Ogólna charakterystyka obciążenia
Na obiekty mostowe działają obciążenia stałe i zmienne. Obciążeniami stałymi są ciężary własne elementów konstrukcyjnych (przęseł, podpór, parcie gruntu) oraz ciężary elementów wyposażenia (nawierzchnia, balustrady, latarnie itp.). Obciążeniami zmiennymi są: parcie wiatru, parcie lodów oraz obciążenia użytkowe (tabor samochodowy, kolejowy, tramwajowy, tłum pieszych). Dodatkowo siły wewnętrzne w konstrukcji mogą wywoływać inne czynniki fizyczne, np.: zmiany temperatury, zjawiska reologiczne czy też tarcie.
Obliczenie obciążenia stałego jest stosunkowo proste. Znając geometrię ustroju, rodzaj materiału, z jakiego są wykonane poszczególne elementy konstrukcji oraz ciężar objętościowy materiałów konstrukcyjnych, można określić ciężar własny konstrukcji i jego wyposażenia. Ponadto obciążenie ciężarami stałymi w okresie eksploatacji mostu albo nie ulega zmianie, albo zmienia się tylko w stosunkowo nieznacznym stopniu. Zmiany te mogą być związane np. z prowadzonym remontem czy modernizacją obiektu (wymiana nawierzchni, poręczy itp.).
Znacznie trudniej jest ustalić ciężar obciążenia eksploatacyjnego, gdyż po obiekcie mostowym mogą się poruszać pojazdy różnego typu. Zróżnicowanie to dotyczy zarówno rodzaju jak i wartości obciążenia. Obciążenie eksploatacyjne zależy od struktury ruchu - liczby pojazdów różnego rodzaju (samochodów osobowych, ciężarowych lekkich, ciężarowych ciężkich itp.) w ogólnej liczbie poruszających się po moście. Struktura ruchu może zmieniać się w czasie, przy czym mogą to być krótkie odcinki czasowe, np. różne pory dnia, jak i długie, np. miesiące czy lata. Również zmienne jest nasilenie ruchu- liczba pojazdów przejeżdżająca przez obiekt w jednostce czasu - godzinie, dniu, roku. Zmienne są także odległości pomiędzy pojazdami. Przy niezakłóconym ruchu odległość ta może wynosić kilka czy nawet kilkanaście metrów, ale mogą zdarzyć się obciążenia typu „zator", kiedy odległość pomiędzy pojazdami jest minimalna. Można więc powiedzieć, że obciążenie mostów ma charakter stochastyczny. Uwaga ta dotyczy również dłuższej perspektywy czasowej - inne pojazdy jeździły kiedyś po drogach, inne jeżdżą dzisiaj, a z dużym prawdopodobieństwem można powiedzieć, że jeszcze inne będą jeździły w przyszłości. Nie jest więc możliwe sprawdzenie konstrukcji na działanie każdego rodzaju potencjalnego obciążenia. Zachodzi więc konieczność stworzenia pewnego modelu obciążenia, który pozwoli na wyznaczenie sił wewnętrznych, odpowiadających siłom wywołanym przez rzeczywiste obciążenie - nie tylko pojazdów aktualnie poruszających się po obiektach, ale również tych, które będą się poruszały po drogach w czasie przewidywanego okresu eksploatacji obiektu, a więc co najmniej przez kilkadziesiąt lat. Przy tworzeniu modelu należy uwzględnić nie tylko ciężar pojedynczych pojazdów lecz również strukturę ruchu i jego natężenie, możliwość powstawania tzw. zatorów itp., a także prawdopodobieństwo wystąpienia określonego typu obciążenia.
(…)
…) niewiele wspólnego z rzeczywistym obciążeniem poruszającym się po obiektach inżynierskich, jakkolwiek w niektórych przypadkach schemat obciążenia może być podobny do rzeczywistego, np. w przypadku schematu 2S podanym w Polskiej Normie [33].
Analiza tylko polskich norm obciążenia obiektów na przestrzeni XX wieku
pokazuje, jak zmieniały się charakter modelu obciążenia oraz jego wartość. Z reguły…
… i płytowych oraz tuneli - 100 lat,
e) dla ustrojów nośnych przęseł belkowych i skrzynkowych z pomostami:
- masywnymi - 80 lat,
- lekkimi i gęstożebrowymi - 60 lat,
f) dla ustrojów nośnych przęseł sprężonych całym przekrojem - 60 lat,
g) dla pomostów:
- masywnych (o minimalnej grubości 25 cm, zamocowanych w dźwigarach o dużej sztywności) - 40 lat,
- lekkich i gęsto żebrowanych - 30 lat,
h) dla przepustów - 40…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)