statickÁ a experimentÁlna analÝzadiplom.utc.sk/wan/820.pdfstatickÁ a experimentÁlna analÝza...

82

Upload: others

Post on 09-Mar-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE
Page 2: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA

CESTNÉHO MOSTA

DIPLOMOVÁ PRÁCA

LUCIA FEČIKOVÁ

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

STAVEBNÁ FAKULTA

Katedra stavebnej mechaniky

Konzultant: prof. Ing. Ján Benčat, Ph.D

Stupeň odbornej kvalifikácie: Inžinier

Dátum odovzdania práce: 2006-04-21

Dátum obhajoby: 2006-06

ŽILINA 2006

2

Page 3: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

3

Page 4: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

4

FEČIKOVÁ, Lucia: Statická a experimentálna analýza cestného mosta [Diplomová

práca].

Žilinská univerzita v Žiline. Stavebná fakulta; Katedra stavebnej mechaniky.

Konzultant: prof. Ing. Ján Benčat, Ph.D.

Stupeň odbornej kvalifikácie: Stavebný inžinier. Žilina : SvF ŽU, 2006.

Úlohou diplomovej práce bolo vypracovať statický výpočet tuhosti a deformácií

mostnej konštrukcie od normového a skúšobného zaťaženia aplikáciou MKP.

Riešenie spočívalo vo vytvorení výpočtového modelu vo výpočtovom programe IDA

NEXIS 32 3.60.15.

Analýza vplyvu polohy vozidla na výslednú deformáciu mostnej konštrukcie.

Experimentálne overenie výsledkov numerických výpočtov in situ statickou

zaťažovacou skúškou.

FEČIKOVÁ, Lucia: Static and experimental analysis of the road bridge :

[graduation work].

University of Žilina. Faculty of Civil Engineering; Department of Structural

Mechanics. Tutor: prof.Ing.Ján Benčat, Ph.D.

Graduate level: Building engineer. Žilina: SvF ŽU, 2006.

The graduation work target was static computation of stiffness and deformation of

bridge structure from standard and testing load by the applying of FEM ( Finite

Element Method ). The solution consist of creating of on analysis model using

computing program IDA NEXIS 32 3.60.15. The analysis of the optimal test vehicle

positions to final maximum deformations of bridge structure and experimental

verifications of numeric calculations by static loading test in situ were carried out,

too.

Page 5: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

5

Predhovor

Most na pozemnej komunikácií cez rieku Slaná nachádzajúci sa v extraviláne

obce Tornaľa v okrese Revúca, je riešený ako šikmý, prefabrikovaný, päťpólový

most s rozpätím polí ( 29,5 m+ 3 x 42 m + 41,5 m ) . Ide o spriahnutú konštrukciu

z predpätých tyčových prefabrikátov I – 96. Nosníky sú spojené spriahajúcou

železobetónovou doskou z betónu C 30/37. Jednotlivé polia sú ako prosté nosníky.

Most je projektovaný pre zaťažovacu triedu „ A „ a musí vyhovovať normovým

zaťaženiam v zmysle revidovanej STN 73 6203 ( 1986 ) „ Zaťaženie mostov „

Ako skúšobné zaťaženia bolo navrhnuté 6x Tatra 815, každá s hmotnosťou 25 t.

Keďže sa jedná o nový most, ktorý ešte nie je v prevádzke , bolo nutné overiť

jeho tuhosť a jeho správanie sa pri zaťažení normovým a skúšobným zaťažením. Ako

skúšobné zaťaženia bolo navrhnuté 6x Tatra 815, každá s hmotnosťou 25 t.

V súvislosti s tým mi bola zadaná téma diplomovej práce, ktorej úlohou bolo

zistiť tuhosť a deformácie mostnej konštrukcie od normového a skúšobného

zaťaženia, ako aj vplyv polohy vozidiel na výslednú deformáciu a experimentálne

overiť výsledky numerických výpočtov in situ statickou zaťažovacou skúškou.

Pre tento výpočet bolo potrebné vytvoriť výpočtový model danej mostnej

konštrukcie vo výpočtovom programe IDA NEXIS 32 3.60.15 . Mostná konštrukcia

bola namodelovaná pomocou rovinných 2D prvkov ako dosko – prútový model .

Výsledkom bolo zistenie najväčších deformácií pre jednotlivé polia.

Na tomto mieste by som sa poďakovala vedúcemu diplomovej práce prof. Ing.

Jánovi Benčatovi Phd a Ing.Danielovi Papanovi, za ich nezištnú pomoc, rady

a pripomienky pri spracovaní tejto diplmovej práce.

Page 6: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

6

OBSAH

Úvod.............................................................................................................................. 8

1. Popis mostnej konštrukcie.................................................................................... 10

1.1 Základné údaje o mostnom objekte............................................................. 10

1.2 Technické údaje o moste.................................................................................. 10

1.3 Nosná konštrukcia mosta .................................................................................. 11

1.4 Vybavenie mosta............................................................................................... 12

1.4.1 Vozovka ..................................................................................................... 12

1.4.2 Ložiská ...................................................................................................... 12

1.4.3 Mostné závery ............................................................................................ 13

1.4.4 Prechodové dosky ...................................................................................... 13

1.5 Spodná stavba ................................................................................................... 13

2. Zaťaženie mosta ................................................................................................ 13

2.1 Normové zaťaženie ..................................................................................... 13

2.2 Skúšobné zaťaženie..................................................................................... 17

3. Výpočtový konečno prvkový model mostnej konštrukcie............................. 22

4. Výpočet ohybových momentov a priehybov....................................................... 25

4.1 Normové zaťaženie ........................................................................................... 26

4.1.1 Výpočet ohybových momentov .................................................................. 27

4.1.2 Výpočet priehybov......................................................................................... 33

4.2 Skúšobné zaťaženie.......................................................................................... 39

4.2.1 Výpočet ohybových momentov ..................................................................... 39

4.2.2 Výpočet priehybov......................................................................................... 45

5. Analýza účinnosti polohy vozidiel na výsledný priehyb mostnej konštrukcie 51

5.1 Účinnosť priehybová......................................................................................... 51

5.1.1 Prvé pole ( 29,5 m ).................................................................................... 51

5.1.2 Druhé, tretie, štvrté pole ( 42,0 m ) ............................................................ 52

5.1.3 Piate pole ( 41,5 m ) ................................................................................... 52

5.2 Účinnosť momentová........................................................................................ 52

5.2.1 Prvé pole ( 29,5 m ).................................................................................... 53

Page 7: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

7

5.2.2 Druhé, tretie, štvrté pole ( 42,0 m ) ............................................................ 53

5.2.3 Piate pole ( 41,5 m ) ................................................................................... 53

5.3 Vyhodnotenie teoretických výsledkov.............................................................. 67

6. Statická zaťažovacia skúška ................................................................................ 68

7. Záver ..................................................................................................................... 72

Zoznam použitej literatúry: ..................................................................................... 73

Prílohy:....................................................................................................................... 74

Page 8: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

8

Úvod

Dňa 30. októbra 2005 bola zadaná diplomantke Lucii Fečikovej na katedre stavebnej

mechaniky SvF ŽU v Žiline diplomová práca: „ Statická a experimentálna analýza

cestného mosta“. Úlohou diplomovej práce bolo vykonať statický výpočet tuhosti

a deformácií mostnej konštrukcie od normového a skúšobného zaťaženia aplikáciou

MKP a analýzu vplyvu polohy vozidla na výslednú deformáciu mostnej konštrukcie,

ako aj experimentálne overenie výsledkov numerických výpočtov in situ statickou

zaťažovacou skúškou mostnej konštrukcie. Pre výpočet bol vybraný most nad riekou

Slaná v extraviláne obce Tornaľa. Obj. 203-00, stavba I/50 ( R2 ) Tornaľa - preložka

- 1. etapa.

Riešenie spočívalo vo vytvorení výpočtového modelu vo výpočtovom systéme IDA

NEXIS 32 3. 60.15. Mostná konštrukcia bola namodelovaná pomocou rovinných

2D prvkov.

Práca je rozdelená do 6 kapitol, obsahuje 68 strán, 74 obrázkov, 32 tabuliek.

Kapitola 1 popisuje mostnú konštrukciu, technické údaje o moste a nosnú

konštrukciu mosta.

V kapitole 2 sa nachádza popis zaťaženia normového aj skúšobného, pôsobiaceho na

mostnú konštrukciu. Uvádza aj jeho rozmiestnenie na mostnú konštrukciu.

Kapitola 3 sa zaoberá popisom MKP, výpočtového systému NEXIS 32

a výpočtového modelu mosta.

Kapitola 4 sa zaoberá výpočtom ohybových momentov a priehybov mostnej

konštrukcie. Ďalej sú tu uvedené výsledky výpočtov ohybových momentov

a priehybov tak od normového, ako aj od skúšobného zaťaženia a obrázky polôh

zaťaženia.

Súčasťou kapitoly 5 je analýza účinnosti vplyvu polohy vozidiel na výsledný

priehyb mostnej konštrukcie. Analyzované sú rôzne polohy vozidla - priečne

a pozdĺžne posuny na moste. Kapitola obsahuje tabuľky jednotlivých priehybov v

skúmaných bodoch a grafy závislosti priehybov od jednotlivých premiestnení

vozidla.

Page 9: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

9

Sú tu vyhodnotené teoretický získané výsledky a zaoberá sa možnými dôsledkami

nepresnej polohy zaťažovacích vozidiel na analyzovanej mostnej konštrukcii, resp.

na mostných konštrukciách podobného typu. Kapitola 6 popisuje prípravu, priebeh a vyhodnotenie experimentálnej zaťažovacej

skúšky predmetnej mostnej konštrukcie.

Page 10: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

10

1. Popis mostnej konštrukcie

1.1 Základné údaje o mostnom objekte

Názov mosta: Most nad riekou Slaná v km 3,120 50

Stavba: I/50 ( R2 ) Tornaľa - preložka - 1. etapa

Objekt: 203 – 00 Most nad riekou Slaná v km 3,120 50

Stavebník: Slovenská správa ciest IÚ, Banská Bystrica

Katastrálne územie: Šafárikovo

Obec: extravilán obce Tornaľa

Okres: Revúca

Projektant: Dopravoprojekt, a.s. Bratislava, stredisko Zvolen

pracovisko Liptovský Mikuláš

Bod kríženia: Os cesty I/50 ( R2 ) s osou rieky Slaná

Staničenie: km 3,107 50 cesty R2 ( I/50 )

Uhol kríženia: 78=α g

Podchodná výška: 4,20 m pre obidve poľné cesty

Šikmosť mosta: ľavá

Výška mosta: 10,35m

1.2 Technické údaje o moste

Cestný most prechádza ponad rieku a nad poľnými cestami na oboch brehoch,

s piatimi otvormi. Most je jednopodlažný s hornou mostovkou, masívny, doskový (

prefabrikovaný ), plnostenný, otvorene usporiadaný, s neobmedzenou voľnou

výškou, nepohyblivý, trvalý, v smerovom oblúku a v prechodnici, vo výškovom

oblúku, šikmý, s normovou zaťažiteľnosťou.

Page 11: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

11

Dĺžka premostenia: 195,935 m

Dĺžka mosta: 212,636 m

Šikmosť mosta: ľavá

Šírka mostovky medzi obrubníkmi: 10,25 m

Šírka medzi bezpeč. zariad.: 10,25 m

Plocha mosta: 200,269x10,25 = 2052,757 m²

( medzi rub. záver. múrikov )

Zaťaženie mosta: Zaťažovacia trieda „ A “

( STN 736203/1986 + zmeny )

Most na ceste I/50 ( R2 ) prevádza dvojpruhovú komunikáciu s obmedzeným

prístupom, so šírkovým usporiadaním medzi zvodidlami 10,25 m. Cesta na moste je

v smerovom oblúku o polomere 400 m a v km 3,188974 prechádza do prechodnice.

Niveleta je vo výškovom zakružovacom oblúku o polomere 6000 m. Priečny sklon je

2,5 % a od začiatku prechodnice je premenný.

1.3 Nosná konštrukcia mosta

Premostenie je riešené šikmým prefabrikovaným päťpólovým mostom

s rozpätiami polí ( 29,5 – 42,0 – 42,0 – 42,0 – 41,5 ) m. Mostná konštrukcia je

spriahnutá z predpätých tyčových prefabrikátov I – 96, ktoré majú v priečnom reze

tvar I , konštantný po celej dĺžke nosníka a rovnaký pre všetky dĺžky nosníkov,

premenná je iba ich výška. Prvé pole je z atypických prefabrikátov I – 96 skrátených

na 30,0 m, druhé, tretie, štvrté a piate pole je z prefabrikátov I – 96, dĺžky 42,0 m,

z betónu C 35/45 ( B 45 ). Jednotlivé polia sú ako prosté nosníky, spojené

spriahajúcou železobetónovou doskou z betónu C 30/37 ( B 40 ), hrúbky 200 mm,

vyspádovanou v priečnom smere k osi odvodnenia so sklonom 2,5%.Bezdilatačné

spojenie prostých nosníkov nad vnútornými podperami je riešené pomocou pružnej

dosky. Tvar nosnej konštrukcie je daný smerovým a výškovým vedením cesty R2. V

priečnom reze je konštrukcia tvorená z 8 ks prefabrikátov s osovou vzdialenosťou

1,460 m. Nosníky sú na spodnú stavbu uložené prostredníctvom hrncových ložísk.

Page 12: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

12

Na pilieri č.4 je pevné uloženie. Uloženie jednotlivých nosníkov v priečnom smere je

vodorovné a stupňovité sleduje priečny sklon vozovky. Nad krajnými oporami sú

nosníky zmonolitnené dobetonávkami koncových priečnikov betónom C30/37.

1.4 Vybavenie mosta

1.4.1 Vozovka

Vozovka je živičná o celkovej hrúbke 100 mm vrátane mostnej izolácie.

Zloženie vozovky:

Krycia vrstva AKMS I – MODIF.: hr. 40 mm

Ochranná vrstva AB I - MODIF.: hr. 50 mm

Mostná izolácia hr. 10 mm

Penetračno-adhézny náter

------------------

spolu: 100 mm

Izolácia mostovky je celoplošná, pod rímsou a chodníkom je dvojvrstvová.

Pozdĺž rímsy je vytvorený odvodňovací pruh š.500 mm, ktorý je z liateho asfaltu. Na

vozovku je napojená cez rezanú škáru šírky 5÷10 mm výšky 20 mm vyplnenú trvalo

pružnou zálievkou. Styk vozovky s betónovou rímsou je trvalo pružnou zálievkou

s predtesnením s aplikovaním náteru na zlepšenie priľnavosti zálievky. V osi

odvodnenia je medzi odvodňovačmi drenážny kanálik.

1.4.2 Ložiská

Nosníky sú uložené na hrncových ložiskách na úložných blokoch. Na pilieri č.4

je pevné ložisko. Sú použité ložiská veľkosti P 1,25 MN, KJ 1,25 MN, KV 1,25

MN. Ložiská sú uložené vodorovne do vrstvy plastmalty, aj z dôvodu protikoróznych

opatrení oddelenia nosnej konštrukcie od spodnej stavby.

Page 13: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

13

1.4.3 Mostné závery

Na oboch koncoch mosta je navrhnutý mostný záver 3W-160N. Nad piliermi je

bezdilatačné spojenie riešené pomocou pružnej dosky, rozmerov kolmej šírky 1000

mm a hrúbke 170 mm.

1.4.4 Prechodové dosky

Prechodové dosky sú monolitické zo železobetónu C16/20 dĺžky 4,0 m .

Uložené sú kĺbovo na závernom múriku opory .

1.5 Spodná stavba

Spodná stavba pozostáva z dvoch krajných opôr a štyroch medziľahlých

pilierov. Krajné opory sú navrhnuté ako gravitačné, založené plošne. Driek opory je

z prostého betónu C 16/20 so železobetónovým úložným prahom z betónu C25/30 so

záverným múrikom. Krídla sú gravitačné z prostého betónu C 16/20.

Medziľahlé piliere sú navrhnuté ako stenové piliere s úložným prahom.

2. Zaťaženie mosta

2.1 Normové zaťaženie

Ide o zvislé pohyblivé zaťaženie cestnými vozidlami, ktoré sa delí do dvoch

zaťažovacích tried:

a) Zaťažovacia trieda „A“ – pre všetky mosty prevádzajúce

aa) diaľnice a cesty I,II,III triedy podľa STN 736203/1986

ab) miestne komunikácie funkčnej triedy A a B podľa STN 736203/1986

b) Zaťažovacia trieda „B“ – pre všetky mosty prevádzajúce

ba) miestne komunikácie funkčnej triedy podľa STN 736203/1986

Page 14: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

14

V našom prípade sa jedná o most prevádzajúci cestu I. triedy , pre ktorý platí

zaťažovacia trieda „A“.

Konštrukcie mostov pozemných komunikácií zaťažovacej triedy „A“ musia

vyhovovať každému z nasledujúcich zaťažení:

a) Zoskupenie zaťaženia I – ( ZZI )

Zoskupenie zaťaženia I , zahrňuje na ploche 5,5 m x 36 m tri dvojice

dvojnápravových vozidiel o hmotnosti 32 ton , s nápravovými silami pre

prednú nápravu 80 kN a 240 kN pre zadnú nápravu a základné rovnomerné

zaťaženie s veľkosťou 2,5 kN/m² na zostávajúcej pôdorysnej ploche

zaťažovacieho priestoru v neobmedzenej dĺžke ( obr.1 ).

b) Zoskupenie zaťaženia II – ( ZZII )

Zoskupenie zaťaženia II, zahrňuje zaťažovací pás šírky 3 m s veľkosťou

zaťaženia 9 kN/ m² a základné rovnomerné zaťaženie s veľkosťou 3,5 kN/ m²

na zostávajúcej pôdorysnej ploche zaťažovacieho priestoru v obmedzenej

dĺžke 96 m ( obr.2 ).

c) Štvornápravové vozidlo ( 4NV )

Zaťaženie štvornápravovým vozidlom hmotnosti 80 ton s nápravovými silami

4x200 kN ( obr.3 ).

d) Zvláštna súprava

Mosty navrhnuté na zaťažovaciu triedu „A“ musia vyhovovať výnimočnému

zaťaženiu zvláštnou súpravou, ktorá sa predpokladá ako jediné zvislé

pohyblivé zaťaženie na moste, pohybujúce sa konštantnou rýchlosťou

km/h v najvýhodnejšej stope stanovenej projektantom s ohľadom na

zaťaženie mostnej konštrukcie ( zvyčajne v osi mosta ) s prípustnou

kolesovou odchýlkou od vytýčenej stopy

5≤v

3,0± m.

Zoskupenie zaťaženia I, zoskupenie zaťaženia II aj štvornápravové vozidlo sa

uvažujú pre každý vyšetrovaný prípad v najúčinnejšej polohe v pozdĺžnom aj

Page 15: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

15

v priečnom smere na pôdorysnej ploche zaťažovaného priestoru. Odľahčujúce

účinky sa neuvažujú. Vozidlá sa umiestňujú v smere jazdy.

Na jednej mostnej konštrukcií sa uvažuje len jedno zoskupenie zaťaženia I alebo II,

alebo jediné štvornápravové vozidlo.

Schéma zoskupenia zaťaženia I

2,5 kN/m

5,5

ab

1,8

1,2

1,81/2F2

1/2F2

1/2F2

1/2F2

1/2F1

1/2F1

1/2F1

1/2F1

2,5

0,5

2,5

0,2 0,6

0,2 0,2

2F1 2F1 2F1 2F22F22F2

2,5 kN/m 2,5 kN/m

6 6 6

4,5 3 9 3 9 3 4,536

A

AREZ A-A

2,5 0,5 2,55,5a

0,35 1,8 1,2 1,8 0,35b = šírka zaťažovaného priestoru

a = odstup vozidla od hranice zaťažovaného priestoru

F1 = 80 kNF2 = 240 kN

2

2 2

Obr.1

Page 16: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

16

Schéma zoskupenia zaťaženia II

dĺžka zaťaženia = 96 m

9,0 kN/m

3,5 kN/m

a3,

0b

b = šírka zaťažovacieho priestoru

a = odstup zaťažovacieho pásu od hranice zaťažovacieho priestoru

2

2

Obr.2

Schéma štvornápravového vozidla

0,20,6 2,7

3,8

1,21,21,21,21,2

6,0

F = 4 x 200 kN

Obr.3

V našom prípade z uvedeného normového zaťaženia pre všetky polia rozhodovalo

zoskupenie zaťaženia I.

Page 17: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

17

Dynamické účinky pohyblivého zaťaženia

Na dynamické účinky pohyblivého zaťaženia sa dbá v statickom výpočte tým, že

statické účinky zvislého pohyblivého zaťaženia sa prenásobia dynamický

súčiniteľom. Dynamický súčiniteľ sa zmenšuje so vzrastajúcim rozpätím a so

zväčšujúcim sa pomerom vlastnej tiaži k pohyblivému zaťaženiu.

Dynamický súčiniteľ: ( ) 6,04,195,01

−−=

Lrδ

kde L je rozpätie vyšetrovanej nosnej konštrukcie alebo jej časti v m. V prípadoch,

kedy veľkosť rozpätia L jednoznačne neplynie z mostnej konštrukcie, uvažujú sa

náhradné dĺžky rozpätia , ktoré sú uvedené v tabuľkách. dL

2.2 Skúšobné zaťaženie

Ako skúšobné zaťaženie sa uvažuje Tatra T 815 S1 6x6, naložená na celkovú

hmotnosť 25 ton, čo zodpovedá tiaži 250 kN, pričom na prednú nápravu pripadne

62,5 kN a na dve zadné nápravy 2x 93,75 kN.

Počet a rozmiestnenie vozidiel sa stanoví podľa normy STN 73 6209, ktorá hovorí,

že priehyb vyvolaný skúšobným zaťažením musí dosahovať ( 80 – 100 ) % priehybu

vyvolaného normovým zaťažením.

Pri rozostavovaní vozidiel na mostnú konštrukciu sa dodržiavali odstupy

jednotlivých vozidiel podľa obr.4. Vozidla sa umiestnia zadnými nápravami k sebe

do najúčinnejšej polohy pre daný nosník. V našom prípade statická schéma mosta

pozostáva z prostých nosníkov , z čoho vyplýva , že najúčinnejšia poloha je v strede

každého sledovaného nosníka.

Page 18: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

18

Schéma tatier 815 S1 6x6

1,37 1,383,70,95 0,25

0,5

7,4

2,5

1,8

0,20,2

0,6

0,2

2F2 2F2 2F2 2F22F1 2F1

F1 = 62,5 kNF2 = 93,75 kN

1/2F1

1/2F2

1/2F1

1/2F2

Obr.4

Tatra 815 S1 6x6

Obr.5

Page 19: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

19

2.2.1 Rozmiestnenie skúšobného zaťaženia na prvom poli ( L= 29,5 m )

Na prvé pole sa umiestni 6 vozidiel.

a) 2.nosník

pre druhý nosník rozhoduje rozostavenie troch dvojíc vozidiel za sebou .

Obr.6

b) 4.nosník

pre štvrtý nosník rozhoduje rozostavenie dvoch trojíc vozidiel za sebou.

Obr.7

2.2.2 Rozmiestnenie skúšobného zaťaženia na druhom poli ( L= 42,0m )

Na druhé pole sa rozmiestni 8 vozidiel.

a) 2.nosník

pre druhý nosník rozhoduje rozostavenie štyroch dvojíc vozidiel za sebou .

Obr.8

Page 20: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

20

b) 4.nosník

pre štvrtý nosník rozhodovalo rozostavenie dvoch trojíc vozidiel za sebou,

pričom na každú stranu v pozdĺžnom smere sa pridalo po jednom vozidle.

Obr.9

Keďže tretie a štvrté pole sú rovnaké ako druhé pole, rozmiestnenie vozidiel je tak

isto rovnaké.

2.2.3 Rozmiestnenie skúšobného zaťaženia na piatom poli ( L= 41,5m )

Na piate pole sa podobne ako na druhom poli rozmiestnilo 8 vozidiel.

a) 2.nosník

Obr.10

Page 21: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

21

b) 4.nosník

Obr.11

Page 22: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

22

3. Výpočtový konečno prvkový model mostnej konštrukcie

Analýza konštrukcia je založená na metóde konečných prvkov.

V programe IDA NEXIS 32 bol vytvorený dosko - prútový model, zložený

z dosky hrúbky 200 mm ako makra 2D a nosníkov daných rozmerov .

Postup modelovania výpočtového modelu:

Geometria

V programe AUTOCAD sa nakreslil pôdorysný tvar príslušného poľa

pozostávajúceho z obrysu dosky a osovo nakreslených nosníkov, potom sa pomocou

súboru DXF importoval do programu NEXIS a zadal sa mu ľubovoľný prierez.

Zadávanie geometrie ( tvaru ) konštrukcie sa spustí príkazom geometria v hlavnom

strome. Geometria konštrukcie sa zadáva pomocou jednotlivých blokov, ktoré sa

následne priraďujú na ich definitívne miesto v konštrukcií. Blok sám o sebe nie je

súčasť konštrukcie, je to iba prototyp časti konštrukcie. Aby sa blok stal súčasťou

konštrukcie, je nutné ho do konštrukcie pridať. Blokom je možné rôzne

manipulovať- posúvať, otáčať. Pre vytvorenie blokov slúžia rôzne metódy, ktoré

umožňujú vytvoriť bloky prútových prvkov, bloky plošných prvkov, alebo

obsahujúce zároveň ako prútové tak aj plošné prvky. Pri zadávaní konštrukcie je

možné mať aktívny iba jeden blok a s ním pracovať, nedá sa mať naraz zadefinované

dva bloky.

V dialógu geometria, k vytvoreniu nového bloku použijeme príkazy zo skupiny blok,

konkrétne kreslenie.

Daná doska sa zadá pomocou okna kreslenie. Blok doska je definovaný hrúbkou

a hraničnými líniami. Ďalej sa definujú hraničné línie makra 2D. Blok dosky sa

uzatvorí príkazom uzatvoriť a takto nám vznikne nový zelený blok dosky , do

ktorého sa pridajú vnútorné prvky. Keďže prvotné priraďovanie prierezov prebehlo

už pri zadávaní geometrie, ich zmena sa uskutoční pomocou okna prierezy

Page 23: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

23

a priradia sa im skutočné prierezy, v našom prípade ide o prefabrikované prierezy

I 96 (ich rozmery uvádzame nižšie).

Všetkým prierezom sa zadá excentricita, tak aby horná hrana hornej pásnice lícovala

so spodnou hranou dosky , docielime to pomocou okna excentricita tým, že sa zadá

potrebná hodnotu posunu v smere osi z. Nosníky, na ktorých sa vyhodnocujú

priehyby a ohybové momenty sa rozdelia pomocou okna oprava, ďalej prúty,

rozdeliť prút. Takto sa rozdelia vybrané nosníky na dve rovnaké časti a opäť cez

okno oprava vložíme makra 1D do makra 2D. Vybrané makra sa stanú vnútornými

líniami makra 2D.

Podoprenie konštrukcie

Ďalším krokom bolo zadanie podpier. V dialógu podpery, podložie sa definuje

uloženie konštrukcie . Uloženie konštrukcie sa zadá podporou do uzla zo skupiny

výber. Takýmto spôsobom pridelíme každému nosníku podpery. Krajný nosník sa

na jednej strane podoprie podperou zachytávajúcou zložky reakcií v smere X,Y,Z

a pootočenie okolo globálnej osi X a na druhej strane podperou zachytávajúcou

zložky reakcií v smere Y,Z a pootočenie okolo globálnej osi X. Zvyšné nosníky sa

na jednej strane podoprú podperami zachytávajúcimi zložky reakcií v smere X,Z

a pootočenie okolo globálnej osi X a na druhej strane podperami zachytávajúcimi

zložky reakcií v smere Z a pootočenie okolo globálnej osi X.

Zaťaženie konštrukcie

Pre zaťaženie konštrukcie cestnou dopravou sú normou určené príslušné

zaťažovacie zoskupenia. Tie je potom potrebné umiestniť na konštrukciu, tak aby sa

dosiahli čo najpriaznivejšie účinky. K vytvoreniu zaťažovacích zoskupení sa používa

definícia vlakov. Príslušné zaťaženie sa dá potom použiť na rôznych miestach

konštrukcie. Zadanie zaťažovacích zoskupení sa spustí príkazom stromu databáza >

vlaky. Objaví sa dialóg definícia vlaku a zvolí sa referenčný bod, ktorý má význam

pri umiestňovaní zoskupení zaťaženia na konštrukciu. Definovanie parametrov

zaťažovacej entity vlaku sa spustí príkazom Nová v skupine Entita. Nastaví sa typ

Page 24: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

24

( obdĺžnik, línia, bod ) a v skupine Poloha sa zadá hodnota súradníc x,y. V skupine

Globálny impulz sa nastavia hodnoty zaťaženia v smere globálnej osi z. Pre výpočet

využitia pohyblivého zaťaženia sa po nadefinovaných dráhach prechádza zaťažením.

Každá dráha je charakterizovaná menom, indexom každého prútu v dráhe pre

prútovú konštrukciu, súradnicami hraničných bodov jednotlivých segmentov dráhy

pre makra 2D a definíciou jednotkového zaťaženia. Medziľahlé body, v ktorých sa

prevádza výpočet sa označujú malými krížikmi. Zadanie dráhy sa spustí príkazom

stromu Pohyblivé zaťaženie > dráha. V skupine dráha sa zadá nová dráha

a v nasledujúcom dialógu sa zobrazí názov dráhy. Dráha sa rozdelí po krokoch 0,5m,

v ktorých sledujeme deformácie a ohybové momenty. Označí sa celá konštrukcia a

vo výbere rozmiestnenia zaťaženia sa zvolí potrebné zoskupenie zaťaženia, ktoré sa

nechá prejsť po mostnej konštrukcií.

Výpočet

Výpočet sa spustí príkazom stromu Výpočet, sieť > Spustenie výpočtu. Objaví sa

dialóg výpočet modelu konštrukcie, v ktorom sa nastaví lineárny výpočet.

Výsledky

Nastavenie typu vyhodnocovaných výsledkov sa spustí príkazom stromu Výsledky >

Nastavenie výsledkov. V nasledujúcom dialógu si môžeme vybrať z dostupných

výsledkov.

Dosko - prútový model mostnej konštrukcie – prvé pole

Obr.12

Zvyšné štyri polia sú namodelované rovnakým spôsobom, líšia sa iba rozpätím.

Page 25: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

25

4. Výpočet ohybových momentov a priehybov

Vstupné údaje:

železobetónová doska

hrúbka dosky h = 200 mm

materiál C 30/37 ( B 40 )

modul pružnosti E = 36 000 MPa

poissonov súčiniteľ 15,0=μ

objemová hmotnosť 2600=ρ 3/ mkg

nosníky I 96

materiál C 35/45 ( B 45 )

modul pružnosti E = 37 500 MPa

poissonov súčiniteľ 15,0=μ

objemová hmotnosť 2600=ρ 3/ mkg

prierezové charakteristiky I 96 a) prvé pole – 29,5 m

2510.13,5 mmA =

41110.3385,1 mmI y =

41010.8815,1 mmI z =

38, 10.9022,1 mmW yel =

37, 10.763,3 mmW zel =

mmiy 80,510= ,

Obr. 13

mmiz 51,191=

1000

800

1400

200y

z

Page 26: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

26

b) druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m

2510.33,6 mmA =

41110.2807,3 mmI y =

41010.9215,1 mmI z =

38, 10.2725,3 mmW yel =

37, 10.843,3 mmW zel =

mmiy 91,719=

i mmz 23,174=

Obr.14

1000

800

2000

200

y

z

c) piate pole 41,5 m

- prierez je taký istý ako v druhom, treťom, štvrtom poli

4.1 Normové zaťaženie

Uvažovalo sa so zoskupením zaťaženia II ( ZZ II ), pretože sa jedná o nosníky

malých rozpätí ( 1. pole - 29,5 m, 2,3,4. pole - 42,0 m , 5.pole - 41,5 m ) , na ktorých

ako vieme ZZ II nevyvolá také priehyby a ohybové momenty ako zoskupenie

zaťaženia I ( ZZ I ) a štvornápravové vozidlo ( 4NV ). Ďalej sa uvažovalo len

ZZI a 4 NV, ktorými sa postupne zaťažovali vyšetrované nosníky 2 a 4. Z výsledkov

priehybov a ohybových momentov sa dospelo k záveru, že pre všetky mostné polia

rozhodovalo zoskupenie zaťaženia I.

Page 27: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

27

4.1.1 Výpočet ohybových momentov

Prvé pole – 29,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.15

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.16

Tabuľka 1

nosník poloha [m]

My [kNm]

2 12,783 743,95

Page 28: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

28

Prvé pole – 29,5 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.17 b) Priebeh ohybových momentov

Obr.18

Tabuľka 2 nosník poloha

[m] My

[kNm] 4 15,733 613,48

Page 29: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

29

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.19

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.20

Tabuľka 3 nosník poloha

[m] My

[kNm] 2 22,000 1498,81

Page 30: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

30

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.21

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.22

Tabuľka 4 nosník poloha

[m] My

[kNm] 4 20,000 1268,13

Page 31: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

31

Piate pole – 41,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.23

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.24

Tabuľka 5

nosník poloha [m]

My [kNm]

Page 32: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

32

nosník poloha [m]

My [kNm]

2 21,738 1466,87 Piate pole – 41,5 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.25

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.26

Tabuľka 6

Page 33: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

33

nosník poloha [m]

My [kNm]

4 19.762 1245,50

4.1.2 Výpočet priehybov

Prvé pole – 29,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.27

b) Priebeh deformácií

Obr.28

Tabuľka 7

Page 34: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

34

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 2 14,75 12,68

Prvé pole – 29,5 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.29

b) Priebeh deformácií

Obr.30

Tabuľka 8

Page 35: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

35

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 4 14,75 10,22

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.31

b) Priebeh deformácií

Obr.32

Tabuľka 9

Page 36: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

36

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 2 21,00 21,63

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.33

b) Priebeh deformácií

Obr.34

Tabuľka 10

Page 37: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

37

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 4 21,00 18,16

Piate pole – 41,5 m, 2. nosník a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.35

b) Priebeh deformácií

Obr.36

Tabuľka 11

Page 38: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

38

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 2 20,75 20,70

Piate pole – 41,5 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha ZZI

Obr.37

b) Priebeh deformácií

Obr.38

Tabuľka 12

Page 39: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

39

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 4 20,75 17,42

4.2 Skúšobné zaťaženie

Ako skúšobné zaťaženie sme použili vozidlá Tatra 815 S1 6x6, ktoré sme už

spomenuli v kapitole 2.2.

4.2.1 Výpočet ohybových momentov

Prvé pole – 29,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.39

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.40

Page 40: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

40

Tabuľka 13 nosník poloha

[m] My

[kNm] 2 15,733 732,25

Prvé pole – 29,5 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.41

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.42 Tabuľka 14

Page 41: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

41

nosník poloha [m]

My [kNm]

4 15,733 648,03

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.43

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.44

Page 42: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

42

Tabuľka 15 nosník poloha

[m] My

[kNm] 2 23,00 1541,62

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.45

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.46

Tabuľka 16

Page 43: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

43

nosník poloha [m]

My [kNm]

4 20,00 1300,35

Piate pole – 41,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.47

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.48

Page 44: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

44

Tabuľka 17 nosník poloha

[m] My

[kNm] 2 22,726 1516,96

Piate pole – 41,5 m, 4. nosník a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.49

b) Priebeh ohybových momentov

Obr.50

Page 45: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

45

Tabuľka 18 nosník poloha

[m] My

[kNm] 4 21,738 1282,98

4.2.2 Výpočet priehybov

Prvé pole – 29,5 m, 2. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.51

b) Priebeh deformácií

Obr.52

Page 46: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

46

Tabuľka 19 nosník poloha

[m] calSKf , [mm]

2 14,75 12,63

Prvé pole – 29,5 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.53

b) Priebeh deformácií

Obr.54

Tabuľka 20

Page 47: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

47

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 4 14,75 10,86

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 2. nosník a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.55

b) Priebeh deformácií

Obr.56

Page 48: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

48

Tabuľka 21 nosník poloha

[m] calSKf , [mm]

2 21,00 21,96

Druhé, tretie, štvrté pole – 42,0 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.57

b) Priebeh deformácií

Obr.58

Page 49: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

49

Tabuľka 22 nosník poloha

[m] calSKf , [mm]

4 21,00 18,50

Piate pole – 41,5 m, 2. nosník a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.59

b) Priebeh deformácií

Obr.60

Tabuľka 23

Page 50: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

50

nosník poloha [m] calSKf ,

[mm] 2 20,75 21,12

Piate pole – 41,5 m, 4. nosník

a) Najúčinnejšia poloha vozidiel Tatra 815 S1 6x6

Obr.61

b) Priebeh deformácií

Obr.62

Page 51: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

51

Tabuľka 24 nosník poloha

[m] calSKf , [mm]

4 20,75 17,85

5. Analýza účinnosti polohy vozidiel na výsledný priehyb

mostnej konštrukcie

5.1 Účinnosť priehybová

Účinnosť priehybov konštrukcie mosta sa vypočítala podľa STN 73 6209, čl. 37 a

pri základnej statickej zaťažovacej skúške vyhovuje intervalu ( )0,18,0 ≤≤ fη .

Pre výpočet priehybovej účinnosti použijeme tento vzťah:

δ

η.,

,

calN

calSKf f

f=

calSKf , - priehyb od skúšobného zaťaženia

calNf , - priehyb od normového zaťaženia

5.1.1 Prvé pole ( 29,5 m )

( ) ( )

19,15,29.4,195,0

14,195,0

16,06,01 =

−=

−= −−L

δ

Tabuľka 25

prút calSKf , [mm]

δ.,calNf [mm]

Účinnosť fη

2 12,63 15,09 0,837

4 10,86 12,16 0,893

Page 52: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

52

5.1.2 Druhé, tretie, štvrté pole ( 42,0 m )

( ) ( )16,1

0,42.4,195,01

4,195,01

6,06,04,3,2 =−

=−

= −−Lδ

Tabuľka 26

prút calSKf , [mm]

δ.,calNf [mm]

Účinnosť fη

2 21,96 25,09 0,875

4 18,50 21,07 0,878

5.1.3 Piate pole ( 41,5 m )

( ) ( )16,1

5,41.4,195,01

4,195,01

6,06,05 =−

=−

= −−Lδ

Tabuľka 27

prút calSKf , [mm]

δ.,calNf [mm]

Účinnosť fη

2 21,12 24,01 0,880

4 17,85 20,21 0,883

5.2 Účinnosť momentová

Účinnosť momentov konštrukcie mosta sa vypočítala podľa STN 73 6209, čl. 37 a

pri základnej statickej zaťažovacej skúške vyhovuje intervalu ( )0,18,0 ≤≤ Mη .

Pre výpočet momentovej účinnosti použijeme tento vzťah:

Page 53: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

53

δ

η.,

,

calN

calSKM M

M=

calSKM , - moment od skúšobného zaťaženia

calNM , - moment od normového zaťaženia

5.2.1 Prvé pole ( 29,5 m )

19,11 =δ

Tabuľka 28

prút calSKM , [kNm]

δ.,calNM

[kNm]

Účinnosť Mη

2 732,25 885,30 0,827

4 648,03 730,04 0,888

5.2.2 Druhé, tretie, štvrté pole ( 42,0 m )

16,14,3,2 =δ

Tabuľka 29

prút calSKM , [kNm]

δ.,calNM [kNm]

Účinnosť Mη

2 1541,62 1738,62 0,887

4 1300,35 1471,03 0,884

5.2.3 Piate pole ( 41,5 m )

16,15 =δ Tabuľka 30

prút calSKM , [kNm]

δ.,calNM [kNm]

Účinnosť Mη

2 1516,96 1701,57 0,892

Page 54: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

54

prút calSKM , [kNm]

δ.,calNM [kNm]

Účinnosť Mη

4 1282,98 1444,78 0,888

Na nasledujúcich obrázkoch je znázornený priebeh priehybov od skúšobného

zaťaženia pri posúvaní vozidiel po moste v priečnom smere ( Obr. 63 až 68 )

a v pozdĺžnom smere ( Obr. 69 až 74 ).

Page 55: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

55

1.pole - 2.nosník, L = 29,5 mG

raf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom sm

ere

01,0

1,605x [m

]

f [mm

]

9,04

10,42

12,63

1,50,5

9,27

11,76

Obr.63

Page 56: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

56

00,5

1,01,5

1,605

10,85

10,19

1.pole - 4.nosník, L = 29,5 m

10,86-0,145 10,27

10,57

10,75

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom

smere

f [mm

]

x [m]

Obr.64

Page 57: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

57

01,0

1,605x [m

]

f [mm

]

21,96

16,12

18,33

0,51,5

20,16

2.pole - 2.nosník, L = 42,0 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom

smere

16,50

Obr.65

Page 58: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

58

00,5

1,01,5

1,605

18,48

17,21

2.pole - 4.nosník, L = 42,0 m

18,50-0,145

17,92

18,28

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom

smere

f [mm

]

x [m]

17,35

Obr.66

Page 59: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

59

1,8

01,0

x [m]

f [mm

]

21,12

17,61

0,51,5

19,38

15,83

14,78

5.pole - 2.nosník, L = 41,5 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom

smere

Obr.67

Page 60: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

60

00,5

1,01,5

1,605

17,82

16,59

5.pole - 4.nosník, L = 41,5 m

17,85-0,145 17,28

17,64

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v priečnom

smere

f [mm

]

x [m]

16,73

Obr.68

Page 61: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

61

1.pole - 2.nosník, L = 29,5 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

smere

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

11,52

11,99

12,33

12,5512,63

Obr.69

Page 62: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

62

1.pole - 4.nosník, L = 29,5 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

smere

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

9,93

10,33

10,6210,8010,85

Obr.70

Page 63: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

63

2.pole - 2.nosník, L = 42,0 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

smere

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

21,40

21,96

21,71

21,90

20,97

Obr.71

Page 64: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

64

2.pole - 4.nosník, L = 42,0 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

smere

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

18,02

18,48

18,2718,43

17,67

Obr.72

Page 65: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

65

5.pole - 2.nosník, L = 41,5 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

s m

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

20,65

21,12

20,9321,08

20,26

Obr.73

Page 66: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

66

5.pole - 4.nosník, L = 41,5 m

Graf vplyvu polohy sústavy skúšobných vozidiel na priehyb v pozdĺžnom

smere

01,0

2,04,0

3,0x [m

]

f [mm

]

17,30

17,82

17,57

17,75

16,93

Obr.74

Page 67: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

67

5.3 Vyhodnotenie teoretických výsledkov

Na základe uvedených predchádzajúcich parametrických štúdií zmeny polohy

skúšobného zaťaženia na mostnej konštrukcií vyplývajú nasledovné poznatky:

a) Najcitlivejšie na zmenu výsledných deformácií mosta vplýva zmena polohy

skúšobného zaťaženia v priečnom smere mostnej konštrukcie, kde už pri

posune z najúčinnejšej polohy zaťažovacích vozidiel v priečnom smere o 1 m

sa zmenšujú priehyby na nosníkoch č.2 zhruba pri všetkých rozpätiach ~20%.

V prípade nosníkov č.4 už táto zmena nie je tak výrazná a dosahuje zmenu vo

výsledných deformáciách od 1 do 3 %.

b) Zmena polohy skúšobného zaťaženia v pozdĺžnom smere pri daných

rozpätiach polí nemá až taký významný vplyv, nakoľko pri zmene polohy

daného zaťaženia o 1 m v pozdĺžnom smere, zmena absolútnej deformácie sa

pohybuje maximálne od 0,3 % pre L = 42 m do 1,0 % pre L = 29,5 m.

Z uvedeného je zrejme, že na zmenu polohy v pozdĺžnom smere budú

citlivejšie mostné polia s kratším rozpätím.

c) Získané poznatky boli čiastočne overované počas statickej zaťažovacej

skúšky, ktorá potvrdila uvádzané skutočnosti.

Page 68: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

68

6. Statická zaťažovacia skúška

Pre mostné konštrukcie pred uvedením do prevádzky je spravidla predpísaná statická

zaťažovacia skúška. Na základe tejto skúšky akreditovaná skúšobňa odporučí, resp.

neodporučí uviesť most do užívania. SZS na mostnej konštrukcii obj.203 00 „Most

nad riekou Slaná v km 3,120 50“,na stavbe R2 Tornaľa-preložka – I etapa,sa

vykonala dňa 21.04. 2006. Skúšobné zaťaženie tvorili vozidlá TATRA 815

s nasledovnými ŠPZ a tiažami: ZV 358 AK – 24, 74 t, ZV 479 AC – 24,54 t, ZV 352

AK – 25,42 t, RA 353 AE - 26 36 t, RA 443 AI - 24 995 t, RA 298 AB – 26,24 t.

Nakoľko výsledná tiaž vozidiel sa líšila iba o 1,5% nie je potrebný prepočet

deformácií na skutočné tiaže vozidiel. Pri vyhodnocovaní výsledkov SZS budú

použité vypočítané hodnoty uvedené v kap.4.V prílohách 5 a 6 je znázornený pohľad

na mostnú konštrukciu počas SZS.

Popis statickej zaťažovacej skúšky

Skúšobné zaťaženie je popísané v kap. 2.2 Jednotlivé polohy skúšobného zaťaženia

sú zrejmé z Prílohy 3, pritom:

v polohe 1/1, 2/1, 3/1, 4/1, 5/1, - skúšobné zaťaženie pôsobilo 60 min. podľa Prílohy

3,

v polohe 1/2, 2/2, 3/2, 4/2, 5/2, - skúšobné zaťaženie pôsobilo 60 min. (odľahčenie)

podľa Prílohy 3.

Celková doba zaťažovacej skúšky bola 6 hod.

Zvislé premiestenia konštrukcie, zatlačenie ložísk a podpier bolo merané v určených

bodoch konštrukcie mosta podľa Prílohy 4 meračmi priehybomermi METRA

(0,1mm).

Page 69: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

69

Výsledné deformácie statickej zaťažovacej skúšky

V tab. č.31 sú, ako ukážka výsledkov SZS, uvedené hodnoty zvislých absolútnych

premiestení sledovaných bodov mostnej konštrukcie v prvom a druhom mostnom

poli tak, ako boli počas SZS zaznamenané. V tab.32 sú uvedené výsledné korigované

extrémne premiestenia (vzhľadom na pokles podpier) spolu s príslušnými kritériami

STN 73 6209:

105,1 α=<CAL

E

ww ,

2200 α=< ,wwTOT

R ,

β=> 70,wwCAL

E ,

kde α1, α2 a β sú súčinitele podľa tab. 31, STN 73 6209. Korekcia výsledných

priehybov sa vykonala vzhľadom na uvedené hodnoty zatlačenia ložísk a podpier.

V prípade súčiniteľa β nebolo príslušné kritérium splnené úplne ( 0,7> β, ale pritom

β< 1,05 ), to však znamená že skutočná konštrukcia preukázala väčšiu tuhosť akú

reprezentuje výpočtový model. Vysvetlenie môže byť v tom, že do výpočtového

modelu nebola uvažovaná železobetónová spriahajúca doska ako spojitá doska. Túto

skutočnosť potvrdili aj experimentálne merania susedných nezaťažených polí vedľa

zaťaženého poľa, kde boli namerané deformácie týchto polí odpovedajúce

deformáciám kvázi spojitého nosníka.

Page 70: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

70

Tabulka 31

Dátum: 21.04.2006 Pole č. 1 / N2 Pole č.1 / N4 Pole č 2 / N2 Pole č 2 / N4 MERANÝ BOD M111 M112 M113 M121 M122 M123 M211 M212 M213 M221 M222 M223

Poloha / pole

Čítanie 0,10 2,15 0,20 0,30 0,50 0,10 12,40 12,30 8,60 18,00 11,80 13,30

15´ 0,30 5,00 0,45 0,40 3,15 0,40 13,10 19,50 9,10 18,50 18,95 13,60

30´ 0,35 5,10 0,50 0,40 3,30 0,40 13,10 19,60 9,10 18,60 19,75 13,65

45´ 0,40 5,15 0,40 0,50 3,40 0,40 13,10 19,70 9,15 18,60 19,90 13,70 1/1

60´ 0,40 5,20 0,40 0,50 3,50 0,40 13,10 19,70 9,20 18,60 19,90 13,70

15´ 0,20 2,05 0,40 0,45 1,10 0,40 12,20 12,80 8,60 18,50 13,50 13,50

30´ 0,15 2,20 0,40 0,40 0,95 0,30 12,20 12,40 8,60 18,40 12,90 13,40

45´ 0,15 2,30 0,40 0,40 0,80 0,10 12,30 12,45 8,65 18,20 12,10 13,30 1/2

60´ 0,10 2,35 0,45 0,45 0,60 0,10 12,25 12,50 8,75 18,20 12,10 13,30

Page 71: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

71

Tabuľka 32

MERANÝ BOD Pole 1/N2 Pole 1/4 Pole 2/N2 Pole 2/4

MAXIMÁLNY PRIEHYB (mm)

TEORETICKÝ (wCAL)

12,63 10,86 21,96 18,50

PRUŽNÝ (wE)

2,90 2,75 6,95 7,60

TRVALÝ (wR)

0,10 0,025 0,05 0,20

wE / wCAL

(α1), (β) 0,23 0,25 0,32 0,41

wR / wTOT x) (α2)

0,032 0,008 0,044 0,051

x) / wTOT = wE + wR

Page 72: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

72

7. Záver

V predloženej práci sa analyzovala závislosť priehybu od polohy vozidla na

moste nad riekou Slaná v extraviláne obce Tornaľa. Obj. 203-00, stavba I/50 ( R2 )

Tornaľa - preložka - 1. etapa

Vzhľadom na stanovené ciele diplomovej práce bolo potrebné vykonať

overovaciu štúdiu danej úlohy vo forme statickej zaťažovacej skúšky uvedeného

mostného objektu. Samotnej SZS predchádzali teoretické výpočty deformácií od

normového a skúšobného zaťaženia a samotná SZS sa vykonala v zmysle STN 73

6209.

Teoretické a numerické výpočty parametrickej štúdie zmeny polohy

zaťažovacích vozidiel na zmenu veľkosti deformácie mostného objektu boli

experimentálne overené in situ počas SZS predmetného mosta. Súčasne je potrebné

poznamenať , že získané poznatky nachádzajú širšie uplatnenie v technickej praxi,

najmä však pri vykonávaní experimentálnych zaťažovacích skúšok mostných

objektov a experimentálnom výskume mostov.

Na základe výsledkov statickej zaťažovacej skúšky je možné súčasne

konštatovať, že predmetná mostná konštrukcia sa chová v zmysle požadovaných

kritérií normy STN 73 6209. Experimentálne merania ďalej potvrdili, že mostná

konštrukcia preukazuje statickú tuhosť odpovedajúcu projektovanej tuhosti mosta.

Page 73: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

73

Zoznam použitej literatúry: Benčat, J.: Pružnosť a pevnosť v príkladoch I

Benčat, J.: Pružnosť a pevnosť I

Novák, O. – Hořejší, J.: Statické tabulky pro stavební praxi

Moravčík, M . – Melcer, J.: Stavebná mechanika dopravných stavieb II

STN 76 6203 Zaťaženie mostov

Page 74: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

74

Prílohy:

1. Pozdĺžny rez mosta

2. Priečny rez mosta

3. Polohy vozidiel

4. Poloha meraných bodov

5. Celkový pohľad na most

6. Rozostavenie vozidiel Tatra na moste v priečnom smere

7. Rozostavenie vozidiel Tatra na moste v pozdĺžnom smere

8. Priehybomer METRA (0,1mm).

Page 75: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

75

PRÍLOHA 1

Page 76: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

76

PRÍLOHA 2

Page 77: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

77

PRÍLOHA 3

Page 78: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

78

PRÍLOHA 4

Page 79: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

79

PRÍLOHA 5

Page 80: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

80

PRÍLOHA 6

Page 81: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

81

PRÍLOHA 7

Page 82: STATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZAdiplom.utc.sk/wan/820.pdfSTATICKÁ A EXPERIMENTÁLNA ANALÝZA CESTNÉHO MOSTA DIPLOMOVÁ PRÁCA LUCIA FEČIKOVÁ ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

Diplomová práca Lucia Fečiková

82

PRÍLOHA 8