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 – 202
5.5.2. Metoda sztywnej poprzecznicy – 205

5.6. Wykorzystanie linii wpływu – 213

6. Kształtowanie obiektów drogowych o konstrukcji zespolonej – 229
6.1. Wstęp – 229
6.2. Zakres stosowania i dobór elementów – 232
6.3. Kształtowanie przekrojów poprzecznych – 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 – 241

6.4. Kształtowanie w kierunku podłużnym – 242

6.5. Rodzaje montażu – 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 podpór tymczasowych – 250
6.5.5. Montaż z obniżeniem/podwyższeniem podpór – 251

ZAŁĄCZNIKI – 255
Załącznik 1 – 257
Załącznik 2 – 267
Załącznik 3 – 279
Załącznik 4 – 286
Załącznik 5 – 289
Załącznik 6 – 291

Most św. Rocha – 291
Most Bolesława Chrobrego – 304
Most Królowej Jadwigi – 311

Literatura – 323