Mosty wstęgowe

MOSTY wstęgowe.

Od Autora:
Rozwój polskiej inżynierii mostowej w latach 1989–2016 to fakt bezsporny. W tym okresie zbudowaliśmy kilka tysięcy mostów różnych typów i opanowane zostały nowoczesne metody ich wznoszenia. Polscy inżynierowie starają się nawiązać rywalizację z czołówką projektantów europejskich. Potwierdzeniem tego jest wznoszenie nietypowych obiektów o złożonej strukturze. I tak w ostatnich latach powstała pierwsza w Polsce kładka taśmowa z betonu sprężonego w Lubniu, a następne projekty obiektów tego typu czekają na realizację.
Wiszące mosty taśmowe z betonu sprężonego są ciekawą propozycją w odniesieniu do obiektów usytuowanych na terenach atrakcyjnych turystycznie. Uatrakcyjniają je głównie w sferze wizualnej.
Niniejsza pozycja jest pierwszym w Polsce szerszym opracowaniem tego tematu i może być pomocną dla inżynierów oraz studentów specjalności mostowej chcących bliżej poznać specyfikę konstrukcji taśmowych z betonu sprężonego.

Wrocławska Seria Wydawnicza Inżynierii Mostowej

Katedra Mostów i Kolei (do 2014 roku Zakład Mostów) Wydziału Budownictwa Lądowego i Wodnego Politechniki Wrocławskiej ma siedemdziesięcioletnią historię. Obecnie o pozycję Zakładu troszczy się już czwarte pokolenie pracowników. Naczelną dewizą Zakładu był zawsze ścisły związek badań naukowych i wdrożeń technicznych z dydaktyką. Zaangażowanie pracowników Zakładu na polu eksperckim, projektowym i realizacyjnym zaowocowało wszechstronnym doświadczeniem i bogatym archiwum, w którym zgromadzono wiele ciekawych, wartych upowszechnienia opracowań.
Dziesięć lat temu postanowiliśmy udostępnić dorobek wrocławskiej szkoły mostowej, co zaowocowało pomysłem wydawniczym pt. „Wrocławska Seria Wydawnicza Inżynierii Mostowej”. Mieliśmy wówczas nadzieję wydawać rocznie przynajmniej jedną pozycję serii, która będzie dotyczyć aktualnych problemów polskiej inżynierii mostowej. Pragniemy, by poszczególne tomy były ściśle związane z praktyką inżynierską i równocześnie miały walor dydaktyczny.
Seria adresowana jest do inżynierów i studentów chcących poszerzyć swoją wiedzę i umiejętności w zakresie najnowszych osiągnięć inżynierii mostowej.

Spis treści
Wrocławska Seria Wydawnicza Inżynierii Mostowej ................................................................ 7
Od autorów ..................................................................................................................................... 9
1. Wstęp ........................................................................................................................................ 11
1.1. Wiszące konstrukcje mostowe ......................................................................................... 11
1.2. Podstawowe określenia.................................................................................................... 16
2. Rozwiązania konstrukcyjne .................................................................................................... 19
2.1. Podstawowe informacje................................................................................................... 19
2.2. Konstrukcje o linach niewspółpracujących z pomostem................................................. 21
2.3. Monolityczne taśmowe konstrukcje sprężone wykonywane na pełnym rusztowaniu...... 21
2.4. Konstrukcje taśmowe wykonane z elementów prefabrykowanych................................. 23
2.4.1. Kładki dla pieszych wykonywane w Czechach (i w dawnej Czechosłowacji)
z segmentów DS-Lv i DS-L ................................................................................ 23
2.4.2. Kładka dla pieszych nad rzeką Sacramento, USA .............................................. 31
2.4.3. Kładka we Frýdek-Místek, Czechy..................................................................... 32
2.4.4. Kładka przez jezioro Hodges w Kalifornii, USA................................................ 33
2.4.5. Polskie projekty i realizacje ................................................................................ 34
2.4.6. Kładki o nieprostoliniowym układzie w planie .................................................. 47
2.4.7. Drogowy prefabrykowany most wstęgowy (Rafael Iglesias Bridge)
przez rzekę Colorado w Kostaryce ..................................................................... 51
2.4.8. Most Barra Maldonado w Urugwaju .................................................................. 54
2.4.9. Most Shiosai, Japonia ......................................................................................... 54
2.5. Mosty wiszące o zewnętrznym układzie nośnym............................................................ 55
2.6. Mosty wstęgowo-wiszące ................................................................................................ 59
2.7. Konstrukcje łukowe z pomostem wstęgowym ................................................................ 62
2.8. Podsumowanie ................................................................................................................. 68
3. Podstawy projektowania konstrukcji wstęgowych ............................................................... 69
3.1. Podstawy prawne ............................................................................................................. 69
3.2. Kształtowanie .................................................................................................................. 69
3.3. Wyposażenie .................................................................................................................... 70
3.4. Podstawy obliczeń i wymiarowania ................................................................................ 70
3.4.1. Obciążenia i oddziaływania ................................................................................ 70
3.4.2. Zasady obliczeń .................................................................................................. 70
3.4.3. Wymiarowanie .................................................................................................... 74
4. Zasady obliczania wiotkich cięgien o małych strzałkach zwisu .......................................... 75
4.1. Pojęcie podstawowe ........................................................................................................ 75
4.2. Działanie obciążenia równomiernie rozłożonego wzdłuż rozpiętości przęsła ................ 78
4.3. Długość cięgna ................................................................................................................ 81
4.4. Ogólny sposób obliczania cięgna przy obciążeniach dodatkowych................................ 84
4.5. Wpływ zmian temperatury na wielkość wartość siły naciągu cięgna ............................. 86
4.6. Cięgno z podporami usytuowanymi na różnych poziomach ........................................... 87
5. Przykład obliczeń wstęgowej kładki dla pieszych ................................................................ 89
5.1. Przyjęte uproszczenia ...................................................................................................... 89
5.2. Założenia obliczeniowe ................................................................................................... 89
5.3. Parametry modelu obliczeniowego ................................................................................. 90
5.3.1. Charakterystyki materiałowe .............................................................................. 90
5.3.2. Charakterystyki geometryczne............................................................................ 90
5.3.3. Obciążenia........................................................................................................... 91
5.4. Wytężenie konstrukcji pod działaniem obciążeń stałych ................................................ 92
5.5. Obliczenie wykonawczych strzałek zwisu taśmy............................................................ 93
5.6. Wytężenie kładki w warunkach długotrwałego działania obciążeń
stałych g oraz wpływ pełzania i skurczu betonu w czasie t = ∞ ..................................... 94
5.7. Stan użytkowy – wpływ ciężaru własnego, obciążenia użytkowego
i zmian temperatury w czasie t = ∞ ................................................................................. 99
6. Numeryczne metody statycznej i dynamicznej analizy konstrukcji wstęgowych............ 104
6.1. Wykorzystanie komputerowych systemów obliczeniowych ......................................... 104
6.2. Analiza statyczna ........................................................................................................... 104
6.2.1. Modele obliczeniowe konstrukcji wstęgowych ................................................ 104
6.2.2. Model geometrii konstrukcji wstęgowej ........................................................... 105
6.2.3. Modele materiałów ........................................................................................... 109
6.2.4. Sposób realizacji obliczeń................................................................................. 109
6.2.5. Przykład numerycznej analizy wstęgowej kładki dla pieszych ........................... 110
6.3. Analiza dynamiczna ...................................................................................................... 118
6.3.1. Uwagi ogólne .................................................................................................... 118
6.3.2. Ruch człowieka na kładkach dla pieszych ........................................................ 119
6.3.3. Komfort użytkowania konstrukcji .................................................................... 121
6.3.4. Specyfika analizy dynamicznej kładek wstęgowych [63] ................................ 124
6.3.5. Przykład obliczeniowy ...................................................................................... 126
6.3.5.1. Opis obiektu ....................................................................................... 126
6.3.5.2. Charakterystyki mechaniczne zastosowanych materiałów ................ 127
6.3.6. Analiza dynamiczna konstrukcji ....................................................................... 128
7. Podsumowanie ....................................................................................................................... 130
Literatura...................................................................................................................................... 131