Post on 14-Oct-2015
* Drhab.in,AleksanderUrbaski,prof.PK,InstytutGeotechniki,WydziaInynieriirodowiska,PolitechnikaKrakowska.
** Drin.KarolRy,KatedrabudowyMostwiTuneli,InstytutMateriawiKonstrukcjiBudow-lanych,WydziaInynieriiLdowej,PolitechnikaKrakowska.
*** Mgrin.PrzemysawMilczarek,mgrin.MichaWszoek,WydziaInynieriiLdowej,Politech-nikaKrakowska.
ALEKSANDERURBASKI*,KAROLRY**,PRZEMYSAWMILCZAREK,MICHAWSZOEK***
PROJEKTOWANIEKOLEJOWEGOWIADUKTUGRUNTOWO-POWOKOWEGOZBLACHFALISTYCH.
PODEJCIEANALITYCZNEINUMERYCZNE
DESIGNOFSOIL-STEELRAILWAYVIADUCT.ANALYTICALANDNUMERICALAPPROACH
S t r e s z c z e n i e
W artykule przedstawiono oglne informacje na temat konstrukcji gruntowo-powokowychorazwynikikomputerowejanalizynonociprzeprowadzonejnaprzykadziedwuprzsowegowiaduktukolejowego.ZastosowanotrjwymiarowymodelMES(3D).Wykazanowpywinte-rakcjipomidzyssiadujcymizesobpowokaminawartocisiwewntrznych.
Sowa kluczowe: konstrukcja gruntowo-powokowa
A b s t r a c t
Thepaperpresentsgeneralinformationaboutdesignofthesoil-steelstructuresandtheresultsoftheloadcapacitycomputeranalysisofthedoublespanrailwayviaduct.Three-dimensionalFEMmodel(3D)hasbeenused.Theinfluenceoftheinteractionbetweenneighboringshellsontheinternalforceshasbeenshown.
Keywords: soil-steel structure
184
1. Wstp
Obiektyzbudowanezestalowychblachfalistychznajdujnawiecieszerokiezastoso-waniew budownictwie komunikacyjnymorazwodnym.Konstrukcje o niewielkich prze-krojachmogbystosowanejakoprzepustylubrurocigi.Wiksze(orozpitociachnawetpowyej20m)pozwalajnakonstruowaniemostw,wiaduktw,przejekologicznychdlazwierzt,przejpodziemnychoraztuneli.
Odpocztkulat90.ubiegegostulecianatereniePolskiwznosisicorazwicejobiektwwykonanychzblachyfalistej.Dziaaniateswynikiempewnychkorzyciwynikajcychzestosowaniategotypuobiektw.Wrdnichwymieninaleykonkurencyjnecenywrelacjidotradycyjniestosowanychkonstrukcjisztywnych,stosunkowoprostyikrtkiproceswzno-szeniaorazniemalbezobsugoweksploatacjwynikajczbrakuoyskidylatacji.
Konstrukcjewykonanezblachyfalistej,nazywaneskonstrukcjamipodatnymi.Wynikatoz ichstosunkowomaej sztywnociorazskonnocidodeformacji.Zasadnicz rnicpomidzy tradycyjnie stosowanymi konstrukcjami sztywnymi a konstrukcjami podatny-mizblachyfalistejjestfaktwykorzystaniagruntujakoelementunonego.Znajdujcysiwpewnymotoczeniuobiektugrunt,nazywanyjestzasypkinynierskipodlegaonapro-jektowaniu.Odjejwaciwociwduejmierzezaleynonocaegoobiektu.Monapo-wiedzie,ewtymprzypadkumasidoczynieniazkonstrukcjzespolontypustalgrunt.
Sukcesywnierozwijanemetodywymiarowaniapozwalajnapokonywaniecorazwik-szychrozpitoci.Obecniedostpnychjestkilkanaciemetod,niektresdalejrozwijane,powstajrwnienowe.Postpwtejdziedzinieumoliwiawykonywanielicznychbadanarzeczywistychobiektachtestowychorazcorazdokadniejszeanalizywykonywanezapomo-ctechnikkomputerowych.
Podstawowymprzedmiotembada jestwsppracagruntu z konstrukcj przyprzeno-szeniuobcie.Wspomnianezjawiskonazwane jestw literaturzeprzesklepieniempozy-tywnym(rys.1).Polegaononatym,eprzezdeformacjpodatnejpowoki,ktranastpujewwynikudziaaniaciarukolumnygruntuznajdujcejsinadni,powstajpionowesiytarcianastykuzkolumnamibocznymi.Dzikitemunastpujeodcieniepowokiwynika-jcezwczeniadowsppracyotaczajcegojgruntu.
Rys.1.Rozkadsiwkonstrukcjigruntowo-powokowej[1]
Fig.1.Distributionofforcesinasoil-steelstructure
185
2. Materiay wykorzystywane do budowy konstrukcji gruntowo-powokowych
2.1.Stal
Blachyfalisteprodukowaneszestalikonstrukcyjnej.Procesformowaniaprzeprowa-dzanyjestnazimno.Ztegowzglduwanejest,abystosowanysurowiecposiadadrob-noziarniststruktur,ktraniewykazujeskonnocidopkni.Wykorzystywanesstaleniestopoweoniskiejzawartociwgla.Ograniczeniemaksymalnejgrubociblachywynosi10mm.
Przekrjpoprzecznyfali(karbu)dlakonstrukcjitypuSuperCor,przyjtywomawianymdalejprzykadzieprzedstawiononarys.2.Dugoprostegoodcinkam
torazwartokta
zaleodgrubociblachy.
Rys.2.ProfilfalitypuSuperCor[2]
Fig.2.SuperCortypewaveprofile
2.2.Grunt(zasypkainynierska)
Obokstali,gwnymelementemzapewniajcymstabilnpracorazodpowiedninonokonstrukcjipodatnejjestzasypkainynierska.Powinnojstanowikruszywoziarniste,takiejak:wiry,mieszankiwirowo-piaskowe,piaski,pospki,kruszywoamane,klice.
Zasypkapodlegaszczeglnymwymaganiom.Otoniektreznich: wodoprzepuszczalno,k >8m/dob, wolnoodzbryle, zmarzliny, nierwnomierneuziarnienie,U >5wgPN-86/B-02480, wskanikkrzywizny1