1 ΓΕΦΤΡΟΠΟΙΪΑ: ΜΟΝΙΜΑ ΚΑΙ ΚΙΝΗΣΑ ΦΟΡΣΙΑ ΔΙΟΝΥΣΙΟΣ Ε. ΜΠΙΣΚΙΝΗΣ Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε. Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας
Μόνιμα Φορτία Ίδιον Βάροσ (για Οπλιςμζνο Σκυρόδεμα): g=25 KN/m 3 Σε οδικζσ γζφυρεσ πρζπει για κάκε cm αςφαλτικϊν ςτρϊςεων να λαμβάνεται υπόψθ φορτίο 0,24 kn/m² Πεηοδρόμια: g=24 KN/m 3 Σκυρόδεμα ρφςεων (για διαμόρφωςθ εγκάρςιασ κλίςθσ): g=22 KN/m 3 Υγρομόνωςθ: g=0,5 KN/m 2 Κιγκλίδωμα: g=0,3 KN/m Στθκαίο αςφαλείασ: g=0,5 KN/m 2
DIN Fachbericht 101: 1. Διαχωριςμόσ του καταςτρώματοσ ςε λογιςτικζσ λωρίδεσ κυκλοφορίασ: Το πλάτοσ w l των λογιςτικϊν λωρίδων του καταςτρϊματοσ και ο μζγιςτοσ δυνατόσ αρικμόσ τουσ (ακζραιοσ *Int]) n l ςε αυτό το κατάςτρωμα δίνονται ςτον πίνακα 3 Π.χ, για πλάτοσ καταςτρϊματοσ w=11 m, n l =lnt(w/3)=3 προκφπτει πλάτοσ τθσ απομζνουςασ επιφανείασ 11-3,0*3=2,0 m.
Η κζςθ και αρίκμθςθ των λογιςτικών λωρίδων πρζπει να κακορίηονται ςε ςυμφωνία με τισ ακόλουκεσ διατάξεισ: (1) Η κζςθ των λογιςτικϊν λωρίδων δεν εξαρτάται αναγκαςτικά από τθν αρίκμθςι τουσ. (2) Το πλικοσ των φορτιςμζνων λωρίδων, που λαμβάνονται υπόψθ, θ κζςθ τουσ ςτο κατάςτρωμα και θ αρίκμθςι τουσ πρζπει να επιλζγεται ζτςι ϊςτε, για κάκε ξεχωριςτό ζλεγχο (π.χ. ζλεγχο φζρουςασ ικανότθτασ διατομισ ζναντι κάμψθσ), να προκφπτουν οι δυςμενζςτερεσ καταπονιςεισ από τα προςομοιϊματα φόρτιςθσ. (3) Η πιο δυςμενισ λωρίδα κυκλοφορίασ φζρει τον αρικμό 1, θ δεφτερθ πιο δυςμενισ φζρει τον αρικμό 2, κτλ (βλζπε ςχιμα). 4 Για κάκε ιδιαίτερο ζλεγχο, πρζπει το προςομοίωμα φόρτιςθσ, ευριςκόμενο εντόσ τθσ λογιςτικισ λωρίδασ, να τοποκετείται ςτθν δυςμενζςτερθ κζςθ (μικοσ φόρτιςθσ και κζςθ κατα τθν διαμικθ ζννοια). Τα διαξονικά οχιματα κατα τθν εγκάρςια διεφκυνςθ κα κεωροφνται οτι βρίςκονται το ζνα δίπλα ςτο άλλο (πακζτο).
Σα προςομοιώματα φόρτιςθσ (Π.Φ.) για κατακόρυφα φορτία αποδίδουν τισ εξισ δράςεισ από κυκλοφορία: α) Π.Φ.1: Συγκεντρωμζνα και ομοιόμορφα κατανεμθμζνα φορτία, τα οποία καλφπτουν τισ περιςςότερεσ των δράςεων από κυκλοφορία φορτθγϊν και επιβατικϊν οχθμάτων. Αυτό το προςομοίωμα ιςχφει μόνο για γενικοφσ ελζγχουσ. β) Π.Φ.2: Μονοαξονικό φορτίο με τυπικζσ επιφάνειεσ επαφισ των ελαςτικϊν, το οποίο ςυνυπολογίηει τισ δυναμικζσ δράςεισ ςυνικουσ κυκλοφορίασ ςε δομικά ςτοιχεία με βραχφ άνοιγμα. Αυτό το προςομοίωμα πρζπει να εφαρμόηεται ιδιαίτερα και ιςχφει μόνο για τοπικοφσ ελζγχουσ. γ) Π.Φ.4: Συνωςτιςμόσ ανκρϊπων. Αυτό το προςομοίωμα κα εφαρμόηεται μόνο, αν το απαιτεί ο κφριοσ του ζργου. Προβλζπεται μόνο για γενικοφσ ελζγχουσ. Ιςχφει μόνο για ςυγκεκριμζνεσ παροδικζσ καταςτάςεισ διαςταςιολόγθςθσ. 5
Π.Φ.1 - Προςομοίωμα φόρτιςθσ 1 (Διαξονικό όχθμα): (1) To Π.Φ.1 αποτελείται από δυο μζρθ: α) Διπλόσ άξονασ (ςφςτθμα Tandem TS): Κάκε αξονικό φορτίο ανζρχεται ςε a Q Q k όπου το α Q είναι ζνασ ςυντελεςτισ προςαρμογισ (δεσ παρακάτω). Σε κάκε λωρίδα κυκλοφορίασ πρζπει να τοποκετείται μόνο ζνα διαξονικό όχθμα. Κάκε όχθμα (διαξονικό ςφςτθμα) πρζπει να τοποκετείται εντόσ τθσ λωρίδασ ςτθν δυςμενζςτερθ κζςθ (βλζπε ςχιμα). Κάκε άξονασ του διαξονικοφ ςυςτιματοσ ζχει δυο ίδιουσ τροχοφσ, ζτςι ϊςτε το φορτίο τροχοφ ανζρχεται ςε 0,5a Q Q k. Η επιφάνεια ζδραςθσ κάκε τροχοφ είναι τετράγωνο πλευράσ 0,40 m (βλζπε ςχιμα). 6
β) Το ομοιόμορφα κατανεμθμζνο φορτίο (UDL) ανζρχεται ανα m² ςε: a q q k όπου το α q είναι ζνασ ςυντελεςτισ προςαρμογισ. Αυτά τα φορτία πρζπει να εφαρμόηονται τόςο κατα τθν διαμικθ όςο και κατα τθν εγκάρςια ζννοια μόνο ςτα δυςμενι τμιματα τθσ επιφάνειασ επιρροισ. 7 (2) Το προςομοίωμα φόρτιςθσ πρζπει να τοποκετείται ςε κάκε λογιςτικι λωρίδα και ςτθν απομζνουςα επιφάνεια. Στθν λογιςτικι λωρίδα i τα φορτία είναι α Qi.Q ik ι αντίςτοιχα α qi.q ik (βλζπε πίνακα). Στθν απομζνουςα επιφάνεια το φορτίο είναι α qr.q rk.
(3) Αν δεν αναφζρεται διαφορετικά, οι αρικμθτικζσ τιμζσ για Q ik και q ik περιλαμβάνουν τον δυναμικό αυξθτικό ςυντελεςτι. (4) Για τον υπολογιςμό ςυνολικϊν δράςεων μπορεί να κεωρθκεί κεντρικι κζςθ των διαξονικϊν οχθμάτων ςτισ λογιςτικζσ λωρίδεσ. 8 Οι λωρίδεσ κυκλοφορίασ 1 και 2 πρζπει να τοποκετοφνται παραπλεφρωσ θ μία τθσ άλλθσ χωρίσ ενδιάμεςθ απομζνουςα επιφάνεια μεταξφ τουσ. Ταυτόχρονα τα διαξονικά οχιματα κατα τθν εγκάρςια διεφκυνςθ κα κεωροφνται οτι βρίςκονται το ζνα δίπλα ςτο άλλο. Στθν λωρίδα κυκλοφορίασ 3 κακϊσ και ςτισ υπόλοιπεσ λωρίδεσ δεν πρζπει να τοποκετοφνται διαξονικά φορτία. (5) Οι αρικμθτικζσ τιμζσ των ςυντελεςτϊν προςαρμογισ α Qi, α qi και α qr μποροφν για διάφορεσ κατθγορίεσ οδϊν ι για διάφορεσ αναμενόμενεσ ςυνκζςεισ κυκλοφορίασ να διαφζρουν. Αν δεν κακορίηονται διαφορετικά, ιςχφουν: α Q1 = 0,8 α Q2 = 0,8 α q1 = 1,0 α q2 = 1,0 α q3 = 1,0 α qr = 1,0
Π.Φ.2 - Προςομοίωμα φόρτιςθσ 2 (Μονόσ άξονασ): (1) Αποτελείται από ζνα μονό άξονα β Q.Q αk (βλζπε ςχιμα), όπου το Q αk περιλαμβάνει τθν δυναμικι προςαφξθςθ, το β Q είναι ζνασ ςυντελεςτισ προςαρμογισ ςτο εκνικό επίπεδο αςφαλείασ. Η εφαρμοηόμενθ δράςθ προκφπτει, όταν θ τιμι Q αk = 240 kn πολ/ςτεί με τον δυναμικό ςυντελεςτι προςαρμογισ β Q. Το Π.Φ τοποκετείται ςε οποιαδιποτε κζςθ πάνω ςτο κατάςτρωμα. Κατά περίπτωςθ μπορεί να κεωρθκεί μόνο ζνασ τροχόσ των 120 β Q (kn). Τόςο για το αξονικό όςο και για το φορτίο τροχοφ ιςχφει β Q = 0,8. (2) Η επιφάνεια ζδραςθσ των τροχϊν κεωρείται όπωσ και ςτο Π.Φ 1 (0,40x0,40m.). 9
Οριηόντια φορτία Φορτία από τροχοπζδθςθ και εκκίνθςθ: (1) Το φορτίο τροχοπζδθςθσ Q lk κεωρείται πωσ εφαρμόηεται κατά τθν διαμικθ ζννοια ςτθν επιφάνεια κφλιςθσ. 10 (2) Η χαρακτθριςτικι τιμι Q lk, θ οποία για όλο το πλάτοσ τθσ γζφυρασ περιορίηεται ςτα 900kN και θ οποία είναι ανάλογθ προσ τα μζγιςτα κατακόρυφα φορτία τθσ λωρίδασ 1 του προβλεπόμενου Π.Φ, κακορίηεται ωσ εξισ: όπου : L είναι το μικοσ τθσ ανωδομισ ι του εξεταηομζνου τμιματοσ τθσ ανωδομισ. (3) Αυτό το φορτίο πρζπει να κεωρθκεί κατά μικοσ τθσ μζςθσ επιφάνειασ μιασ λογιςτικισ λωρίδασ. Αν πάντωσ θ εκκεντρότθτα δεν είναι ςθμαντικι, επιτρζπεται να εφαρμοςτεί το φορτίο ςτον κεντρικό άξονα του καταςτρϊματοσ. Επιτρζπεται να κεωρθκεί ωσ ομοιόμορφα κατανεμθμζνθ ςτο μικοσ φόρτιςθσ. (4) Αν δεν αναφζρεται διαφορετικά, πρζπει τα φορτία από εκκίνθςθ να τεκοφν ςτο ίδιο μζγεκοσ όπωσ τα φορτία πζδθςθσ όμωσ με αντίκετθ φορά. Σθμείωςθ: Πρακτικά αυτό ςθμαίνει, ότι το Q lk τίκεται και κετικά αλλά και αρνθτικά.
Φορτία από φυγόκεντρεσ δυνάμεισ: (1) To φορτίο φυγόκεντρθσ δφναμθσ Q tk κεωρείται εφαρμοηόμενο ςτο επίπεδο τθσ επιφάνειασ κφλιςθσ και ακτινικά προσ τον άξονα καταςτρϊματοσ. (2) Η χαρακτθριςτικι τιμι του Q tk, θ οποία εμπεριζχει ιδθ τθν δυναμικι προςαφξθςθ, δίνεται ςτον πίνακα: 11 όπου : r: οριηόντια ακτίνα του άξονα καταςτρϊματοσ (ςε m) Q ν : ςυνολικό φορτίο από τα κατακόρυφα ςυγκεντρωμζνα φορτία των διπλϊν αξόνων του κφριου προςομοιϊματοσ φόρτιςθσ, π.χ. (3) Το φορτίο Q tk πρζπει κατά κανόνα να εφαρμόηεται μόνο ςτουσ άξονεσ ζδραςθσ.
Φορτία πεηοδρομίων και ποδθλατοδρόμων: Με τα φορτία κυκλοφορίασ ςτο κατάςτρωμα ςυνδυάηεται φόρτιςθ των πεηοδρομίων/ποδθλατόδρομων (και τθσ τυχόν ενδιάμεςθσ νθςίδασ, αν αυτι μπορεί να φιλοξενιςει πεηοφσ ι ποδιλατα) με φορτίο 2.5kN/m 2. 12 Εναλλακτικά, και αν αυτό είναι δυςμενζςτερο (πχ. υπολογιςμόσ προβόλου ςτθ διατομι), μπορεί να φορτίηονται μόνον τα πεηοδρόμια και θ τυχόν νθςίδα με φορτίο ςυνωςτιςμοφ 5kN/m 2 (χωρίσ φορτία κυκλοφορίασ ςτο κατάςτρωμα).