Post on 05-Feb-2018
Prof.dr.sc. Damir Markulak
ČE
LIČ
NI I
SP
RE
GN
UT
I MO
STO
VI
ČELIČNI I SPREGNUTI MOSTOVI
LEŽAJEVI I PRIJELAZNE NAPRAVE
ČE
LIČ
NI I
SP
RE
GN
UT
I MO
STO
VI Prof.dr.sc. Damir Markulak
ELEMENTI KONSTRUKCIJE PREKO KOJIH SE PRENOSEOPTEREĆENJA S ELEMENATA GORNJEG NA ELEMENTE DONJEGUSTROJASPREČAVAJU ILI OMOGUĆAVAJU ODREĐENE POMAKE IZAKRETANJE KONSTRUKCIJE I NJEZINIH DIJELOVA, SUKLADNOPROJEKTU
OPĆENITO
PODJELAPREMA (DOPUŠTENIM) POMACIMAPREMA GRADIVUPREMAVELIČINI SILAPREMA OBLIKU
FUNKCIONALNA PODJELA:NEPOMIČNI LEŽAJEVIPOMIČNI LEŽAJEVIDEFORMABILNI LEŽAJEVILEŽAJEVI SPECIJALNIH NAMJENA
PREMA NAČINU OMOGUĆAVANJA POMAKA:KLIZNI LEŽAJEVITOČKASTO ZAKRETNI LEŽAJEVILINIJSKI ZAKRETNI LEŽAJEVIDEFORMABILNI LEŽAJEVIDEFORMABILNO-KLIZNI LEŽAJEVI
PREMA GRADIVU:BETONSKIČELIČNIELASTOMERNI
L
A B
αβ
SAVIJANJE
POMACI GLAVA STUPOVA
PREDNAP., PUZANJE, SKUPLJANJE
TEMPERATURNE PROMJENE
e
e
u
o
ΔLT = αTT LΔLT
Δk(A)
Δk(B)kolnik: Δk(A) =αhležaj: Δk(A) =0 =
αeu - βeo ΔL(B)ΔL(B) ( + ) α β eu
h
ΔL(B)
ΔL(A)ΔL(B)ΔL(B)
PRIMJER POTREBNIH DILATIRANJA KONSTRUKCIJE ZBOG RAZLIČITIHUTJECAJA
U VISINI NIVELETE
U VISINI LEŽAJA
NA JEDNOM MOSTU PRIKLADNO JE UGRADITI SVE LEŽAJE ISTOG TIPALEŽAJE TREBA UGRADITI NA TVRDU PODLOGU, NPR. AB KVADERENEOVISNO O NAGIBU RASPONSKOG SKLOPA LEŽAJE TREBAPOSTAVITI VODORAVNOPOTREBNO JE OSIGURATI DOSTATAN PROSTOR UZ LEŽAJE ZBOGPRISTUPA I ZAMJENE
ODIZANJE SKLOPA MOSTA HIDRAULIČKIM PREŠAMA RADI ZAMJENE/UGRADNJE LEŽAJA
PROJEKTANTSKA NAČELA
RASPOREDOM LEŽAJA NASTOJATI POSTIĆI OPTIMALNUKONSTRUKTORSKU KONCEPCIJA I NJOJ PODREĐEN ODNOSUNUTARNJIH SILA I DEFORMACIJAVAŽNE OPASKE:• UMETANJE LEŽAJA NIJE JEDINA MOGUĆNOST ZA OMOGUĆAVANJE
POMAKA: GIPKI STUPOVI TO TAKOĐER MOGU OMOGUĆITI• I POKRETNI LEŽAJI ZBOG TRENJA PREUZIMAJU ODREĐENU
HORIZONTALNU SILU
RASPORED LEŽAJA U KONSTRUKCIJI
SUVREMENA ISKUSTVA GRAĐENJA A OSOBITO ODRŽAVANJA VELIKIH MASIVNIH MOSTOVA USMJERUJU PREMA RJEŠENJIMA BEZ NAROČITIH OSLONACA!ZGLOBNA VEZA - BETONSKI ZGLOBOVI
Betonski zglob pete luka Krčkog mosta
OSNOVNI TIPOVI LEŽAJA
UOBIČAJENO (GRAFIČKO) OZNAČIVANJE LEŽAJEVA
NEPOKRETNI LEŽAJ
TOČKA NAD NJIM NEPOKRETNA U SVIM SMJEROVIMA
MJESTO PREUZIMANJA HORIZONTALNIH SILA - KOČNE I VUČNESILE, REAKCIJE OD UTJECAJA VJETRA, SKUPLJANJA I PUZANJABETONA, TEMPERATURNIH PROMJENA
KOD KRAĆIH MOSTOVA: NAD UPORNJAKOM
KOD DUŽIH MOSTOVA: BLIŽE SREDINI MOSTA
RJEŠENJA S VIŠE NEPOKRETNIH LEŽAJA (npr. kod VITKIH STUPOVA)
RAZLIČITE IZVEDBE I MATERIJALI
POSTAVITI GA TAKO DA PRI TEMPERATURI +10oC I STANJU NAPREZANJA ZA OPTEREĆENJE (g+p/2) BUDE CENTRIČNO OPTEREĆEN:
PRORAČUNSKI RASPON „l” NIJE JEDNAK RAZM. OSI LEŽAJEVA „lm”
MIN. DIMENZIJE LEŽAJA UZ OSIGURANJE MAX. POMAKA NA SVAKU STRANU ZA v=vp/2+vT
lm=l+vg+(vp+-vp
-)/2
POKRETNI LEŽAJ
ZA MANJE MOSTOVE I HORIZONTALNE SILE „PLUTAJUĆI” LEŽAJEVIOD KOJIH SE SVAKI PRILAGOĐAVA ROTACIJSKIM I TRANSLATORNIMPOMACIMA TE OSIGURAVA PREUZIMANJE DIJELA HORIZONTALNESILE ELASTOMERNI LEŽAJEVIHORIZONTALNE SILE I POMACI PREUZIMAJU SE POSMIČNOMDEFORMACIJOM LEŽAJA
VEĆINA MOSTOVA ZAHTJEVA ODREĐENI NAČIN MEHANIČKOGPRIDRŽANJA MOSTA ZA PREUZIMANJE HORIZONTALNIH SILA TEOSIGURAVANJE PRAVILNOG ODVIJANJA TERMIČKIH ŠIRENJA ISKUPLJANJA
PRIMJER RASPOREDA LEŽAJEVA ZA KOSI MOST
ZA VEĆE MOSTOVE SU VRIJEDNOSTI POMAKA ZNAČAJNE MINIMIZACIJA SMJEŠTANJEM NEPOMIČNOG LEŽAJA U CENTAR MOSTA (SMANJIVANJE TERMIČKOG ŠIRENJA)
PAZITI DA POMACI NISU U POTPUNOSTI SPRIJEČENI
VITKI STUPOVI POMAŽU RASPODJELIOPTEREĆENJA IZMEĐU LEŽAJEVANA UPORNJACIMA
MOSTOVI U KRIVINI MOGU BITI VOĐENI:
• RADIJALNO IZ NEPOMIČNE TOČKE • TANGENCIJALNO NA RADIJUS ZAKRIVLJENOSTI
KRITIČNA JE GEOMETRIJSKA TOČNOST U ODREĐIVANJU SMJEROVA
BOLJE RJEŠENJE ZA MOSTOVE KONSTANTNE ZAKRIVLJENOSTI
LEŽAJI OD GUME I TEFLONA
PRIMJENA DATIRA IZ 30-tih GODINA PROŠLOG STOLJEĆATERMIN „NEOPREN” PO TVRTCI KOJA JE PRVA PATENTIRALALEŽAJE OD TVRDE SINTETIČKE GUME (ELASTOMERA)POMAKE OMOGUĆUJE SVOJOM VELIKOM DEFORMABILNOŠĆUIDEALAN ZA MANJE LEŽAJNE REAKCIJE I MALE POMAKE• DIM. 100x100 – 300x400 mm, ILI Φ 300mm• SILE 100-1800 kN
• PAZITI NA NEGATIVNE REAKCIJE (ODIZANJE!)
TIP 1:Armiranielastomerni ležaj
Ležaj je potpunoomotan gumom
TIP 2:Kao (1) ali s vulkaniziranimčeličnim sidrenim pločama
Može biti osiguran protivklizanja (npr. moždanicima)
TIP 5:Kao (2) ali s nazubljenimčeličnim sidrenim pločama
V2:Tip (1) ili (2) između dodatnih sidrenih ploča
Tip (1) nije sidren, dok je tip (2)sidren uz pomoć posmičnihpločica za čelične ploče zbogprevencije hor. klizanja. Slobodnodeformabilan u svim smjerovima
VE2:Tip V2 ležaja s jednosmjerno klizajućom pločom na vrhu
Klizanje u jednom smjeru adeformiranje u drugom. Dodatnaklizna ploča može blokirati radležaja u slučaju da se prekoračegranične def. elastomera.
OSNOVNE VRSTE ELASTOMERNIH LEŽAJEVA
+FUNKCIJA KLIZANJA
PRIMJER TABLICE PROIZVOĐAČA
DISPOZICIJSKE SHEME VARIJANTI IZVEDBE LEŽAJA
PRIMJERI UGRADBE
LEŽAJI U LONCUOGRANIČAVANJE BOČNIH DEFORMACIJA GUME SE OSIM ARMIRANJEM MOŽE POSTIĆI I SMJEŠTANJEM ELASTOMERA U POSUDU - LONAC
PONAŠANJE KAO HIDRAULIČKA PREŠA S ELASTOMEROM KAO PUNJENJEM OBLIK OBIČNO KRUŽNI ZBOG PREUZIMANJA PRITISKA ELASTOMERA
ZA REAKCIJE OD 1000-50000 kN, HORIZONTALNE OD 100-2500 kN, PROMJER D OD 600-1900 mm UZ VISINE OD 70-265 mm
ZA KUTOVE ϕ =10 prom.
NEPOKRETNI LONČASTI LEŽAJ
GORNJA LEŽAJNA PLOČA
DONJA LEŽAJNA PLOČA
STIŠLJIVA TRAKA
PRSTEN ZA BRTVLJENJE
GUMENI UMETAK(ELASTOMER)
SVESTRANO POKRETNI LEŽAJ U LONCU
JEDNOSMJERNO POKRETNI LEŽAJ U LONCU
GORNJA ČELIČNA PLOČA(pričvršć. za konstrukciju)
ČELIČNI PRSTEN
TEFLON 3-5mm
ČELIČNI UMETAK S UTOROM ZA PREUZIMANJE HOR. SILA OKOMITO NA DILATIRANJE
KALOTNI LEŽAJEVI
PRIMJENJUJE SE KAO TOČKASTO ZAKRETNI LEŽAJ
PRIMJENJUJE SE ZA NAJVEĆE REAKCIJE, IZRADA PO KATALOGU DO NOSIVOSTI OD 30000 kNJEDNOSTAVNIJE CENTRIRANJE U ODNOSU NA LEŽAJE U LONCU A KONCENTRIRANA LEŽAJNA REAKCIJA SE MOŽE PREDATI PRAKTIČNO U TOČCI (LEŽAJI U LONCU POVRŠINSKI RASPOREDITI REAKCIJU!)
NEPOKRETNI KALOTNI LEŽAJ( točkasto zakretni ležaj)
GORNJA LEŽAJNA PLOČA
DONJA LEŽAJNA PLOČA
SREDNJA PLOČA OBRAĐENA U KUGLASTU PLOHU
TEFLONSKA FOLIJE (PTFE)
VODON. BRTVA
BEZ KALOTE
S UMETNUTOM KALOTOM
POKRETNI KALOTNI LEŽAJ
KALOTNI LEŽAJ S VODILICOM KLIZANJA
ČELIČNI LEŽAJEVI
RANIJE NAJČEŠĆE U IZVEDBI OD LIJEVANOG ČELIKA, DANAS OD KVALITETNIJEG TOPLJENOG ČELIKA
ČESTO UMETCI OD SPECIJALNOG ČELIKA POVEĆANE ČVRSTOĆE KOJI DOSEŽU BRINELLOVU TVRDOĆU OD 600-650 kN/cm2 (za dopušteni Hertzov tlak na kontaktu od 200-250 kN/cm2)
KONTROLA HERTZ-ovog TLAKA NA RAZLIČITIM OBLICIMA KONTAKTNIH PLOHA DIJELOVA LEŽAJA
RAZLIČITE VARIJANTE IZVEDBE ČELIČNIH LEŽAJEVA
MOGUĆNOSTI USIDRENJA LEŽAJEVA
PRIJELAZNE NAPRAVE
PRVE PRIJELAZNE NAPRAVE ZA ČELIČNE ŽELJEZNIČKE MOSTOVEOSNOVNA ZADAĆA OSIGURATI SIGURAN PRIJELAZ PREKOMEĐUPROSTORA IZMEĐU MOSTA I UPORNJAKA (ILI DVA MOSTA)NA NAČIN DA SE NE OGRANIČAVAJU POMACI MOSTAMORAJU BITI ROBUSNE, IZAZIVATI ŠTO MANJE BUKE PRI PRELASKUVOZILA TE OTPORNE NA UTJECAJE VLAGE I AGRESIVNIH ČIMBENIKA
PRORAČUNATI IH NA MOGUĆA POMICANJA MOSTA (POMAKE IROTACIJE) USLIJED TEMPERATURE, SKUPLJANJA I PUZANJA BETONATE VANJSKIH UTJECAJA
POLOŽAJ NEPOMIČNOG LEŽAJA ZNAČAJNO UTJEČE NA TRAŽENEPRORAČUNSKE VELIČINEUTJECAJNE LINIJE ZA POJEDINI TIP POMAKA
KONSTRUKCIJA PRIJELAZNE NAPRAVE OVISI O VELIČINI POMAKAKOJI SE TREBA PREUZETI
PRIMJERI PRIJELAZNIH NAPRAVA ZA MALE POMAKE (<25mm)
PRIMJERI PRIJELAZNIH NAPRAVA ZA SREDNJE POMAKE (25-80mm)
70-tih GODINA PROŠLOG STOLJEĆA ZAPOČELA PRIMJENAVODONEPROPUSNIH PRIJELAZNIH NAPRAVA BAZIRANIH NAARMIRANIM ELASTOMERNIM SEGMENTIMA RAZLIČITIH OBLIKA
PRIMJERI PRIJELAZNIH NAPRAVA ZA VELIKE POMAKE (>80mm)
ČELIČNE NAZUBLJENE PLOČE KONSTRUIRANE DA PREUZIMAJU OPTEREĆENJE PROMETA I SVE POMAKE I ROTACIJE, NISU UČINKOVITE ZA ZADRŽAVANJE VODE TE ZAHTIJEVAJU POTKONSTRUKCIJU OD ELASTOMERA I SL. ISPOD
MODERNA MODULARNA RJEŠENJAPRINCIP
OSLONAC NA KONZOLI
POVEZIVANJE S ČELIČNIM KOLNICIMA
OSLONAC NA KONTINUIRANOM NOSAČUI
PRORAČUNSKI MODEL:
POSEBNI LEŽAJEVI ZA NAGURAVANJE KONSTRUKCIJE
TEHNIKA „NAGURAVANJA” (KONZOLNA GRADNJA) DANAS UOBIČAJENA ZA GRADNJU MOSTOVAKONSTRUKCIJA SE POSTUPNO NAGURAVA SA STRANE UPORNJAKA POMOĆU HIDRAULIČNIH PREŠA PREMA STUPOVIMA/PILONIMA KORIŠTENJE SPECIJALNIH, „PRIVREMENIH” LEŽAJEVA KOJI SVOJOMKONSTRUKCIJOM I KLIZNIM KONTAKTOM INOX-PTFE OSIGURAVAJU PROCES POTISKIVANJA S MINIMALNIM TRENJEM
NAKON NAGORAVANJA KONSTRUKCIJA SE PODIŽE TE SE VRŠI ZAMJENA PRIVREMENIH LEŽAJEVA STALNIM LEŽAJEVIMA
LEŽAJEVI SPECIJALNIH NAMJENAIMAJU ULOGU POBOLJŠAVANJA DINAMIČKIH KARAKTERISTIKA KONSTRUKCIJE, POSEBNO ZA SLUČAJ OPTEREĆENJE POTRESOM
VS – SEIZMIČKI IZOLATORIMHD – DAMPERI/PRIGUŠIVAČIMSTU,MSTL – „SHOCK” TRANSMITERIDS-F – SEIZMIČKE PRIJELAZNE NAPRAVE
OPĆI SUSTAV ASEIZMIČKE ZAŠTITE KONSTRUKCIJE MOSTA
„SHOCK” TRANSMITERI (MSTU) HIDRAULIČKE NAPRAVE KOJE KRUTO POVEZUJU KONSTRUKCIJSKE DIJELOVE U SLUČAJU IZNENADNE POJAVE BRZIH REALTIVNIH DEFORMACIJA ZBOG POTRESA, PROMETA, VJETRA I SL. TIJEKOM STANDARDNE UPORABE DAJU NEZAMJETNE REAKCIJE
MSTL TRANSMITERI
U USPOREDBI SA STANDARDNIM MSTU TRANSMITERIMA SU RACIONALNIJI I OSIGURAVAJU VEĆU RAZINU POUZDANOSTI
SILA KOJU TRANSMITERI MOGU PREUZETI MOŽE BITI TEORIJSKI NEOGRANIČENA ILI SE MOŽE TOČNO DEFINIRATI TADA POSTAJU MSTL
NEAKTIVNI MSTU AKTIVNI MSTU TIJEKOM POTRESA ILI DRUGE KRITIČNE SITUACIJE
PRIMJER UPORABE MSTU SUSTAVA
MHD - DAMPERI
ZA VRIJEME STANDARDNE UPORABE OMOGUĆAVAJU POMAKE BEZ ZNAČAJNIJEG OTPORA DOK ZA VRIJEME SNAŽNIJE DINAMIČKE POBUDE DISIPIRAJU ZNAČAJAN IZNOS UNEŠENE ENERGIJE I PRETVARAJU JU U TOPLINU
VS – SEIZMIČKI IZOLATORI
PRENOSE VERTIKALNO OPTEREĆENJE I OSIGURAVAJU ODVAJANJE KONSTRUKCIJE MOSTA OD POBUĐENOG TLA ZA VRIJEME POTRESAAUTOMATSKI SE PRILAGOĐAVAJU POMACIMA I ROTACIJAMA GORNJEG USTROJA MOSTA U ODNOSU NA DONJI USTROJSVOJSTVO „SAMOCENTRIRANJA” GORNJEG USTROJA RADI SPRJEČAVANJA PREKOMJERNIH DEFORMACIJA U JEDNOM SMJERUDVA OSNOVNA TIPA:
• V2S – DEFORMIRANJE U SVIM SMJEROVIMA• VE2S – BOČNO DEFORMIRANJE – UZDUŽNO KLIZANJE
V2S VE2S
ZA VEĆE REAKCIJE MOGU SE KORISTITI I SPECIJALNE KONSTRUKCIJE LEŽAJEVA U LONCU ILI KALOTNIH LEŽAJEVA
SEIZMIČKE PRIJELAZNE NAPRAVE
UZ STANDARDNE UPORABNE DEFORMACIJE MOGU PREUZIMATI I DEFORMACIJE PRI POTRESU, BEZ ILI SA OGRANIČENIM OŠTEĆENJEM
VAŽNA MOGUĆNOST PRELASKA MOSTA NAKON POTRESA