BSAH - Beton TKS

V ùDA A V¯ZKUM
SCIENCE AND RESEARCH
Obr. 2 Rozmiestnenie zaÈaÏenia
pri zaÈaÏovacej skú‰ke
Fig. 2 Loading distribution during
the loading test
Obr. 3 Schéma modelu polotuhého spoja
Fig. 3 Scheme of the semi rigid connection
model
Obr .1 Prieãna
a pôdorysná
schéma mosta
Fig. 1 Transverse and
layout scheme
of the bridge
Z AËAÎENIE
VeºkosÈ a geometrická poloha zaÈaÏenia
umiestneného na kaÏd˘ z modelov zodpovedá
zaÈaÏeniu pouÏitému pri zaÈaÏovacej
skú‰ke mosta. Jednalo sa o 6 trojnápravov˘ch
vozidiel typu Tatra 815 a ‰peciálnej
súpravy s návesom. Pre zjednodu-
‰enie boli sily dvoch zadn˘ch náprav vozidiel
Tatra modelované ako sily jednej spoloãnej
nápravy. Nápravy Èahaãa a prívesu
boli rozmiestnené podºa skutoãnosti.
Rozmiestnenie a veºkosti kolesov˘ch tlakov
jednotliv˘ch vozidiel pre zaÈaÏovacie
stavy sú uvedené na obr. 2:
1. zaÈaÏovací stav – 2 vozidlá Tatra 815
v krajnej polohe,
2. zaÈaÏovací stav – 4 vozidlá Tatra 815
v krajnej polohe,
3. zaÈaÏovací stav – 6 vozidiel Tatra 815
v najúãinnej‰ej polohe,
4. zaÈaÏovací stav – 4 vozidlá + zvlá‰tna
súprava v najúãinnej‰ej polohe,
5. zaÈaÏovací stav – zvlá‰tna súprava
v krajnej polohe.
V ¯SLEDKY V¯POâTU
Z anal˘zy vypoãítan˘ch hodnôt vypl˘va, Ïe
pre 1. zaÈaÏovací stav vypoãítaná ohybová
ãiara dobre súhlasí s nameran˘mi hodnotami
(obr. 5). Pri 2. aÏ 5. zaÈaÏovacom
stave je v‰ak viditeºn˘ rozdiel v celkovom
tvare krivky a maximálny nameran˘ priehyb
prekraãuje vypoãítan˘. Skutoãná kon-
‰trukcia sa pre dané zaÈaÏovacie stavy
v prieãnom smere správa „mäk‰ie“ neÏ
v˘poãtov˘ model. Príãinu je treba hºadaÈ
v prieãnom predpätí, ktoré pri relatívne
mal˘ch zaÈaÏeniach zabezpeãuje dobré
Obr. 4 Vymedzenie oblastí na moste,
kde M y > M ykr
Fig. 4 Specification of areas on the bridge
where M y > M ykr
spolupôsobenie nosníkov v prieãnom
smere a skutoãná kon‰trukcia sa správa
ako tuhá ortotropná doska. Pri zvy‰ujúcom
sa zaÈaÏení dochádza v urãitej oblasti
kon‰trukcie k vyãerpaniu tlakovej
rezervy v prieãnom smere. Vzájomnému
pootoãeniu nosníkov bráni uÏ iba predpínacia
v˘ztuÏ, ktorá sa správa ako pruÏina
surãitou tuhosÈou. Vzniká pruÏn˘ kæb –
polotuhé prieãne spojenie. TuhosÈ takéhoto
kæbu moÏno najjednoduch‰ie vypoãítaÈ
nasledujúcou úvahou:
UvaÏujme jednotkové vzájomné pootoãenie
susedn˘ch nosníkov o uhol 1mrad.
Podºa obr. 3 v jednotliv˘ch kábloch vznikne
príslu‰ná deformácia ∆ 1 aÏ ∆ 3 at˘m
príslu‰n˘ prírastok napätia σ 1 aÏ σ 3 , ktor˘
moÏno previesÈ na sily F 1 aÏ F 3 . Z t˘chto
síl na zodpovedajúcich ramenách z 1 aÏ z 3
moÏno urãiÈ fiktívny moment M k bodu
pootoãenia A. Hodnota takéhoto momentu
zodpovedá momentu, ktor˘ by
spôsobil pootoãenie kæbu o 1 mrad. S pôsobením
betónu zálievky v Èahu sa neuvaÏuje.
Analogick˘m spôsobom moÏno vypoãítaÈ
tuhosÈ kæbu vo vodorovnom posunutí,
keì uvaÏujeme jednotkové posunutie
napr. 1 mm.
V˘sledné tuhosti pre tento konkrétny
prípad sú pre pootoãenie: 17 MNm/rad,
resp. pre vodorovné posunutie:
90 MN/m.
Problémom zostáva urãiÈ oblasÈ, v ktorej
dochádza k takémuto efektu. Vzájomné
pootoãenie nosníkov v prieãnom smere
je spôsobené prieãnym ohybov˘m momentom
M y . Sila v predpínacej v˘stuÏi
vyvodzuje opaãn˘ moment. Ak vyãíslime
zostatkovú predpínaciu silu, môÏeme
následne vypoãítaÈ kritick˘ ohybov˘ moment
M ykr . V tomto prípade po zohºadnení
v‰etk˘ch strát bola urãená zostatková
sila vo v˘stuÏi F = 360 kN a M ykr = 125
kNm. Pre urãenie momentu M y na moste
moÏno vyuÏiÈ analógiu ‰ikmej prosto
podopretej dosky. V˘sledné izopásma pre
moment M ykr od jednotliv˘ch zaÈaÏovacích
stavov sú na obr. 4.
V prípade zaÈaÏenia mosta dvomi vozidlami
moment M y nikde neprekroãil kritickú
hodnotu M ykr =125 kN.
Následne bol pre kaÏd˘ zaÈaÏovací stav
vytvoren˘ model, v ktorom boli do kon‰trukcie
v kritick˘ch oblastiach vloÏené pruÏné
kæby a boli vypoãítané priehyby v sledovanom
priereze (obr. 5).
Z uveden˘ch grafov vidieÈ, Ïe ohybové
ãiary na modeloch s vloÏen˘mi polotuh˘-
48 B ETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE 3/2002