|
Autor
|
Malika Urinova
|
|
Uniwersytet
|
CTU | Wydział Budownictwa, Czechy
|
Podstawowe informacje
Cel: Most dla pieszych i rowerzystów
Rozpiętość: 18 metrów (między podporami)
Materiał: Łuki nośne z drewna klejonego warstwowo, inne elementy z drewna konstrukcyjnego litego
Konstrukcja nośna
Główny system nośny składa się z dwóch wygiętych łuków wykonanych z drewna klejonego warstwowo (np. GL24h), o przekroju prostokątnym. Łuki są zakotwione w betonowych fundamentach zbrojonych, które przenoszą zarówno pionowe, jak i poziome składowe obciążenia na fundament. Pomiędzy łukami umieszczona jest przestrzenna struktura stężająca wykonana z drewna konstrukcyjnego litego, składająca się z elementów pochylonych i poziomych.
Nawierzchnia (chodnik)
Chodnik jest podparty na dolnej części łuków przez poprzeczne belki wykonane z drewna konstrukcyjnego. Powierzchnia chodnika składa się z podłużnie ułożonych desek drewnianych, mocowanych za pomocą wkrętów lub gwoździ.
Wypełnienie i poręcz
Górna część konstrukcji składa się z przestrzennego wypełnienia stężającego, które jednocześnie pełni funkcję poręczy ochronnej. Wypełnienie to wykonane jest z drewna konstrukcyjnego litego w postaci diagonalnych i poziomych wzmocnień.
Fundacje
Konstrukcja jest umieszczona na betonowych fundamentach zbrojonych, które zapewniają:
przeniesienie obciążeń na grunt fundamentowy, zakotwienie łuków, aby zapobiec przemieszczeniom i przewróceniu, oraz ochronę drewna przed bezpośrednim kontaktem z wilgocią.
Rozwiązanie materiałowe
Łuki nośne: Drewno klejone warstwowo (np. GL24h)
Inne elementy (kratownice, wypełnienia, nawierzchnia): Drewno konstrukcyjne lite
Wszystkie elementy drewniane pokryte są ochronnym wykończeniem przed warunkami atmosferycznymi, promieniowaniem UV i atakiem biologicznym.
Projektowany drewniany most dla pieszych i rowerzystów został poddany ocenie statycznej w odniesieniu do podstawowych kombinacji obciążeń zgodnie z obowiązującymi normami. Obliczenia wykonano za pomocą modelu numerycznego w programie RFEM 6, wykorzystując Metodę Elementów Skończonych (MES).
Obciążenie osiowe i moment zginający My
Most został zaprojektowany z uwzględnieniem obciążenia projektowego od obciążenia użytkowego (piesi i rowerzyści) zgodnie z ČSN EN 1991-1-1. Dodatkowo uwzględniono ciężar własny konstrukcji i dodatkowe obciążenia stałe. Wynikowe siły osiowe w głównych elementach nośnych były analizowane i porównywane z nośnością przekrojów.
W obszarach maksymalnego zginania monitorowano moment zginający wzdłuż osi y (My), a wynikowe wartości porównano z projektowym momentem zginającym dla drewna. Zweryfikowano, że maksymalne wartości nie przekraczają ostatecznej nośności materiału.
Globalne odkształcenia całej konstrukcji były monitorowane dla obciążenia reprezentującego w pełni zajęty most. Maksymalne ugięcie konstrukcji odpowiada przepisowemu stosunkowi ograniczeń l/300. Dlatego most spełnia wymogi stanu granicznego użytkowalności (SLS).
Równoważne naprężenie sprężyste
W celu kompleksowej oceny naprężeń w konstrukcji, stan naprężeń oceniano za pomocą równoważnego naprężenia sprężystego według hipotezy von Misesa. Uzyskane wartości porównano z charakterystycznymi wartościami wytrzymałości drewna użytego, i zweryfikowano, że żaden krytyczny punkt konstrukcji nie przekracza ostatecznego limitu naprężenia. Konstrukcja jest więc bezpieczna pod względem stanu granicznego nośności (ULS).
Analiza wiatru
Dla aerodynamicznej oceny drewnianego mostu dla pieszych i rowerzystów użyto symulacji programu RWIND 3. Wyniki pokazują rozkład prędkości wiatru wokół konstrukcji i zachowanie się wzoru przepływu. Mapa kolorów wyraźnie wskazuje znaczące przyspieszenie przepływu nad konstrukcją oraz powstawanie strefy wirów za nią. Najwyższe obciążenie wiatrem koncentruje się na nawietrznej krawędzi łuku.
Linie przepływu pokazują, że przepływ powietrza częściowo przenika przez konstrukcję kratownicową, potwierdzając jej korzystną przepuszczalność. Kształt łuku przyczynia się do płynnego przepływu i minimalizuje powstawanie burzliwych wirów. Konstrukcja wykazuje więc dobre właściwości aerodynamiczne i równomierny rozkład obciążeń wiatrowych.
