Podstawy budownictwa mostowego

Niniejszy podręcznik powstał na podstawie cyklu wykładów z przedmiotu podstawy mostownictwa prowadzonych dla studentów kierunku budownictwo na Wydziale Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej (w ramach programu studiów stacjonarnych pierwszego stopnia). Stanowi on kompendium wiedzy z zakresu podstaw budownictwa mostowego i może się okazać przydatny dla studentów wszystkich kierunków budowlanych, zarówno przyszłych konstruktorów, drogowców, jak i mostowców oraz oczywiście wszystkich tych, którzy chcą poznać podstawy wiedzy z tej właśnie dziedziny. Podręcznik ten ma być pomocny w zrozumieniu materiału omawianego na wykładach i podczas ćwiczeń audytoryjnych oraz stać się przewodnikiem do ćwiczeń projektowych wchodzących w zakres modułu zajęć z podstaw mostownictwa. Ideą i celem tego modułu programowego studiów pierwszego stopnia jest zapoznanie przyszłych inżynierów budownictwa wszystkich specjalności z podstawową nomenklaturą związaną z ogólnie pojętym budownictwem mostowym oraz najważniejszymi zasadami poprawnego kształtowania konstrukcji prostych mostów zgodnymi z obowiązującymi normami i przepisami prawa. W podręczniku przedstawiono zagadnienia związane z kształtowaniem prostych obiektów drogowych oraz dotyczące przeprowadzania podstawowych obliczeń statyczno wytrzymałościowych takich konstrukcji. Szczególny nacisk położono na ustalenie i przyjęcie właściwych modeli obciążeń ruchomych oddziałujących na mosty drogowe zgodnie z systemem norm PN-EN oraz na wykorzystanie metod uproszczonej analizy statycznej w celu określania sił wewnętrznych działających w głównych elementach konstrukcyjnych takich obiektów.

Spis treści
Spis oznaczeń 7
Wstęp 11
1. Informacje ogólne o mostach 15
1.1. Podstawowe terminy i definicje 15
1.2. Zasadnicze części budowli mostowej 18
1.3. Podstawowe wymiary mostów 21
1.4. Kształtowanie komunikacyjne budowli mostowych 27
1.4.1. Wstęp 27
1.4.2. Parametry charakteryzujące położenie i wymiary budowli mostowej. Skrajnie 29
1.4.3. Sposoby przedstawiania obiektów mostowych w dokumentacji technicznej 42
1.5. Klasyfikacja obiektów mostowych 45
2. Zasadnicze elementy przęseł mostowych 48
2.1. Dźwigary główne 48
2.1.1. Wstęp 48
2.1.2. Mosty płytowe 48
2.1.3. Mosty belkowe 49
2.1.3.1. Wstęp 49
2.1.3.2. Most z dźwigarów pełnościennych 50
2.1.3.3. Mosty kratowe 57
2.1.4. Mosty rozporowe 59
2.1.4.1. Wstęp 59
2.1.4.2. Mosty ramowe 60
2.1.4.3. Mosty łukowe 61
2.1.5. Mosty cięgnowe 65
2.1.5.1. Wstęp 65
2.1.5.2. Mosty podwieszone 66
2.1.5.3. Mosty wiszące 68
2.1.6. Podsumowanie 70
2.2. Pomosty 72
2.2.1. Wstęp 72
2.2.2. Pomosty betonowe 75
2.2.3. Pomosty stalowych mostów drogowych 77
2.2.4. Pomosty mostów kolejowych 82
2.3. Stężenia 91
2.3.1. Wstęp 91
2.3.2. Stężenia dźwigarów głównych 93
2.3.3. Stężenia pomostu otwartego 97
3. Podpory i łożyska 101
3.1. Podpory 101
3.1.1. Wstęp 101
3.1.2. Podpory skrajne – przyczółki 102
3.1.3. Podpory pośrednie – filary 120
3.1.4. Kształtowanie głowic podpór pośrednich 124
3.1.5. Kształtowanie nasypów przy przyczółkach i strefy przejściowej 127
3.2. Łożyska 136
3.2.1. Wstęp 136
3.2.2. Rodzaje łożysk mostowych 142
4. Elementy wyposażenia mostów 150
4.1. Wstęp 150
4.2. Nawierzchnie na mostach 150
4.3. Izolacje 153
4.4. Kapy podchodnikowe 154
4.5. Elementy ochronne na obiekcie 157
4.5.1. Wstęp 157
4.5.2. Balustrady 160
4.5.3. Bariery 161
4.6. System odwodnienia mostów 163
4.6.1. Wstęp 163
4.6.2. Odwodnienie mostów drogowych 164
4.6.3. Odwodnienie mostów kolejowych 170
4.7. Urządzenia dylatacyjne 171
4.7.1. Wstęp 171
4.7.2. Obliczanie szerokości szczeliny dylatacyjnej 172
4.7.3. Rodzaje urządzeń dylatacyjnych 174
4.8. Odbojnice i przyrządy wyrównawcze na mostach kolejowych 181
5. Analiza statyczna konstrukcji mostowych 185
5.1. Wstęp 185
5.2. Specyfika i ogólna charakterystyka obciążeń konstrukcji mostowych 186
5.3. Obciążenia stałe 187
5.3.1. Wstęp 187
5.3.2. Zbieranie obciążeń stałych wg PN-EN 188
5.4. Obciążenia zmienne w mostach drogowych wg PN-EN 192
5.4.1. Wstęp 192
5.4.2. Ustawianie modeli obciążeń zmiennych na jezdni 193
5.4.3. Modele pionowych obciążeń zmiennych 194
5.4.3.1. Model obciążenia LM1 194
5.4.3.2. Model obciążenia LM2 198
5.4.3.3. Model obciążenia LM3 198
5.4.3.4. Model obciążenia LM4 199
5.4.4. Poziome obciążenia zmienne pochodzące od taboru 199
5.4.5. Obciążenia chodników 200
5.5. Rozdziały poprzeczne obciążeń zmiennych 202
5.5.1. Istota i zadania metod rozdziału poprzecznego obciążeń zmiennych 202
5.5.2. Metoda sztywnej poprzecznicy 205
5.6. Wykorzystanie linii wpływu do analizy statycznej przestrzennych układów belkowych 213
6. Kształtowanie obiektów drogowych o konstrukcji zespolonej 229
6.1. Wstęp 229
6.2. Zakres stosowania i dobór elementów składowych przekroju
poprzecznego mostów zespolonych 232
6.3. Kształtowanie przekrojów poprzecznych mostów zespolonych 233
6.3.1. Wstęp 233
6.3.2. Dźwigar stalowy 234
6.3.3. Płyta betonowa pomostu 237
6.3.4. Płyta betonowa dolna 240
6.3.5. Stężenia poprzeczne dźwigarów 241
6.4. Kształtowanie mostów zespolonych w kierunku podłużnym 242
6.5. Rodzaje montażu konstrukcji zespolonych 244
6.5.1. Wstęp 244
6.5.2. Montaż na pełnym rusztowaniu 248
6.5.3. Montaż bez rusztowania 248
6.5.4. Montaż z zastosowaniem podpór tymczasowych 250
6.5.5. Montaż z obniżeniem/podwyższeniem podpór 251
ZAŁĄCZNIKI 255
Załącznik 1: Zadanie. Wykorzystanie linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia w analizie układów belkowych 257
Załącznik 2: Zadanie. Obliczanie obciążeń zastępczych w analizie prostego przęsła belkowego zgodnie z systemem norm
PN-EN (z wykorzystaniem linii wpływu rozdziału poprzecznego obciążenia) 267
Załącznik 3: Obliczanie charakterystyk geometrycznych dźwigara zespolonego 279
Załącznik 4: Obliczanie szerokości współpracującej wg PN-EN 286
Załącznik 5: Klasy obciążenia taborem samochodowym drogowych obiektów inżynierskich 289
Załącznik 6: Poznańskie mosty 291
Most św. Rocha 291
Most Bolesława Chrobrego 304
Most Królowej Jadwigi 311
Literatura 323