Statický a dynamický výpočet lávky pro pěší a cyklisty přes řeku Moravici

• Foto

POPIS KONSTRUKČNÍHO ŘEŠENÍ
Lávka o délce 61,50 m a šířce mezi líci říms 3,00 m převádí stezku pro pěší a cyklisty, jejíž průchozí šířka mezi obrubníky je 2,5 m. Délka nosné konstrukce a poloha opěr vyplývají ze šířky koryta řeky Moravice. Výšková poloha mostu byla definována hladinou stoleté vody ve vodoteči (volná výška v polovině rozpětí je 0,81 m). Trasa stezky na lávce je směrově v přímé a výškově v zakružovacím oblouku. Při projekčních pracích byla snaha navrhnout moderní dynamickou konstrukci a byl kladen důraz na estetické působení mostu. Ocelové mostní zábradlí o výšce 1,30 m bylo navrženo s vodorovnou výplní (obr. 2), splňující požadavek „TP 186 – Zábradlí na pozemních komunikacích“.

Vodorovná výplň zábradlí vyzdvihuje celkové působení mostní konstrukce. Osvětlení mostovky je řešeno svítidly osazenými v madle zábradlí, vlastní těleso lávky je osvětleno svítidly, která jsou osazena v opevnění koryta vodoteče (obr. 3). Stavba svým konstrukčním uspořádáním nevytváří výraznou dominantu a vhodně doplňuje krajinu údolí řeky Moravice.

Nosná konstrukce z dodatečně předpjatého betonu C45/55 je vetknutá do železobetonových základových pasů podepřených na pilotách. Nosnou konstrukci tvoří spojitý nosník s krátkými přikotvenými krajními poli o rozpětí 5,6 + 49,0 + 5,6 m. Průřez mostovky ve středním poli je po délce proměnné výšky (parabolické náběhy). V polovině rozpětí je výška nosné konstrukce 0,90 m, která směrem k opěrám narůstá na 1,4 m. Příčný řez se skládá ze středového trámu proměnné výšky a konzol po bocích s vyložením 0,81 m. Po obou krajích nosné konstrukce jsou římsy šířky 400 mm s výškou obrubníku 70 mm. Horní povrch v pochozí části je střechovitý ve sklonu 2,5 %, v místě římsy je ve sklonu 4,0 % k ose lávky. Povrch nosné konstrukce je opatřen pochozí izolací . V místě úžlabí jsou umístěny odvodňovače, které jsou přímo zaústěny do vodoteče.

Základové pasy jsou železobetonové monolitické. Založení je hlubinné na pilotách vrtaných z úrovně stávajícího terénu. Spojení základových pasů a pilot je navrženo tak, aby se nepřenášel ohybový moment do hlav pilot.

STATICKÉ ŘEŠENÍ
Při vytváření prutového modelu konstrukce bylo v maximální míře využito možnosti importu geometrie z CAD systému při vytváření střednic a zadání průřezů na prutech s náběhy. Podepření spojitého nosníku bylo modelováno jako neposuvné ve svislém směru, ve vodorovném směru bylo modelováno pomocí lineárních pružin, které respektují tuhost založení. V podporách není zabráněno pootočení. Vzhledem ke konstrukčnímu uspořádání lávky bylo nutno řešit její namáhání rovnoměrným i nerovnoměrným oteplením či ochlazením. Vliv smršťování a dotvarování betonové předpjaté konstrukce byl zjednodušeně řešen součiniteli v kombinacích.

Předpětí bylo navrženo metodou vyrovnání vlastní tíhy a ostatního stálého zatížení předpětím. Dráha předpínacích kabelů byla volena tak, aby průběh momentů od předpětí v absolutní hodnotě odpovídal součtu průběhu momentů od vlastní tíhy a ostatního stálého zatížení. Tímto návrhem předpětí bylo docíleno centrického předpětí a minimálních průhybů v provozním stavu na konstrukci. Navržené předpětí zajistí malé průhyby konstrukce a minimální změny napětí vlivem dotvarování v průběhu životnosti konstrukce. V nosné konstrukci je  zavrženo pět kabelů po 19 lanech (∅ Ls15.7–1570/1770).

Celý článek naleznete v podobě PDF zde.

Static and dynamic analysis of slender post-tensioned pedestrian and bicycle friendly bridge over the Moravice river
This paper presents static and dynamic analysis of slender post-tensioned pedestrian and bicycle friendly bridge over the Moravice  river. The structure is designed as prestressed three-span continuous beam. The middle span forms a path over the river-bed, the short outer spans anchored at the ends to pile foundations. Because of the vertically curved bridge deck and varying cross-sectional height the main goal of static design was to optimize the trajectory of prestressing tendons and prestressing force, so that there are no significant deflections and bending moments under dead loads. Because of low first natural frequency the response of the structure to pedestrian actions was evaluated. All static and dynamic calculations were carried out by using FE-code RFEM 4.

Autoři

• Ing. Míchal Petr
• Ing. Šiška Radek
• Ing. Vymlátil Petr