Zadanie 6, obiekty mostowe semestr I mgr
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->sem. I mgr Obiekty mostowe – ćwiczenia kier. Budownictwo ZADANIE 6A 29.04.2015  Dana jest swobodnie podparta kładka dla pieszych z betonu sprężonego o pełnym prostokątnym przekroju poprzecznym.  Rozpiętość  teoretyczna  kładki  wynosi  15,0  m,  zaś  jej  grubość  –  60  cm.  Kable  sprężające prowadzone są równolegle do siebie, po identycznych trasach parabolicznych, w rozstawie 18 cm. Na skutek błędu projektanta kładka sprężona została zbyt dużą siłą. W efekcie na górnej powierzchni płyty, w środku rozpiętości, pojawiły się zarysowania prostopadłe do długości kładki, przebiegające przez całą jej szerokość. Zmniejszenie  siły  sprężającej  na  tym  etapie  budowy  jest  niemożliwe  ze  względów  technologicznych.  W zaistniałej  sytuacji  projektant  zdecydował  o  zastosowaniu  balastującego  obciążenia  z  betonowych  płyt drogowych układanych na całej powierzchni kładki.  1. Projektant podał, jaką minimalną grubość warstw płyt betonowych należy ułożyć na moście, aby rysy całkowicie się zamknęły.  Ile wynosi ta grubość? 2. Obciążenie balastujące pozostanie na obiekcie przez określony przez projektanta czas, do momentu aż na skutek procesów reologicznych siła sprężająca w cięgnach zmniejszy się i przestanie stanowić zagrożenie dla konstrukcji. Wówczas po usunięciu balastu z płyty rysy na górnej powierzchni płyty nie otworzą  się  już  ponownie.  Ile  wynosi  podana  przez  projektanta  wielkość  pożądanej  straty  siły sprężającej?  Uzupełniające dane do obliczeń Parametry kabli sprężających według katalogu1: nośność charakterystyczna pojedynczego kabla: Pvk = 1116,0 kN siła sprężająca przyłożona do każdego kabla na etapie sprężania wyniosła 66% Pvk a więc 736,6 kN Odległość osi cięgna wypadkowego od dolnych włókien przekroju w środku rozpiętości kładki: a = 0,08 m  Założenia do obliczeń W celu obliczenia momentów zginających należy: przyjąć ciężar objętościowy betonu mostu oraz betonu płyt drogowych γ = 25,0 kN/m3, założyć brak jakiegokolwiek obciążenia wyposażeniem. Straty doraźne siły sprężającej należy pominąć. Do  czasu  zaistnienia  awarii  i  obciążenia  płytami  drogowymi  nie  nastąpią żadne straty  trwałe  siły sprężającej. Wszystkie obliczenia należy prowadzić wyłącznie na wartościach charakterystycznych. W obliczeniach należy pominąć wpływ stali sprężającej i zbrojeniowej na sztywność dźwigara. W odniesieniu do górnych włókien betonu realizowane będzie sprężenie pełne według PN‐91/S‐100422, tj.  niedopuszczalne  jest  jakiekolwiek  rozciąganie  betonu  (projektant  przyjął  podwyższony  standard bezpieczeństwa z uwagi na zaistniałą sytuację awaryjną).   12 Freyssinet Polska Sp. z o. o.: „Konstrukcje sprężone. System C” PN‐91/S‐10042: Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. ProjektowanieProwadzący: Marcin Abramski PG, WILiŚ, KTSiM 2014/15 sem. I mgr Obiekty mostowe – ćwiczenia kier. Budownictwo ZADANIE 6B Niniejsze zadanie stanowi ciąg dalszy zadania 6.  13.05.2015 Kierownik budowy zakwestionował rozwiązanie podane przez projektanta. Swoje stanowisko uzasadnił zbyt wysokimi  kosztami  oczekiwania  na  spadek  siły  sprężającej  i  karami  umownymi  za  niedotrzymanie  terminu realizacji.  Stwierdził, że spadek  siły  sprężającej  nastąpi  znacznie  szybciej  przy  zwiększonym  obciążeniu płytami,  ponieważ  zjawiska  pełzania  betonu  i  relaksacji  stali  sprężającej  zachodzą  szybciej  przy  wysokim wytężeniu  tych  materiałów.  Kierownik  budowy  zalecił  zwiększenie  grubości  warstw  płyt  betonowych. Podane przez siebie rozwiązanie poparł obliczeniami, w których wykazał, że zalecane przez niego obciążenie jest  największym  możliwym  obciążeniem,  przy  którym  spełnione  są  wszystkie  cztery  poniższe  warunki wytrzymałościowe przekroju sprężonego: a) Naprężenia  w  splotach  od  ich  sprężenia  oraz  od  zginania  płyty  nie  przekroczą  wartości  naprężeń dopuszczalnych w stali kabli. b) Nie  zostanie  osiągnięty  moment  rysujący  przekrój  sprężony  (w  dolnych  włóknach)  przy  zastosowaniu współczynnika pewności s1 = 1,2. c) Nie  zostanie  osiągnięty  moment  niszczący  przekrój  sprężony  ze  względu  na  stal  sprężającą  przy zastosowaniu współczynnika pewności s2 = 2,0. d) Nie  zostanie  osiągnięty  moment  niszczący  przekrój  sprężony  ze  względu  na  beton ściskany przy zastosowaniu współczynnika pewności s3 = 2,4. W  swoich  obliczeniach,  tam  gdzie  to  było  uzasadnione,  kierownik  budowy  zastosował  wartość  siły sprężającej zmniejszoną o straty. Wielkość łącznych strat siły sprężającej oszacował na 20%. Ile wynosi grubość warstw płyt betonowych zalecona przez kierownika budowy?  Założenia i dane do obliczeń – pozostają aktualne z części A zadania, a ponadto: Parametry materiałowe: Beton B45 według PN‐91/S‐100423: wytrzymałość na ściskanie Rbk = 33,7 MPa  wytrzymałość na rozciąganie Rbtk 0,05 = 2,3 MPa  moduł sprężystości: Eb = 37,8 GPa Stal sprężająca klasy 1860 MPa według katalogu4: kable 4L15,7 składające się z czterech lin φ15,7 mm, każda z lin o przekroju poprzecznym 150 mm2 naprężenia dopuszczalne w stali liny wg p. 9.3.1 PN‐91/S‐10042: dop = 80% Pvk /Av = 1488 MPa moduł sprężystości: Ev = 195 GPa Odległość dolnych włókien stali sprężającej od dolnych włókien betonu: av = 0,06 m Do obliczeń  przyjmij następujące współczynniki normowe, zgodne z punktami 6.4 oraz 9.4.3 normy PN‐91/S‐10042: współczynnik uplastycznienia rozciąganego betonu λ = 2,0 graniczna wysokość strefy ściskanej betonu xlim = 0,40∙h1 (gdzie h1 ‐ wysokość użyteczna przekroju) Dla  dolnych  włókien  betonu  realizowane  będzie  sprężenie  ograniczone  według  PN‐91/S‐10042,  tj. dopuszczalne jest rozciąganie betonu do wartości Rbtk 0,05. Podwyższony standard bezpieczeństwa przyjęty uprzednio dotyczy jedynie górnych włókien betonu.  34PN‐91/S‐10042: Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. ProjektowanieFreyssinet Polska Sp. z o. o.: „Konstrukcje sprężone. System C”Prowadzący: Marcin Abramski PG, WILiŚ, KTSiM 2014/15  [ Pobierz całość w formacie PDF ]