Međunarodni sajam građevinarstva, Beograd, 2013-04-17
Aleksandar Bojović
Zlatko Marković, Dimitrije Aleksić
Antonio Mora, Jorrit Blom
Marko Pavlović, Milan Spremić, Novak Novaković, Boško Janjušević, Uroš Kostić
Železničko-drumski most u Novom Sadu.
Projekat i izgradnja
JV Azvi S.A., Taddei S.p.A., Horta Coslada S.L.
www.azvi.es , www.gruppoedimo.it/taddei
DEL ING d.o.o., Beograd
www.deling.rs
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
1
Železničko-drumski most u Novom Sadu
Sadržaj prezentacije
1 Projektni zadatak
2 Konstruktivno rešenje
3 Opterećenja
4 Proračun konstrukcije
5 Izrada i montaža
6 3D-animacije
7 Poređenja sa sličnim mostovima u svetu
8 Projektantski tim
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
2
Urbanistički uslovi i Projektni zadatak
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
3
Projektni zadatak
Niveleta pruge:
- podignuta oko 1,5 m zbog
gabarita plovnog profila;
-što kraća dužina za povezivanje
sa postojećim kolosekom.
(Rešeno u Idejnom projektu)
Lokacija
Lokacija starog mosta.
Saobraćaj na mostu
2 koloseka (e = 4,20m) + 2 drumske trake (2 x(3,50+0,35)m) + 2
pešačko-biciklističke staze (2 x 2,50m).
Brzine vozova
160 i 120 km/h (putn. i teretni)
Vertikalno ubrzanje konstr.
max 1,3 m/s2
Vozovi za dinamički
proračun
Tipa 2 i tipa 5. (DIN-Fb 101:2009, EN 1991-2:2005)
Instalacije i oprema na
mostu
Po posebnim zahtevima korisnika: železnička oprema, vodovod,
PTT, odvodnjavanje, signalizacija, reviziona kolica, javno i
dekorativno osvetljenje.
Norme za projektovanje
Nemačke Smernice za železničke mostove Ril 804:2003 +
+ prateće norme DIN-Fb 101do104 (= EN 1991do1994).
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
4
Projektni zadatak
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
5
Dispozicija mosta i najvažnija ograničenja pri projektovanju
Broj vešaljki minimalan.
Sve moraju biti zategnute u
svim stanjima ULS i SLS.
Čelik konstrukcije S355.
Visina preseka lukova max 5,0 m.
Izbeći podklase M, M/L.
Čelik S460 minimalno.
Ograničenja armature
27 m
Visina preseka zatege max 2,5 m.
Kolovozna ploča min 300 mm.
177 m
219 m
48 m
Najkritičniji uslovi projektovanja:
θ1+ θ2 (LM71/1 track+ΔTM) ≤ 5 mrad
takođe i
δ ≤ 9 mm
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
6
Dispozicija konstrukcije mosta
Layout of the bridge structure
Lukovi sa zategama.
Tied arches.
Vešaljke - kablovi.
Hangers – Cable stays.
Temelji starog mosta.
Prelazna ploča 3 m.
Foundation of the old bridge.
Transition plate.
Spregnute kolovozne konstr.
Composite decks.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
7
Najkritičniji uslovi projektovanja:
The most critical requirement:
θ1+ θ2 (LM71/1 track+ΔTM) ≤ 5 mrad
Ril 804:2003
DIN-Fb 101:2009
takođe i / and also
δ ≤ 9 mm
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
8
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
9
Rotation angle
9.58
74.9
129.2
-90.8
50.00
Vertical hangers → Diagonal hangers
Vertikalne vešaljke → Diagonalne vešaljke
-170.3
130.9
175.4
-200.5
85.8
-169.1
-94.4
28.1
θVH
-50.00
28.1
-101.5
-191.2
0.00
-231.8
28.1
-198.0
50.00
72.8
125.7
146.4
126.0
74.1
28.1
-41.1
2.50
-109.2
100.00
150.00
200.00
28.1
-29.0
-93.9
Promena merodavne
norme:
0.00
Ugao rotacije
Change of relevant
norm:
146.5
250.00
300.00
m
Deformed Structure from LC 31 P/4 Enlarged by 50.0
θDH ≈ 0,5θVH
-54.9
-46.8
-35.5
-23.3
DIN-Fb 101:2009
-11.7
2.63
-57.7
6.28
-55.2
8.43
-46.3
175.4
9.14
-31.4
-32.8
7.68
28.1
-63.9
0.00
-82.1
-77.2
50.00
-77.6
-68.7
-52.8
100.00
28.1
-30.9
-14.0
-3.12
150.00
6.20
7.21
6.97
6.09
200.00
28.1
-33.1
-60.6
-26.9
250.00
Deformed Structure from LC 31 P/4 Enlarged by 50.0
28.1
0.00
28.1
DIN-Fb 101:2003 →
m
Preliminary
Design
Idejni projekt
Detailed
Design
Glavni projekt
DIN-Fb
101:2003:
DIN-Fb
101:2009:
θ(LM71) ≤ θlim
θ(LM71)
and / i
θ(TM,pos,neg)
≤ θlim
+
θ(TM,pos,neg)
≤ θlim
Only solution / Jedino rešenje:
Critical condition
Kritični uslov:
θ1+θ2 ≤ θlim
Far more rigid / mnogo krući
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
10
Separated bridge structures - Consequence of diagonal hangers
Razdvojene mostovske konstrukcije - posledica diagonalnih vešaljki
Most critical hangers /
Najkritičnije vešaljke:
min N(G+extrQ) > 0
Separated structures
necessary!
Potrebne razdvojene
konstrukcije!
(Positive) consequences of separation:
Solution:
(Pozitivne) posledice razdvajanja:
• Longitudinally symmetric structures;
Separated struct.
• podužno simetrične konstrukcije;
• More suitable for erection;
Rešenje:
• pogodnije za montažu;
• No negative consequences for rails;
Razdvojene
konstrukcije.
• nema negativnih posledica za šine;
• Not visible for the public.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
• nevidljivo za posmatrače.
11
Čelična konstrukcija mosta
Spoj luk/greda/krajnji poprečni nosač.
Fragment Taddei-evih izvođačkih 3D-crteža.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
12
Čelična konstrukcija mosta: Greda sa ankernim konstrukcijama kablova.
Fragment Taddei-evih izvođačkih 3D-crteža.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
13
Čelična konstrukcija mosta: Luk sa ankernim konstrukcijama kablova.
Fragment Taddei-evih izvođačkih 3D-crteža.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
14
Čelična konstrukcija mosta: Prelazna ploča 3A-3B.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
15
Čelična konstrukcija mosta: Fiksna horizontalna ležišta u 3A-3B.
AE : 32000 kN
AE : 17400 kN
AE : 46000 kN
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
16
Čelična konstrukcija mosta: Fiksna horizontalna ležišta u 3A-3B.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
17
Čelična konstrukcija mosta: Most 4-5 – spregnuta prosta greda (48 m).
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
18
Proračun konstrukcije
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
19
Proračun konstrukcije
Modeli / Programi
Globalni: Sofistik, uporedno i SAP.
Detalji: Sofistik, Tower, SAP.
Opterećenja
Težine:
G1,a,k = Čelična konstrukcija
G1,c,k = Betonska ploča = 181 i 232 kN/m
G2,k = Stalni teret = 223 kN/m
EN 1991-2:2003
Saobraćajna opterećenja:
Železnica: LM71, SW/2; Tip 2, Tip 5 .
Drum: LM1, LM3 .
EN 1991-1-4:2005
+AC1:2010
EN 1991-1-5:2003
Vetar: vb,0 = 20,8 m/s.
Toplotna delovanja:
ΔTN,pos,neg, ΔTM,pos,neg, i kombinacije (10).
EN 1991-2:2003
Pokretanje i kočenje vozila: Qlbk i Qlk.
EN 1998-2:2005
+AC1:2009
Seizmičke sile:
Prema lokalnim karakteristikama tla;
Sa karakteristikama opruga tla (u X,Y,Z) i
krutostima 0,5K i 2,0K;
Proračun – metodom multimodalne analize i
metodom time history.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
20
Opterećenja. Stalni teret (G2)
Most sa najvećim stalnim teretom u Srbiji!
Primer Gazele: G2,k = 100 kN/m, G1,k+G2,k = 200 kN/m < 223 kN/m !
Težina tucaničkog zastora je 0,55 G2,k.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
21
Opterećenja. Saobraćajna opterećenja (q, Q)
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
22
Opterećenja. Saobraćajna opterećenja (q, Q)
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
23
Opterećenja. Toplotna delovanja (ΔTN, ΔTM i kombinacije)
Opseg uniformne
promene temper.:
konstruk. 77oC;
ležišta i dil. 97oC.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
24
Opterećenja. Vetar
Vetar, EN 1991-1-4:2005:
Kategorija hrapavosti terena: II;
Osnovna brzina vetra: vb = 21,6 m/s;
Delovanje vetra:
poprečno,
podužno,
vertikalno,
torziono.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
25
Modeli konstrukcija
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
26
Presečne sile
1-2A:
2-3A:
3B-4:
1-2A:
L
Arches: L+R, 2x64 sect.
Arches: L+R, 2x80 sect.
L
Ties: L+R, 2x64 sect.
Ties: L+R, 2x77 sect.
M
Hangers: 2x18 elements
Hangers: 2x22 elements
R
M
R
x 8 sect.
x 15 sect.
Concrete with 5 different Ecm !
7 railway load combinations
max/min Nx + corr. Vy,Vz,Mx,My,Mz.
max/min My + corr. Nx,Vy,Vz,Mx,Mz.
max/min Mz + corr. Nx,Vy,Vz,Mx,My.
for
6 road load combinations
10 thermal combinations
2 wind combinations
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
ULS
for
SLS
Fatigue
27
Dokazi u proračunu konstrukcije
ULS
Stanja granične nosivosti
• Statički proračun.
• Dinamički proračun.
• Otpornost preseka: σEd, τEd, σV,Ed ;
• Lokalna stabilnost – izbočavanje elemenata (metodom
redukovanog napona) i izbočavanje uzrokovano izvijanjem
pojaseva;
• Globalna stabilnost lukova.
SLS
Stanja granične upotrebljivosti
• vertikalna ubrzanja kolovozne konstrukcije;
• vertikalni ugibi konstrukcije;
• horizontalni ugibi i rotacije oko vertikalne ose;
• pomeranja kolovozne konstrukcije iza ležišta;
• ekstremne uglovne rotacije na ležištima;
• uvrtanje kolovoza;
• prsline betonske kolovozne ploče.
Zamor
• lukovi, zatege, čelični delovi kolovozne konstrukcije;
• vešaljke (kablovi);
• betonska kolovozna ploča: beton, armatura.
Aerodinamički efekti
• Greda: aerodinamička osetljivost, odvajanje vrtloga, flater,
turbulencija.
• Vešaljke: odvajanje vrtloga, galopiranje, vibracije izazvane
kišom i vetrom.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
28
SLS analysis / Proračun SLS
SLS = Granično stanje upotrebljivosti za konstrukciju
SLS = Aerodynamic effects / Aerodinamički efekti
Structure / Konstrukcija
Hangers / Vešaljke (kablovi)
Odvajanje vrtloga od grede
Odvajanje vrtloga
Galopirajući flater
Galopiranje
Klasični flater
Vibracije izazvane kišom i vetrom
Divergencija
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
29
Primeri kontrole ULS: Sigurnost na izbočavanje vert. limova luka 3B-4.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
30
Primeri sila SLS: ekstremne sile u vešaljkama polja 2-3A(R).
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
31
Primeri kontrole ULS, SLS, zamora: Vešaljke luka 3B-4(R).
ULS
SLS
Fat
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
32
Primeri kontrole ULS: Globalna stabilnost luka 2-3A.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
33
Primer kontrole SLS: Vertikalna ubrzanja tačaka zatega.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
34
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
35
Izrada konstrukcije u firmi Taddei, L’Aquila.
Čelik
Klasa izrade čelične konstrukcije: EXC4, EN 1990-2:2011.
Čelik konstrukcije: S355J0,J2,K2 , EN 10025-2:2004.
(Male količine: S460Q,N,L , EN 10025-2:2004)
Posebni uslovi za čelik:
Ril 804:2003 , BN 918002:2000 , SEL 072:1977,
SEL 072/Beiblatt:1977 , SEP 1390:1996.
Moždanici
Automatski zavareni moždanici sa glavom,
EN ISO 13918:2008, EN ISO 14555:2006.
Kablovi
Grupa C, klasa 5, fuk ≥ 1860,0 N/mm2 ,
EN 1993-1-11:2006, SETRA:2002, fib:2005.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
36
Donja polovina luka sa
ankernom konstrukcijom vešaljki
Donja flanša luka sa ojačanjem na
prodoru vešaljke
Krajnji poprečni
nosač
Zatega sa ankernom konstrukcijom
vešaljki
Probna montaža zatega sa
krajnjim poprečnim nosačima
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
37
Posao firme
Taddei na izradi
konstrukcije
mosta u Novom
Sadu zabeležen
je u italjanskim
medijima kao
značajan i
referentan.
Zaštita od korozije čelične konstrukcije pre isporuke
konstrukcije
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
38
Sastavljanje konstrukcije.
Redosled sastavljanja:
Podizvođač: Mostogradnja a.d., Beograd.
1) zatege, leva i desna,
2) poprečni nosači i spregovi,
3) pomoćni stubovi na zategama za montažu lukova,
4) lukovi.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
39
Most 2-3 (177 m): Zatega sa poprečnim nosačima.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
40
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
41
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
42
Most 2-3 (177 m): Približavanje stubu 1.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
43
Montaža lučnih mostova.
Vođenje montaže: AZVI S.A., Sevilla, Španija.
Globalni redosled lansiranja:
Podizvođači:
1) montaža kablova,
proračun i praćenje montaže: DEL ING d.o.o., Beograd;
2) montaža stubova za lansiranje,
kablovi: VSL Ltd., Saint Legier, Švajcarska;
3) lansiranje na obali preko sanki i platformi,
4) lansiranje na reci preko barži;
privremeni stubovi za lansiranje: Mostogradnja a.d., Bg;
lansiranje: Mammoet, Rotterdam, Holandija;
5) spuštanje na ležišta.
ležišta i dilatacije: FIP Industriale, Servazzano, Italija.
3
2
Most 3-4 (219 m): Most sa privremenim stubovima.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
1
4
44
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
0) Početno stanje:
most sastavljen, bez kablova vešaljki;
zatega na privremenim osloncima.
1) Montaža kablova:
a) spuštanje zatega na nivo ugiba zatege;
b) montaža kablova sa nagibom na desno;
c) montaža kablova sa nagibom na levo;
d) most oslonjen u četiri tačke.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
45
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
2) Montaža privremenih stubova za lansiranje (TCL):
a) izrada oslonaca ispod zatega na mestu TCL;
b) montaža TCL oko kablova.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
46
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
3) Aktiviranje oslonaca na stubu 4 kod BS-4:
a) uklanjanje privremenih oslonaca ispod TCL;
b) aktiviranje oslonaca na stubu 4 i kod BS-4.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
47
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
4) Aktiviranje oslonaca na sankama i platformama:
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
48
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
5) Aktiviranje oslonaca na baržama i sankama kod BS-4
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
49
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
6) Prenošenje oslanjanja na poprečne nosače.
7) Prenošenje oslanjanja na mesta privremenih
oslonaca za zamenu ležišta.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
50
Montaža lučnog mosta 3-4, L = 219 m.
8) Završni koraci:
a) oslobađanje redom TCL-301 do TCL-304;
b) uklanjanje svih TCL;
c) most je u konačnom položaju.
9) Betoniranje kolovozne ploče.
10) Nanošenje svih stalnih tereta.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
51
Main structural system. Rationality of the designed structure. Steel structure mass.
Expected masses [kg/m2]
of the arch bridges acc. to
international literature.
Railway: V ≥ 200 km/h
Railway: V < 200 km/h
Road bridges
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
52
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
53
3D-animacije mosta.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
54
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
55
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
56
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
57
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
58
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
59
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
60
Poređenja sa sličnim mostovima u svetu
Čist luk
kolovoz gore
kolovoz dole
Garabit Viaduct, Fr, 167 m, 1884
Hell Gate, USA, 298 m, 1918
Na svetskoj listi
155 lučnih mostova
sa najvećim
rasponima (208 do
552 m) ima samo
16 mostova sa
šinskim
saobraćajem,
(železnica, metro,
laka železnica
(tramvaj) ).
Rešetkasti luk sa
zategom
Chaotianmen, Ch, 552 m, 2009
Dongping, Ch, 242 m, 2009
Luk sa
zategom/gredom
greda rešetkasta
Hammer, G, 250 m, 1987
greda puna
Merivale, Aus, 133 m, 1978
Luk sa zategom
luk rešetkast
luk pun
Ayub, Pk, 246 m, 1962
Fehmarn, G, 248 m, 1963
Garde Adhemar, Fr, 2x115 m, 2000
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
61
Chaotianmen, Ch, 552 m, 2009
Wanzhou, Ch, 360 m, 2005
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
62
Caiyuanban, Ch, 420 m, 2007
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
63
Fehmarn, G, 248 m, 1963
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
64
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
65
Glavni projekt konstrukcije mosta
Tehnički izveštaj
Proračun konstrukcije
Crteži
Norme za projektovanje – stanje 2011-04:
Predmer radova
Nemačke Ril 804, DIN-Fb 101 do 104
Evropske EN 1990, 1991, 1992, 1993, 1994.
Ukupan obim:
+
5600 strana A4
EN za materijale, proizvode, radove, opremu.
100 crteža (oko 150 m2)
Ukupan obim kosultovanih normi oko 3000 str!
Jezik projekta: engleski i srpski.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
66
Železničko-drumski most preko Dunava u Novom Sadu
Generalni izvođač:
JV Azvi, Taddei, Horta Coslada.
www.azvi.es
Projektant konstrukcije mosta:
DEL ING d.o.o., Beograd.
www.deling.rs
Projektant stubova i fundiranja:
ENCODE d.o.o., Beograd.
Tehnička kontrola Glavnog projekta:
Institut Kirilo Savić a.d., Beograd.
Inženjer:
JV DB International, Egis International www.db-international.de
Konstrukcija mosta – projektni tim:
Odgovorni projektant: Aleksandar Bojović, dipl.ing.građ.
Projektanti:
Prof.Dr. Zlatko Marković, dig, Dimitrije Aleksić, dig;
Marko Pavlović,dig, Mr. Milan Spremić,dig, Novak Novaković,dig, Boško Janjušević,dig, Uroš
Kostić,dig.
Crteži: Milan Radenković,teh, Goran Višnjić,teh.
Železničko-drumski most u
Novom Sadu
67
Download

Železničko-drumski most u Novom Sadu. Projekat i