Renowacja mostu kolejowego Müngsten, Niemcy

Projekt klienta

Klient
DB Netz AG, Produktionsdurchführung Düsseldorf, Niemcy
www.dbnetze.com
Zarządzanie projektem
DB Engineering & Consulting GmbH, Cologne, Niemcy
www.db-engineering-consulting.de
Ogólne planowanie
IGS Ingenieure GmbH & Co. KG
www.igs-ib.de
Ponowna analiza statyczno-wytrzymałościowa
IWS Beratende Bauingenieure
www.iws-idstein.de
Sprawdzenie analizy statyczno-wytrzymałościowej
PSP - Professor Sedlacek und Partner, Dortmund, Niemcy
www.psp-ingenieure.de

Długość: ~ 465.0 m | szerokość: ~ 27.0 m | wysokość: ~ 81.0 m | masa: ~ 4,011 t
Węzły: 3,657 | pręty: 5,485 | materiały: 13 | przekroje: 266

Most Müngsten, ukończony w roku 1897, jest zaliczany obecnie do najważniejszych stalowych mostów na świecie. Jego wysokość, 107 m nad rzeką Wupper, sprawia, że jest najwyższym mostem kolejowym w Niemczech. Projekt jest oparty na projekcie wiaduktu Garabit, autorstwa Gustava Eiffel'a, który zbudowano w roku 1884 koło Saint-Flour w południowej Francji.

Most łączy dwa miasta: Solingen i Remscheid. Prawie 120-letni okres eksploatacji oraz działanie warunków atmosferycznych doprowadziły do powstania różnorakich uszkodzeń konstrukcji. Ponadto, projekt nie spełniał obecnie obowiązujących norm. Dlatego niezbędna była renowacja konstrukcji, pozwalająca na jej eksploatację przez kolejne 30 lat.

Ponowna analiza statyczno-wytrzymałościowa mostu została przeprowadzona przez firmę IWS Ingenieure. Analiza została sprawdzona przez PSP - Professor Sedlacek and Partner przy użyciu programu RSTAB.

Konstrukcja

Całkowita długość mostu wynosi 465 m. Składa się z konstrukcji łukowej o rozpiętości 170 m, a po bokach mostu znajdują się mosty kratownicowe o długości 30 i 45 m, podparte na łożyskach wałkowych, znajdujących się na słupach kratownicowych.

U góry mostu znajduje się ruszt, na którym zaprojektowano dwutorową linię kolejową.

Ponowne obliczenia

Obliczenia dotyczące użytkowania konstrukcji oraz obliczenia kontrolne przeprowadzono na modelu 3D konstrukcji szkieletowej. Modelowanie przeprowadzono z uwzględnieniem wykrytych uszkodzeń. Na przykład, specjalną uwagę przywiązano do punktów przegubowych, tak, aby w realistyczny sposób odwzorować poruszające się w ograniczony sposób łożyska wałkowe.

W odróżnieniu od pierwotnej analizy statyczno-wytrzymałościowej, po raz pierwszy uwzględniono 13 przypadków obciążeń, na przykład etapowanie łuku kratownicowego. Ówcześnie łuk był montowany przy użyciu elementów o długości do 30 m. Etapowanie konstrukcji mają znaczący wpływ na stan naprężeń w przypadku obciążenia ciężarem własnym.

Oprócz normalnie występujących obciążeń zmiennych, takich jak działanie temperatury, wiatru, przyspieszenia, hamowania, obciążeń bocznych, zastosowano 3 wpływy rozciągania (wpływ obciążenia UIC71 etc). Ponowne obliczenia zostały zweryfikowane i skalibrowane m. in. podczas testów przeprowadzonych w warunkach obciążenia.

Wyniki i renowacja

Dzięki ponownym obliczeniom, możliwe było przeanalizowanie uszkodzeń konstrukcji. W pojedynczych elementach konstrukcyjnych, takich jak podłużne i drugorzędne belki podłużne, stężenia oraz zakotwienia, stopień wykorzystania przekraczał 200 %. To skutkowało podjęciem decyzji o przeprowadzeniu gruntownego remontu mostu.

Najpoważniejszą interwencją była wymiana części jezdnej mostu, co wymagało całkowitego zamknięcia linii kolejowej. Ponadto, konieczne było zmniejszenie obciążenia. Remont mostów kratownicowych, słupów, elementów fundamentów oraz łuku mógł odbywać się przy ograniczonym ruchu kolejowym.

Pomimo wysokich kosztów remontu, została podjęta decyzja o zachowaniu niezwykłej stalowej konstrukcji mostu Müngsten.

RSTAB Program główny
RSTAB 8.xx

Program główny

Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych

Cena pierwszej licencji
2 550,00 USD
RSTAB Konstrukcje stalowe i aluminiowe
STEEL 8.xx

Moduł dodatkowy

Ogólna analiza naprężeń dla prętów stalowych

Cena pierwszej licencji
760,00 USD
RSTAB Inne
RSMOVE 8.xx

Moduł dodatkowy

Generowanie przypadków obciążeń z obciążeń ruchomych dla prętów i zbiorów prętów

Cena pierwszej licencji
450,00 USD