objekty a zastřešení na velká rozpětí

STROPNÍ KONSTRUKCE Petr Hájek 2009

Průvodní zpráva. Investor: Libštát 198, Libštát CZ Zpracovatel dokumentace:

Anotace. Průvodní zpráva

BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV BETONOVÝCH A ZDĚNÝCH KONSTRUKCÍ

8.2 Přehledná tabulka mostních objektů Přehledné výkresy mostních objektů... 16

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

NK 1 Konstrukce 2. Volba konstrukčního systému

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

φ φ d 3 φ : 5 φ d < 3 φ nebo svary v oblasti zakřivení: 20 φ

Efektivnější konstrukce s vyšší spolehlivostí a delší životností


14/03/2016. Obsah přednášek a cvičení: 2+1 Podmínky získání zápočtu vypracovaná včas odevzdaná úloha Návrh dodatečně předpjatého konstrukčního prvku

VYZTUŽOVÁNÍ PORUCHOVÝCH OBLASTÍ ŽELEZOBETONOVÉ KONSTRUKCE: NÁVRH VYZTUŽENÍ ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S VELKÝM OTVOREM

- Větší spotřeba předpínací výztuže, komplikovanější vedení

Problematika navrhování železobetonových prvků a ocelových styčníků a jejich posuzování ČKAIT semináře 2017

Stavební úpravy bytu č. 19, Vrbová 1475, Brandýs nad Labem STATICKÝ POSUDEK. srpen 2015

NOVING s.r.o. Úlehlova 108/ Ostrava - Hrabůvka TEL., Tel/fax: , noving@noving.cz

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Statický výpočet komínové výměny a stropního prostupu (vzorový příklad)

SILNIČNÍ OCELOBETONOVÝ SPŘAŽENÝ MOST. Teoretický podklad SPŘAŽENÝ PĚTINOSNÍKOVÝ TRÁM O JEDNOM POLI, S HORNÍ MOSTOVKOU

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

Prvky betonových konstrukcí BL01 6 přednáška. Dimenzování průřezů namáhaných posouvající silou prvky se smykovou výztuží, Podélný smyk,

Lávka pro pěší a cyklisty přes Orlici v Hradci Králové. Martin Kopřiva VOŠ 3, 12/2011 Stránka 1

GlobalFloor. Cofrastra 40 Statické tabulky

Sada 3 Inženýrské stavby

První spřažené dřevobetonové lávky v ČR

133PSBZ Požární spolehlivost betonových a zděných konstrukcí. Přednáška B12. ČVUT v Praze, Fakulta stavební katedra betonových a zděných konstrukcí

otel SKI, Nové Město na Moravě ATIKA 2013 STA května 2013, h

LÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES TRUSOVICKÝ POTOK V BOHUŇOVICÍCH

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ SPOJOVACÍ LÁVKA, ÚŘAD PRÁCE PARDUBICE 01/2014 Ing. Tomáš Bryčka

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

VZOROVÝ PŘÍKLAD NÁVRHU MOSTU Z PREFABRIKOVANÝCH NOSNÍKŮ

Ing. Jakub Kršík Ing. Tomáš Pail. Navrhování betonových konstrukcí 1D

CEMVIN FORM Desky pro konstrukce ztraceného bednění

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY LÁVKA PRO PĚŠÍ PŘES ŘEKU BEČVU FOOTBRIDGE ACROSS THE RIVER BEČVA

M pab = k(2 a + b ) + k(2 a + b ) + M ab. M pab = M tab + k(2 a + b )

JANATKA & SYN, s. r. o. projektová, konzultační a realizační činnost v oboru stavebním, statika

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

8. Střešní ztužení. Patky vetknutých sloupů. Rámové haly.

Témata profilové části ústní maturitní zkoušky z odborných předmětů

Haly velkých rozpětí. Nosné konstrukce III 1

LÁVKY PRO PĚŠÍ TVOŘENÉ PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÝM PŘEDPJATÝM PÁSEM A PLOCHÝM OBLOUKEM PEDESTRIAN BRIDGES FORMED BY THE CURVED STRESS RIBBON AND FLAT ARCH

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření KSS

Uplatnění prostého betonu

CL001 Betonové konstrukce (S) Program cvičení, obor S, zaměření NPS a TZB

Základní rozměry betonových nosných prvků

Co je nového 2019 R2

NÁVRH OHYBOVÉ VÝZTUŽE ŽB TRÁMU

při postupném zatěžování opět rozlišujeme tři stádia (viz ohyb): stádium I prvek není porušen ohybovými ani smykovými trhlinami řešení jako homogenní

Průvodní zpráva ke statickému výpočtu

Konstrukční systémy I Třídění, typologie a stabilita objektů. Ing. Petr Suchánek, Ph.D.

OPTIMALIZACE NÁVRHU CB VOZOVEK NA ZÁKLADĚ POČÍTAČOVÉHO A EXPERIMENTÁLNÍHO MODELOVÁNÍ. GAČR 103/09/1746 ( )

KONSTRUKCE POZEMNÍCH STAVEB

Předpjatý beton Přednáška 9. Obsah Prvky namáhané smykem a kroucením, analýza napjatosti, dimenzování.

Okruhy problémů k teoretické části zkoušky Téma 1: Základní pojmy Stavební statiky a soustavy sil

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY OBJEKT PRO ADMINISTRATIVNÍ A LOGISTICKÉ ÚČELY OFFICE AND LOGICTIC BUILDING

HALOVÉ OBJEKTY ÚČEL A FUNKCE

TECHNICKÁ ZPRÁVA + STATICKÝ VÝPOČET

PRŮBĚH ZKOUŠKY A OKRUHY OTÁZEK KE ZKOUŠCE Z PŘEDMĚTU BETONOVÉ PRVKY PŘEDMĚT BL001 rok 2017/2018

Haly velkých rozpětí Nosné konstrukce III 1

Betonové a zděné konstrukce Přednáška 1 Jednoduché nosné konstrukce opakování

YQ U PROFILY, U PROFILY

Conclusions from Rehabilitation of Existing Timber Roof Structures 1

NOSNÍK UHPC PRO MOSTNÍ STAVBY

YQ U PROFILY, U PROFILY

Estakáda přes Masarykovo nádraží výsledky dlouhodobého monitorování nosné konstrukce mostu a některých vybraných prvků

Stanice metra Střížkov Architektonické řešení

Betonové a zděné konstrukce 2 (133BK02)

Obsah: 1. Technická zpráva ke statickému výpočtu 2. Seznam použité literatury 3. Návrh a posouzení monolitického věnce nad okenním otvorem

NOSNÉ KONSTRUKCE 3 ÚLOHA 2 HALOVÁ STAVBA

předběžný statický výpočet

Poznámka: Při schodišťovém rameni širším než mm se doporučuje rozdělit je mezilehlým zábradlím s madlem (požární bezpečnost).

POZEMNÍ STAVITELSTVÍ I

Předpjatý beton Přednáška 4

VZOROVÁ TECHNICKÁ ZPRÁVA

Transkript:

PŮDORYSNĚ ZAKŘIVENÁ KONSTRUKCE ZAVĚŠENÁ NA OBLOUKU 1 Úvod Architektonickým trendem poslední doby se stalo v segmentu lávek pro pěší navrhování zajímavých konstrukcí netradičního uspořádání, mezi něž lze zařadit i mostní objekty situované ve výrazném půdorysném oblouku. Na Ústavu betonových a zděných konstrukcí Fakulty stavební VUT v Brně se kolektiv autorů věnuje studiu půdorysně zakřivených lávek pro pěší. Současný vývoj navazuje na výzkum provedený v minulých letech, ve kterém byly navrhnuty a experimentálně ověřeny zakřivené lávky visuté, zavěšené na pylonu nebo tvořené předpjatým pásem. Pozornost je nyní zaměřena na konstrukce nesené oblouky s cílem navrhnout elegantní, atraktivní konstrukci jemných rozměrů. 2 Studie vlivu zakřivení Vlastnímu návrhu studované konstrukce předcházela parametrická studie s cílem zjistit možnosti půdorysného zakřivení mostovky. Výchozí konstrukce byla tvořena rovinným ocelovým obloukem, na kterém byla zavěšena mostovka sestávající z ocelové trouby a pochozí betonové desky. viz obr. 1. Rozpětí lávky bylo uvažováno 60 m měřené v ose mostovky a vzepětí oblouku 8 m. Oblouk byl při zakřivování situován vždy v ose mostovky. Postupně byla konstrukce analyzována na prutovém prostorovém modelu pro poloměry zakřivení 500, 250, 100 a 50 m. Nejprve byl stanoven výchozí stav konstrukce a poté bylo aplikováno nahodilé zatížení (4 knm -2 ) umisťované na mostovce ve třech polohách. obr. 1 Příčný řez a axonometrický pohled Na obr. 2a obr. 3 lze srovnat průběh normálové síly a ohybového momentu v oblouku ve sledovaných poloměrech. Tyto průběhy vnitřních sil odpovídají výchozímu stavu konstrukce. Z výsledků je patrné, že pro velké poloměry (přibližně do 250 m) je chování konstrukce blízké přímé variantě lávky. Pro snižující se poloměry je logicky ohybové namáhání oblouku a mostovky několikanásobně vyšší. V poloměru zakřivení 100 m je možné navrhnout lávku pouze se značným nadvýšením. Deformace mostovky jsou v řádu centimetrů a oblouku přibližně 1,0 m. Pro menší poloměry se použité konstrukční uspořádání lávky jeví jako nereálné. 1

Funkční vzorek FVz-04 Vysoké učení technické v Brně, Fakultaa stavební Veveříí 331/95, 602 00 Brno obr. 2 Normálové síly v oblouku 3 Návrh lávky obr. 3 Ohybové momenty v oblouku Na základě výsledkůů z parametrické studie a také s motivací dosáhnout menšíhoo poloměru zakřivení mostovky bylo zvoleno odlišné konstrukční uspořádání lávky. Oblouk je vykloněn mimo zakřivenou osu mostovky viz obr. 4 a obr. 5. Cílem se stalo nalézt nejvýhodnější geometrii oblouku odpovídajícím minimálním ohybovým momentům od stálých složek zatížení. obr. 4 Vizualizace konstrukce lávky obr. 5 Vizualizace V konstrukce lávky 3.1 Popis konstrukce lávky Konstrukce lávky je navrhována pro rozpětí 60,0 m a je tvořena ocelobetonovým nosníkem zavěšeným na ocelovém oblouku. Oblouk jee vetknut do koncových opěr. Mostovka je zakřivena do 2

části kruhového oblouku o poloměru 37,5 m se vzepětím 15,0 m. Délka mostovky měřená v ose ocelové trouby činí 69,55 m a mostovka vyplňuje úhel 106,3. Ocelový oblouk je prostorová křivka blízká parabole druhého stupně se svislým vzepětím přibližně 8,6 m. Průřez oblouku sestává z ocelové trouby Ø760/40 mm. V místě radiálně uspořádaných příčníků je kotveno 14 tyčových závěsů, které přenášejí zatížení do oblouku (viz obr. 7). obr. 6 Příčný řez obr. 7 Schematický půdorys a pohled Hybridní mostovka (obr. 6) sestává z ocelové roury a pochozí betonové desky. Mostovka je široká 4,57 m a volná šířka činí 3,5 m. Ocelové mezilehlé příčníky podporují betonovou desku mostovky jsou vevařeny do ocelové trouby. Příčníky také plní funkci sloupků pro madlo zábradlí. Příčníky jsou ze spodní strany mostovky tvořeny proměnným průřezem profilu I. Z oblouku jsou spuštěny tyčové závěsy, které jsou kotveny ve styčníkovém plechu rozšířených sloupků zábradlí v místě příčníků. Kroucení mostovky je eliminováno působením předpínacích kabelů situovaných v madlech zábradlí. Madla zábradlí jsou tvořena ocelovými trubkami. Ocelová trouba mostovky je kruhového průřezu Ø760/40 mm. Tloušťka betonové desky činí 200 mm a z vnějšího okraje je doplněna rozšířením tvořícím římsu, ve které jsou kotveny sloupky zábradlí. Betonová deska mostovky je monolitická, spřažená s ocelovou troubou a příčníky. 3.2 Tvar oblouku Návrh studované konstrukce vychází z řešení rovinných obloukových konstrukcí. Je snaha najít optimální tvar oblouku, abychom docílili tzv. výchozího stavu konstrukce, ve kterém je dosaženo rovnováhy po aplikaci vlastní tíhy a ostatních stálých zatížení s minimálním ohybovým namáháním oblouku. obr. 8 Princip hledání tvaru oblouku 3

Funkční vzorek FVz-04 Vysoké učení technické v Brně, Fakultaa stavební Veveříí 331/95, 602 00 Brno Iterační proces je prováděn na konstrukci,, jejímž hlavním nosným prvkem je lano, které nemá ohybovou tuhost. Prostřednictvím tuhých vzpěr je pak podepřena mostovka. Výsledkem tohoto procesu je po dosažení rovnováhy deformovaný tvar lana, který je poté po inverzi použit jako vstupní geometrie oblouku (obr. 8). Pro eliminaci svislých deformací mostovky ve výchozím stavu se dále upraví předpětí v závěsech. 4 Fyzikální model Pro ověření statického a dynamického chování navrhované lávky pro pěší byl vyroben na ÚBZK fyzikální model v měřítku 1:10 (obr. 9). Model byl společný proo obdobnou konstrukci, která je podporována obloukem. Společný experiment měl v půdorysu čočkovitý tvar a lávky byly kotveny do společných základových bloků. obr. 9 Vizualizace společného experimentu e obr. 10 Model M s balastním zatížením 4.1 Modelová podobnost Pro experiment byla vybrána přímá metoda, která předpokládá fyzikální podobnost modelu a skutečné konstrukce a v níž se zatěžuje model stejným způsobem jako reálná konstrukce. Při použití této metody musí být zajištěny podmínky podobnosti mezi skutečnou konstrukcí a jejím modelem. Vzhledem k použití stejných materiálů jako v reálné konstrukci platí pro zachování podobnosti rovnost poměrných přetvoření a tím i napětí. Zvolené měřítko λ jee rovno 10. Předpokladd rovnosti napětí je dodržen zvýšením stálého zatížení. Balastní zátěž pak odpovídá (λ -1) násobku vlastní tíhy. 4.2 Popis modelu Teoretické rozpětí konstrukce modelu činíí 6,0 m. Trouba mostovky byla zkružena do poloměru 3,75 m. Pro trubku mostovky a oblouku byl vybrán průřez Ø76/4 mmm z oceli S355. V experimentu byl příčný řez mostovkou zjednodušen s ohledem na výrobní možnosti. Ocelové O příčníky byly realizovány jako plech oceli S355 tl. 4 mm s navařenou u přírubou. V příčníkovém plechu see vyřezaly otvory pro zavěšení balastní zátěže. Tuhé závěsy tvořilaa dvojice tyčí T25. Betonová mostovka v tl. 20 mm byla navrhnuta ze speciálního mikrobetonu. Proo betonovou směs byl použit p cement CEM 42,5 R SC a kamenivo frakce 0/4 a 2/4 spolu s dalšímii přísadami. Jako ztracené bednění pro betonáž posloužil tenký plech tl. 1 mm. Spřažení betonové desky a bednícího plechu bylo provedenoo pomocí navařených matic M8 v definovaném rastru. Předpětí typu monostrand bylo vedeno v trubce Ø33,7/2, 6 z oceli S355, která byla přivařena k jednotlivým příčníkům. Předpínací kabel k byl kotven v nadbetonávce základového bloku. 4

obr. 11 Konstrukce hotového modelu obr. 12 Konstrukce hotového modelu 4.3 Výroba modelu Výroba ocelové konstrukce probíhala v brněnské firmě MBNS International. Trouby pro oblouky byly mechanicky zkružovány. Poté byly jednotlivé části ocelové konstrukce svařeny. V laboratoři bylo zhotoveno bednění a armokoš pro základové bloky, které byly následně vybetonovány z betonu C30/37. Po usazení bloků do finální polohy byla provedena montáž táhla (HEB200) spojující oba základy a konstrukcí lávek. V další fázi bylo zhotoveno bednění a výztuž nadbetonávky. obr. 13 Svařování ocelové konstrukce obr. 14 Vyztužení nadbetonávky základového bloku obr. 15 Model před betonáží mostovek obr. 16 Betonáž mostovky 5

Dalším krokem bylo osazení experimentu měřicí technikou. Pro sledování napjatosti jednotlivých konstrukčních částí byly použity odporové tenzometry. Velikost předpínací síly byla měřena pomocí dvou siloměrů osazených na kotevní desku. Pro měření průhybů byly použity potenciometrické snímače umístěné v polovinách a čtvrtinách rozpětí mostovky a oblouku. Aby byl dodržen postup výstavby ve shodě s reálnými konstrukcemi, sledování bylo zahájeno ještě před betonáží mostovek. 4.4 Zatěžovací zkoušky Statická zatěžovací zkouška byla provedena pro tři polohy nahodilého zatížení. Nahodilé zatížení v hodnotě 4 knm -2 bylo aplikováno přidáním betonových bloků a cylindrických závaží na desku mostovky. Při mezní zatěžovací zkoušce bylo na mostovku aplikováno zatížení v hodnotě cca 1,85 násobek užitného zatížení 4 knm -2. Při tomto zatížení došlo k porušení betonové mostovky (obr. 20) nad prvním příčníkem a současně započala velmi pomalá plastizace oceli. V tento moment byla zkouška ukončena a následovalo odtížení. obr. 17 Zatížení na polovině mostovky obr. 18 Mezní zatížení obr. 19 Mezní zatížení obr. 20 Trhlina v mostovce při mezním zatížení 6