Technická univerzita v Košiciach

Stavebná fakulta

Vincent Kvočák a kol.

Vincent Kvočák, Marián Rovňák, Oto Roth, Pavol Beke,

Daniel Dubecký, Ruslan Kanishchev

DOSKOVÉ MOSTY SO

ZABETÓNOVANÝMI OCEĽOVÝMI

NOSNÍKMI MODIFIKOVANÝCH

TVAROV

2014

ITMS kód: 26220220124 Názov projektu: Vývoj mostov so zabetónovanými oceľovými nosníkmi modifikovaných tvarov Doba riešenia: 2011-2014 Podporujeme výskumné aktivity na Slovensku/ Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ

2

„Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a vývoj, pre projekt: ITMS: 26220220124 "Vývoj mostov so zabetónovaným oceľovými nosníkmi modifikovaných tvarov", spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.“ „Podporujeme výskumné aktivity na Slovensku/Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ“

Lektorovali:

prof. Ing. Stanislav Kmeť, CSc.

doc. Ing. Sergej Priganc, CSc.

© prof. Ing. Vincent KVOČÁK, CSc. a kol. Vydavateľstvo: Technická univerzita v Košiciach

ISBN 978-80-553-1923-0

3

OBSAH

1 ÚVOD 5

2 NORMY A PREDPISY 5

3 ZOZNAM VELIČÍN 9

4 MATERIÁLY MOSTOV SO ZABETÓNOVANÝMI OCEĽOVÝMI

NOSNÍKMI (ZBN) 12

4.1 Všeobecne 12

4.2 Konštrukčná oceľ pre ZBN 12

4.3 Zvarový kov 13

4.4 Betonárska oceľ 13

4.5 Betón 14

4.6 Debnenie 15

5 KONŠTRUKČNÉ ZÁSADY 16

5.1 Usporiadanie nosnej konštrukcie 16

5.2 Oceľové nosníky 18

5.2.1 Tvar a úprava nosníkov 18

5.2.2 Kútové zvary 20

5.2.3 Styky dielcov 20

5.3 Doska so ZBN 21

5.3.1 Tvar dosky 21

5.3.2 Priečna výstuž 22

5.3.2.1 Spodná priečna výstuž 22

5.3.2.2 Horná priečna výstuž 22

5.3.3 Pozdĺžna výstuž 23

5.3.3.1 Spodná pozdĺžna výstuž 23

5.3.3.2 Horná pozdĺžna výstuž 23

5.3.3.3 Pozdĺžna výstuž konzol 23

5.3.3.4 Výstuž bokov dosky 24

5.3.3.5 Šmyková výstuž 24

5.3.3.6 Kotevná výstuž ríms 25

5.4 Rímsy 25

5.5 Stratené debnenie 26

5.6 Odvodnenie 26

5.7 Uloženie nosnej konštrukcie 27

5.7.1 Úložné priečniky 27

5.7.2 Ložiská 27

5.8 Ochrana pred účinkom blúdivých prúdov 28

5.9 Izolácia ZBN 29

4

6 ZAŤAŽENIE 31

6.1 Stále zaťaženie 31

6.2 Zvislé účinky od železničnej dopravy 33

6.3 Vodorovné účinky železničnej dopravy 35

6.4 Ďalšie premenné zaťaženie 35

6.5 Mimoriadne zaťaženie 36

6.6 Kombinácie zaťaženia 36

7 GLOBÁLNA ANALÝZA 39

7.1 Výpočtový model ZBN 39

7.2 Zásady posúdenia ZBN 42

7.2.1 Medzné stavy únosnosti (MSÚ) 43

7.2.1.1 Moment odolnosti ZBN v pozdĺžnom smere 43

7.2.1.2 Šmyková sila odolnosti ZBN v pozdĺžnom smere 43

7.2.1.3 Odolnosť dosky ZBN pri namáhaní v priečnom smere 44

7.2.1.4 Odolnosť bočných železobetónových konzol 45

7.2.1.5 Odolnosť zvarových spojov 45

7.2.1.6 Odolnosť pri opakovanom namáhaní (únava materiálu) 46

7.2.1.7 Stabilita polohy 46

7.2.2 Medzné stavy používateľnosti (MSP) 46

7.2.2.1 Zvislé a pozdĺžne deformácie mosta 46

7.2.2.2 Skrútenie koľaje 48

7.2.2.3 Pootočenie koncového prierezu nosnej konštrukcie 48

7.2.2.4 Obmedzenie normálových napätí 49

7.2.2.5 Obmedzenie šírky trhlín 49

7.2.2.6 Náchylnosť na rezonanciu 50

8 ZHOTOVOVAVIE NOSNEJ KONŠTRUKCIE ZBN 52

8.1 Všeobecne 52

8.2 Požiadavky na zhotovovanie oceľových dielcov nosnej konštrukcie 52

8.2.2 Valcované nosníky 53

8.2.3 Zvárané nosníky 53

8.1.3.1 Zváranie 54

8.2.4 Montáž 54

8.2.5 Zhotoviteľ oceľovej konštrukcie 55

8.3 Zhotovovanie betónovej konštrukcie 55

8.3.1 Debnenie 56

8.3.2 Betonáž 57

8.3.3 Zhotoviteľ betónovej konštrukcie 58

9 PRÍLOHA I : VZOROVÝ VÝPOČET 59

10 PRÍLOHA II : PROJEKTOVÁ DOKUMENTÁCIA (VÝKRESY 01 -03)

5

1 ÚVOD

Rozvoj mostného staviteľstva v ostatných desaťročiach a nové zmeny v navrhovaní

nosných konštrukcií mostov v zmysle európskych noriem boli podnetom pre spracovanie a

prípravu predkladanej publikácie, ktorá vznikla na základe vlastného experimentálneho

a teoretického výskumu. Z realizovaného výskumu a získaných výsledkov vyplynulo, že

využitím nami navrhnutých modifikovaných oceľových nosníkov v mostoch so

zabetónovanými nosníkmi dochádza pri rovnakej únosnosti k úspore ocele v rozpätí od 30

do 50 %.

Táto publikácia vznikla v rámci projektu ITMS: 26220220124 "Vývoj mostov so

zabetónovaným oceľovými nosníkmi modifikovaných tvarov" a mala by slúžiť ako

pomôcka na projektovanie a realizáciu mostov so zabetónovanými oceľovými nosníkmi.

Pravidlá návrhu sa týkajú nových nosných konštrukcií mostov so zabetónovanými

oceľovými nosníkmi (ZBN) a zapusteným koľajovým lôžkom, mostov kolmých,

pôdorysne priamych a pôsobiacich ako prosté nosníky s rozpätím max. 20 m pre traťovú

rýchlosť max. 200 km/h.

Požiadavky na priestorové usporiadanie, konštrukciu a vybavenie sú stanovené v STN 73

6201, predpise ŽSR TS 3, ŽSR VTPKS. Zaťaženie ZBN je stanovené v skupinách noriem

STN EN 1990 a STN EN 1991, na návrh ZBN platia skupiny noriem STN EN 1992, STN

EN 1993, STN EN 1994 a na zhotovenie ZBN platia skupiny noriem STN EN 1090, STN

EN 206-1, STN EN 13670 a relevantných noriem ISO.

2 PREDPISY A NORMY

ŽSR VTPKS Všeobecné technické požiadavky kvality stavieb, 2010.

ŽSR TS 3 Železničný zvršok, 2011.

TKP Časť 17 Výstuž do betónu, MDVRR SR, 2013.

TKP Časť 18 Betón na konštrukcie, MDVRR SR, 2013.

TP 05/2013 Protikorózna ochrana oceľových konštrukcií mostov, MDVRR SR: 2013.

Zákon č. 133/2013 Z. z.. o stavebných výrobkoch a o zmene a doplnení niektorých

zákonov.

Vyhláška MDVRR SR č. 162/2013 Z. z., ktorou sa ustanovuje zoznam skupín stavebných

výrobkov a systémy posudzovania parametrov.

UIC Code 773 R – Recommendations for the Design of Joist-in-concrete Railway Bridges,

4th edition. International Union for Railways, 1997.

6

DS 804 Vorschrift für Eisenbahnbrücken und sonstige Ingenieurbauwerke. Anlage 8 –

Eisenbahnbrücken aus Walzträgern in Beton. Regelungen zur Bemessung und baulichen

Durchbildung. Deutche Bahn, Berlin, Germany, 2000.

MVL 511 Nosné konstrukce železničních mostů se zabetonovanými ocelovými nosníky,

TÚČD 2006.

STN EN 15050+A1 Betónové prefabrikáty. Mostné dielce (Konsolidovaný text)

STN EN 1992-1-1:2006/ AC:2008/ AC2:2011/ NA:2007/ NA/Z1:2013 Eurokód 2.

Navrhovanie betónových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre

budovy

STN EN 1992-2:2007/AC:2008/NA:2008/NA1:2012 Eurokód 2. Navrhovanie betónových

konštrukcií. Časť 2: Betónové mosty. Navrhovanie a konštruovanie

STN EN 1993-1-1:2006/AC:2009/NA:2007 EC 3. Navrhovanie oceľových konštrukcií.

Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy

STN EN 1993-1-10:2007/AC:2009/NA:2007 EC 3. Navrhovanie oceľových konštrukcií.

Časť 1-10: Húževnatosť materiálu a vlastnosti v smere hrúbky

STN EN 1993-2:2007/AC:2009/NA:2009 Eurokód 3. Navrhovanie oceľových konštrukcií.

Časť 2: Oceľové mosty

STN EN 1994-2:2009/NA:2009 Eurokód 4. Navrhovanie spriahnutých oceľobetónových

konštrukcií. Časť 2: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre mosty

STN EN 10025-2:2005 Výrobky valcované za tepla z konštrukčných ocelí. Časť 2:

Technické dodacie podmienky na nelegované konštrukčné ocele

STN EN 10025-3:2005 Výrobky valcované za tepla z konštrukčných ocelí. Časť 3:

Technické dodacie podmienky na normalizačne žíhané/normalizačne valcované

zvariteľné jemnozrnné konštrukčné ocele

STN EN 10025-4:2005 Výrobky valcované za tepla z konštrukčných ocelí. Časť 4:

Technické dodacie podmienky na termomechanicky valcované zvariteľné jemnozrnné

konštrukčné ocele

STN EN 10080:2006 Oceľ na vystuženie betónu. Zvariteľná oceľová výstuž. Všeobecne

STN EN 206-1:2002/A1:2004/A2:2005/NA:2009 Betón. Časť 1: Špecifikácia, vlastnosti,

výroba a zhoda

STN EN 1090-2+A1:2012 Zhotovovanie oceľových a hliníkových konštrukcií. Časť 2:

Technické požiadavky na oceľové konštrukcie (Konsolidovaný text)

STN EN 10163-2:2005 Dodacie podmienky na kvalitu povrchu oceľových plechov,

širokých pásov a profilov valcovaných za tepla. Časť 2: Plechy a široké pásy

7

STN EN 10163-3:2005 Dodacie podmienky na kvalitu povrchu oceľových plechov,

širokých pásov a profilov valcovaných za tepla. Časť 3: Profily

STN EN 10034:1998 Tyče prierezu I a H z konštrukčných ocelí. Medzné odchýlky

rozmerov a tolerancie tvaru

STN EN 10204:2005 Kovové výrobky. Druhy dokumentov kontroly

STN EN 10029:2011 Oceľové plechy valcované za tepla s hrúbkou 3 mm a viac. Medzné

odchýlky rozmerov, tvaru a hmotnosti

STN EN 10160:2001 Skúšanie oceľových plochých výrobkov s hrúbkou 6 mm alebo

väčšou ultrazvukom (odrazová metóda)

STN EN 13670:2010/NA:2012 Zhotovovanie betónových konštrukcií

STN EN 321:2003 Dosky na báze dreva. Zisťovanie odolnosti proti vlhkosti cyklickou

skúškou

STN EN 1328:2001 Cementovotrieskové dosky. Zisťovanie odolnosti proti mrazu

STN EN 310:1998 Dosky na báze dreva. Zisťovanie modulu pružnosti v ohybe a pevnosti

v ohybe

STN EN ISO 15630-1:2012 Ocele na výstuž a predpínanie do betónu. Metódy skúšania.

Časť 1: Tyče, valcovaný drôt a drôt na výstuž do betónu (ISO 15630-1: 2010)

STN EN ISO 6892-1:2010 Kovové materiály. Skúška ťahom. Časť 1: Skúška ťahom pri

teplote okolia (ISO 6892-1: 2009)

STN EN ISO 148-1:2011 Kovové materiály. Skúška rázovej húževnatosti podľa Charpyho.

Časť 1: Skúšobné metódy (ISO 148-1: 2009)

STN EN ISO 9013:2004/A1:2004 Tepelné rezanie (kyslíkom). Klasifikácia tepelných

rezov. Geometrická špecifikácia výrobku a tolerancie kvality (ISO 9013: 2002)

STN EN 3834-2:2006 Požiadavky na kvalitu pri tavnom zváraní kovových materiálov.

Časť 2: Úplné požiadavky na kvalitu (ISO 3834-2:2005)

STN EN ISO 5817:2014 Zváranie. Zvarové spoje ocelí, niklu, titánu a ich zliatin

zhotovené tavným zváraním (okrem lúčového zvárania). Stupne kvality (ISO

5817:2014)

STN EN ISO 9606-1:2014 Kvalifikačné skúšky zváračov. Tavné zváranie. Časť 1: Ocele

(ISO 9606-1:2012 vrátane Cor 1:2012)

STN EN ISO 14732:2014 Zváračský personál. Schvaľovacie skúšky operátorov tavného

zvárania a zoraďovačov odporového zvárania pre plnomechanizované a automati-

zované zváranie kovových materiálov (ISO 14732:2013)

8

STN EN ISO 14731:2007/Z1:2008 Koordinácia zvárania. Úlohy a zodpovednosti (ISO

14731: 2006)

STN 73 0862:1980/a:1987/b:1991/Z3:2002/Z4:2004 Stanovenie stupňa horľavosti staveb-

ných hmôt

STN 73 6201: 1999/ O1:1999/Z1:2001 Projektovanie mostných objektov

DIN 488, Teil 1:2009 Betonsthal, Sorten, Eigenschaften, Kennzeichen

DIN 488, Teil 2:2009 Betonstahl, Maße und Gewichte

ÖNORM B 4707:2014 Steel for the reinforcement of concrete - Requirements,

classification and proof of conformity

9

3 ZOZNAM VELIČÍN

a m vzdialenosť koľajnicových podpier (osová vzdialenosť podvalov),

amax m/s2 amplitúda zvislého zrýchlenia nosnej konštrukcie,

av m/s2 amplitúda zvislého zrýchlenia vnútri železničných vozňov,

b m šírka,

bd m roznášacia šírka,

bef m spolupôsobiace šírka nosnej konštrukcie,

bnk m šírka nosnej konštrukcie,

bl m zaťažovací šírka nosníka,

bsl m dĺžka podvalu (kolmo na os koľaje),

hsl m výška podvalu (kolmo na os koľaje),

bTK m šírka temena koľajnice,

cnom m hrúbka betónu krycej vrstvy menovitá,

sk m osová vzdialenosť výstuže od povrchu betónu,

e m excentricita,

f m vzopätie oblúka,

μ - súčiniteľ trenia,

fck MPa charakteristická valcová pevnosť betónu tlaku,

fctm MPa stredná hodnota pevnosti betónu v ťahu,

fsk MPa charakteristická medza klzu betonárskej výstuže

fsd MPa návrhová medza klzu betonárskej výstuže,

fu MPa medza pevnosti konštrukčnej ocele,

fy MPa medza klzu konštrukčnej ocele,

g m/s2 tiažové zrýchlenie,

h m výška,

j - počet,

k - súčiniteľ,

k kN/m odpor železničného zvršku proti pozdĺžnemu posunutiu,

m kg/m hmotnosť nosnej konštrukcie a hmotnosť mostného vybavenia (vrátane

železničného zvršku) na jednotku dĺžky,

n - počet; pracovný súčiniteľ betónu,

n0 Hz 1. vlastná frekvencia nosnej konštrukcie,

p m prevýšenie koľaje,

pi kN/m líniové zaťaženie na i-tý nosník,

q kN/m2 plošné zaťaženie,

s m vzdialenosť,

swr m vzdialenosť osi krajného nosníka od boku dosky ZBN,

t m hrúbka,

x m rameno sily, vzdialenosť pôsobiska sily,

10

z m súradnica výšková,

zs m rameno betonárskej výstuže vzhľadom na pôsobisko sily v betóne,

w mm šírka trhliny,

A m2 plocha,

Av m2 šmyková plocha oceľového nosníka,

As m2 plocha betonárskej výstuže,

Act m2 plocha ťahanej oblasti betónu,

D m priemer,

Ea (Ecm) MPa modul pružnosti konštrukčnej ocele (betónu),

F kN sila, podperová reakcia,

Fw,Ed kN/m návrhová sila vo zvare na jednotkovú dĺžku,

Fw,Rd kN/m návrhová sila odolnosti zvaru na jednotkovú dĺžku,

G kN stále zaťaženie,

I1 m4 kvadratický moment plochy prierezu ideálneho oceľo-betónového

nosníka s pôsobením betónu v ťahu,

I2 m4 kvadratický moment plochy prierezu oceľo-betónového ideálneho

nosníka bez pôsobenia betónu v ťahu,

Ieff m4 efektívny kvadratický moment plochy prierezu oceľo-betónového

ideálneho nosníka, = (I1+I2)/2,

L m rozpätie, dĺžka,

Lb,net m kotevná dĺžka,

Ld m roznášacia dĺžka,

Lef m spolupôsobiaca dĺžka,

Ls m dĺžka presahu v styku betonárskej výstuže,

Lf m náhradná dĺžka na stanovenie dynamického súčiniteľa,

Mp kNm ohybový moment od dopravy,

Ms,Rd kNm moment odolnosti betonárskej výstuže,

MRd kNm moment odolnosti,

Mt kNm ohybový moment v priečnom smere,

MEd,t kNm návrhový ohybový moment v priečnom smere,

Ns kN sila v betonárskej výstuži,

Q kN priečna sila,

Qh kN priečna vodorovná sila,

Qv kN priečna zvislá sila,

R m polomer,

T C teplota,

TEd C návrhová teplota prvku, najnižšia prevádzková teplota ,

V,v m/s rýchlosť,

VEd kN návrhová šmyková sila,

11

Vc,Ed kN návrhová šmyková sila prislúchajúca betónovej časti,

Vpl,Rd kN návrhová šmyková sila odolnosti,

Vpl,a,Rd kN návrhová šmyková sila odolnosti oceľového nosníka,

VRd,c kN šmyková sila odolnosti,

W m3 prierezový modul,

α 1/C súčiniteľ lineárnej teplotnej rozťažnosti,

α - kategorizačný súčiniteľ,

α ° uhol,

G (Q) - súčiniteľ spoľahlivosti stáleho (premenného) zaťaženia,

M0 - súčiniteľ spoľahlivosti konštrukčnej ocele,

C - súčiniteľ spoľahlivosti betónu,

S - súčiniteľ spoľahlivosti betonárskej ocele,

Mf - súčiniteľ konštrukčnej ocele na únavu,

C,fat - súčiniteľ betónu na únavu,

S,fat - súčiniteľ spoľahlivosti betonárskej ocele na únavu

Ff - súčiniteľ spoľahlivosti zaťaženia na únavu,

m deformácia,

p m priehyb od dopravy,

- rozdiel,

- dynamický súčiniteľ,

mm priemer prúta betonárskej výstuže,

mrad pootočenie,

- súčiniteľ redukcie pevnosti betónu,

- súčiniteľ priečnej deformácie (Poissonov koeficient),

- súčiniteľ kombinácie zaťaženia,

L - násobiteľ dotvarovania,

kg/m3 objemová hmotnosť,

- redukčný faktor medze klzu,

s MPa normálové napätie v betonárskej výstuži,

MPa šmykové napätie,

% dolný pomerný útlm,

% zväčšenie pomerného útlmu,

t - súčiniteľ dotvarovania.

12

4 MATERIÁLY MOSTOV SO ZBN

4.1 Všeobecne

(1) Materiály a vstupné výrobky, ktoré majú byť zabudované do stavby dráhy, musia

splňovať požiadavky Nariadenia Európskeho Parlamentu a Rady (EÚ) č. 305/2011, zákona

č. 133/2013 v platnom znení a projektovej dokumentácie.

(2) Nominálne hodnoty materiálových vlastností uvedenej v tejto kapitole zodpovedajú

charakteristickým hodnotám. Súčinitele spoľahlivosti materiálu sa berú podľa noriem na

navrhovanie oceľových (STN EN 1993-2) a betónových mostov (STN EN 1992-2).

4.2 Konštrukčná oceľ pre ZBN

(1) Pevnostná trieda ocele a stupeň kvality ocele musia byť špecifikované v technickej

špecifikácii dielca. Stupeň kvality ocele má byť minimálne podľa tabuľky 4.1. Pre zvárané

nosníky sú vylúčené triedy kvality M a ML (STN EN 10025-4).

Tabuľka 4.1 – Pevnostné a akostné triedy ocelí valcovaných za tepla

Pevnostná

trieda

ocele

Trieda

kvality

ocele

Norma

Nominálna hrúbka prvku t (mm)

t ≤ 40 mm

40 mm < t

t ≤ 80 mm t ≤ 40 mm

40 mm < t

t ≤ 80 mm

fy (MPa) fu (MPa) fy (MPa) fu (MPa)

S235 J0

STN EN 10025-2 235 360 215 360 J2

S275

J0 STN EN 10025-2

275

430

255

410 J2

N, NL STN EN 10025-3 390 370

M, ML STN EN 10025-4 370 360

S355

J0

STN EN 10025-2

355

490

335

470 J2

K2

N, NL STN EN 10025-3 490 470

M, ML STN EN 10025-4 470 450

Hrúbka väčšia ako 60 mm má byť odsúhlasená odborným orgánom

(2) Menovité hodnoty medze klzu fy a pevnosti fu sa vo výpočtoch považujú za

charakteristické, pre bežne používané za tepla valcované ocele uvedené v tabuľke 4.1.

Menovitá medza klzu ocele na mosty so ZBN má byť maximálne 355 MPa.

(3) Súčiniteľ spoľahlivosti konštrukčnej ocele M0 pre trvalú alebo prechodnú návrhovú

situáciu je 1,0; pre mimoriadnu je 1,0.

13

(4) Požadovaná ťažnosť ocele má byť fu / fy ≥ 1,15 (STN EN 1993-1-1/NA) a predĺženie

pri porušení nemá byť menej ako 15 %, z čoho vyplýva u ≥ 15y, pričom u odpovedá

pevnosti v ťahu a y odpovedá medzi klzu. Ocele pevnostných tried uvedených v tabuľke

4.1 sa považujú za ocele, ktoré spĺňajú požiadavky na ťažnosť.

(5) Mechanické vlastnosti ocelí uvedených v tabuľke 4.1 vyhovujú požiadavkám pre

globálnu plasticitnú analýzu, ak sa požaduje.

(6) Ďalšie charakteristiky konštrukčných ocelí sú:

- modul pružnosti Ea = 210000 MPa

- modul pružnosti v šmyku Ga = Ea/2/(1+a) MPa

- súčiniteľ priečnej deformácie a = 0,3

- hustota a = 7850 kg/m3

- koeficient teplotnej rozťažnosti

- na globálnu analýzu a výpočet napätí =1010-6

K-1

- na výpočet dĺžkovej zmeny mosta =12 10-6

K-1

(6) Ocele so zvýšenou odolnosťou proti atmosférickej korózii sa nesmú použiť na

zabetónové prvky.

(7) Ocele v tabuľke 4.1 vyhovujú prevádzkovej teplote TED = - 35°C (STN EN 1993-1-

1/NA, časť NA2.5). Pri výbere dielcov sa majú brať do úvahy obmedzenia týkajúce sa

hrúbky dielcov podľa STN EN 1993-1-10, tab. 2.1 v závislosti od referenčnej teploty

a maximálneho napätia Ed pôsobiaceho v mieste potenciálnej iniciácie trhliny určeného

z najpriaznivejšej kombinácie zaťažení v medznom stave používateľnosti.

4.3 Zvarový kov

(1) Charakteristiky zvarového kovu (medza klzu, pevnosť v ťahu, predĺženie pri porušení,

rázová húževnatosť) musia byť rovnaké alebo lepšie ako charakteristiky základného

materiálu. Medza klzu zvarového kovu Re (WM) nesmie byť výrazne vyššia ako

základného materiálu Re(PM). Pevnosť zvarového kovu Rm(WM) môže byť nižšia ako

skutočná pevnosť základného materiálu Rm(PM), ale musí byť vyššia ako jeho

charakteristická pevnosť fuk(PM).

(2) Prípustné charakteristiky zvarového kovu podľa STN EN 1993-1-8/NA sú:

- Re(WM) = Re(PM) + /1 až 100) MPa

- Rm(WM) = (0,9 až 1,2) Rm(PM) > fuk(PM)

4.4 Betonárska oceľ

(1) Betonárska oceľ je z vysokoťažnej rebierkovej ocele podľa STN EN 1992-1-1, časť

3.2, triedy B a C podľa STN EN 1992-2, časť 3.2.4.

14

(2) Charakteristická medza klzu betonárskej ocele fsk = 500 MPa, objemová hmotnosť je

7850 kg/m3, modul pružnosti Es = 210000 MPa, koeficient lineárnej teplotnej rozťažnosti

na globálnu analýzu a výpočet napätí sa uvažuje hodnotou =1010-6

K-1

a na výpočet

dĺžkovej zmeny mosta hodnotou =1210-6

K-1

. Medzné pomerné pretvorenie je s =0,01.

(3) Vlastnosti betonárskej ocele sa majú určiť skúškami podľa STN EN ISO 15630-1.

Vhodné vlastnosti sú zhrnuté v STN EN 1992-1-1, tabuľka C.1. Parametre výstuže sa

môžu deklarovať podľa STN EN 10080, DIN 488 alebo ÖNORM B 4707.

(4) Súčiniteľ spoľahlivosti betonárskej ocele S pre trvalú alebo dočasnú návrhovú

situáciu je 1,15; pre mimoriadnu je 1,0.

4.5 Betón

(1) Na zhotovenie mostov so ZBN sa má použiť obyčajný betón triedy C30/37 a C35/45

s vlastnosťami podľa STN EN 1992-1-1, tabuľka 3.1.

(2) Súčiniteľ spoľahlivosti betónu C pre trvalú alebo dočasnú návrhovú situáciu je 1,5;

pre mimoriadnu je 1,2. Návrhová pevnosť betónu v tlaku je daná vzťahom fcd = fck /C.

(3) Pre vystužený betón dosky ZBN sa uvažujú tieto materiálové charakteristiky:

- modul pružnosti v šmyku Gc = Ec /2/(1+c) MPa

- súčiniteľ priečnej deformácie c = 0,2 – pre betón bez trhlín

c = 0,0 – pre betón s trhlinami

- hustota c = 2500 kg/m3

- koeficient teplotnej rozťažnosti

- na globálnu analýzu a výpočet napätí =1010-6

K-1

- na výpočet dĺžkovej zmeny mosta =12 10-6

K-1

(4) Konštrukcia môže byť súčasne vystavená rôznym vplyvom prostredia v súlade s STN

EN 206, ktoré pre bežné prípady sú zhrnuté v tabuľke 4.2. Uvedené vplyvy prostredia sa

môžu individuálne upraviť.

Tabuľka 4.2 – Stupne vplyvu prostredia pre bežné prípady

Časť konštrukcie Životnosť

Stupeň

vplyvu

prostredia

Minimálna

trieda

betónu

Stupeň

mrazu-

vzdornosti

Odolnosť

proti

chloridom

Nosná konštrukcia bez vplyvu soľnej hmly 100 XC3, XF1 C30/37 T100 Nie

Nosná konštrukcia v dosahu soľnej hmly 100 XD1, XF2 C30/37 T100 Áno

Ochranná vrstva izolácie 50 XC2, XF3 C25/30 T100 Nie

Rímsy mimo dosahu soľnej hmly 100 XC4, XF3 C30/37 T150 Nie

Rímsy v dosahu soľnej hmly 100 XD1, XF2 C30/37 T150 Áno

15

(5) Špecifikáciu vlastností, požiadavky na výrobu, dodávanie, spracovanie a kritériá

hodnotenia zhody betónu stanovuje norma STN EN 206. Pre každú dodávka betónu musí

byť dokladované vyhlásenie o parametroch.

(6) Technická špecifikácia zhotovovania musí obsahovať nasledujúce údaje:

- požiadavku, aby betón vyhovoval STN EN 206; pevnostnú triedu betónu v tlaku;

- stupne vplyvu prostredia;

- maximálnu nominálnu hornú hranicu frakcie kameniva;

- kategóriu obsahu chloridov podľa STN EN 206, tabuľka 10.

(7) Technická špecifikácia môže obsahovať aj doplňujúce údaje, pokiaľ sú relevantné:

- zvláštny druh alebo trieda cementu (napr. cement s nízkym hydratačným teplom);

- zvláštne druhy alebo kategórie kameniva;

- parametre, požadované na zabezpečenie odolnosti proti účinkom mrazu a

rozmrazovania (napr. obsah vzduchu);

- požiadavky na teplotu čerstvého betónu (pokiaľ sa líšia od hodnôt uvedených

v STN EN 206, ods. 5.4.3,); vývoj tepla počas hydratácie; spomalené tuhnutie;

- odolnosť proti priesaku vody;

- pevnosť v priečnom ťahu.

(8) Pokiaľ zloženie betónovej zmesi navrhuje zhotoviteľ betónu, zhoda vlastností sa musí

overiť skúškami typu.

4.6 Debnenie

(1) Dosky strateného debnenia môžu byť zhotovené z rôznych materiálov či kombináciou

materiálov, ktoré vyhovujú požiadavkám podľa 8.3.1. Stratené debnenie na celom

mostnom objekte má byť zhotovené z rovnakého materiálu.

(2) Cementotrieskové dosky sa používajú ako bežný materiál pre stratené debnenie. Nad

rámec všeobecných požiadaviek dosky musia záväzne spĺňať ďalšie požiadavky:

- modul pružnosti min. 4500 MPa podľa STN EN 310;

- pevnosť v ťahu pri ohybe min. 9,0 MPa podľa STN EN 310;

- pevnosť v ťahu kolmo na rovinu dosky min. 0,5 MPa podľa STN EN 310.

(3) Epoxidové dosky vystužené rozptýlenými sklenenými vláknami je možné aplikovať

najmä pri zvýšených požiadavkách na úpravu pohľadu, pretože ich povrch môže byť

ľubovoľne štruktúrovaný a farbený.

(4) Ak sú k dispozícii charakteristické pevnosti materiálu debnenia, súčiniteľ

spoľahlivosti sa berie rovný 1,5. Záväzné vlastnosti dosiek strateného debnenia musia byť

doložené vyhlásením o parametroch podľa Nariadenia Európskeho Parlamentu a Rady EÚ

č. 305/2011.

16

5 Konštrukčné zásady

5.1 Usporiadanie nosnej konštrukcie

(1) Nosné konštrukcie mostov so ZBN s rozpätím do 20 m sú určené na premostenie

malých prekážok, majú sa navrhovať ako kolmé, pôdorysne priame, so zapusteným

priebežným koľajovým lôžkom s usporiadaním podľa predpisu ŽSR TS 3 a STN 73 6201.

(2) V šírej viackoľajnej trati má byť samostatná nosná konštrukcia pod každou koľajou

(obr. 5.1).

(3) Nosná konštrukcia pod jednou koľajou môže byť vytvorená:

- ako dve (obr. 5.2a) alebo tri prefabrikované dosky s oceľovými nosníkmi (obr. 5.2b)

(b)

Obr. 5.2 Priečny rez prefabrikovaného mosta so zabetónovanými nosníkmi

(a)

Obr. 5.1 Most so ZBN na dvojkoľajnej trati

Priestor na uloženie káblov

17

- ako jedna monolitická doska s oceľovými nosníkmi bez konzol (obr. 5.3a),

- ako jedna monolitická doska s oceľovými nosníkmi a konzolami bez oceľových

nosníkov (obr. 5.3b, c), teda konzoly neprenášajú zaťaženie železničnou dopravou.

(4) Pozdĺžna škára medzi doskami sa vypĺňa elastomérovými pásmi a rôznymi typmi

tmelov. Škáru je možné využiť na odvedenie vody z nosnej konštrukcie, čo znamená

zhotoviť pod ňou pozdĺžny zberný žľab.

Obr. 5.3 Priečny rez železničného monolitického mosta so zabetónovanými nosníkmi

(a)

(b)

Priestor na uloženie káblov

(c)

TVAR PODĽA ŽSR TS3

OS

KO

ĽA

JE

18

(5) ZBN musia byť usporiadané tak, aby pri pôsobení zaťaženia stáleho, premenného

dlhodobého a 25% zvislého zaťaženia modelom 71 (LM71) s uvážením kategorizačného

súčiniteľa mala niveleta koľaje priebeh stanovený projektovou dokumentáciou a

pohľadovo exponované časti mosta nevykazovali viditeľný priehyb.

(6) Nadvýšenie konštrukcie sa neuvažuje, ak jeho teoretická hodnota nepresahuje 20 mm.

Požadované parametre jazdnej dráhy možno v takomto prípade zabezpečiť nadvýšením

koľaje.

(7) Ak teoretická hodnota nadvýšenia presahuje 50 mm treba vykonať nadvýšenie

oceľových nosníkov zakružením za studena, v opačnom prípade postačuje vykonať len

nadvýšenie ríms a nadvýšenie koľaje. Rímsy mosta sú monolitické alebo prefabrikované,

s jednou lebo dvoma odkvapnicami.

(8) Pri návrhu mostov so ZBN sa majú dodržať všeobecné pravidlá podľa STN EN 1994-2:

- oceľové nosníky sú pôdorysne priame a rovnobežné

- výška oceľových nosníkov ha je v rozsahu 220 mm hst 1100 mm, osová

vzdialenosť stien oceľových nosníkov sw ≤ min (ha /3 + 600 mm; 750 mm), kde ha

je v mm,

- krytie cst nad oceľovými nosníkmi vyhovuje podmienkam podľa obr. 5.4

- bočné krytie zabetónovanej oceľovej pásnice je najmenej 80 mm.

5.2 Oceľové nosníky

5.2.1 Tvar a úprava nosníkov

(1) Oceľové nosníky sa navrhujú podľa STN EN 1993-1-1, STN EN 1993-2, STN EN

1994-1-1, STN EN 1994-2 a v súlade s výsledkami projektu. Oceľové nosníky musia byť

kompaktné, valcované alebo zvárané.

(2) Povrch oceľových nosníkov má byť očistený od hrdze; podhľad, horné povrchy

a hrany spodnej pásnice oceľových nosníkov a časti steny do výšky min. 40 mm sa majú

chrániť proti korózii.

Obr. 5.4 – Usporiadanie priečneho rezu

Obr. 5.4 Prípustné rozmery usporiadania ZBN

sw ≤ ha /3 + 600 mm sw ≤ 750 mm

cst=

cst=

sf2 = sf2 =

19

Obr. 5.5 – Tvar oceľových nosníkov

(d)

(a)

(e)

(c)

(b)

20

(2) Oceľové nosníky majú prierez v tvare obráteného T, ktorý vznikne rozrezaním

valcovanej tyče IPE alebo HE priamym alebo kľukatým rezom plameňom alebo vodným

lúčom. Materiál nosníkov je oceľ S235J0, kvalita musí byť dokladovaná atestmi podľa

STN EN 10204.

(3) Spriahnutie s betónovou doskou je buď len priečnou výstužou prevlečenou otvormi

v stene (obr. 5a), alebo aj okrajom steny upraveným do tvaru perforovaného (obr. 5b)

alebo hrebeňovitého pásu (obr. 5c), kľukato ohnutými prútmi betonárskej výstuže

privarenými na oboch stranách steny (obr. 5d), alebo otvormi v stenách a hornom páse

nosníka s uzavretým prierezom (obr. 5e).

(4) Otvory v stenách oceľových nosníkov musia byť vŕtané, vo vzdialenostiach max.

300 mm. Priemer otvorov, ktorými prechádza priečna výstuž pri dolnom povrchu dosky,

má byť min. 1,5-násobok priemeru priečnej výstuže. Na dosiahnutie krytia musí byť os

otvorov cca 60 mm nad hornou plochou dosiek debnenia. Vo valcovaných nosníkoch

musia byť vždy nad zaoblením medzi stenou a pásnicou. Osová vzdialenosť otvoru od

okraja prvku musí byť rovná najmenej dvojnásobku priemeru otvoru, medzi otvormi

minimálne trojnásobku priemeru väčšieho z otvorov

(5) Nosníky pre ZBN môžu byť opatrené výrezmi napr. na priechod výstuže úložného

prahu, alebo ukotvenie mostného záveru. Rohy výrezov musia byť zaoblené, polomer

zaoblenia je min. 40 mm. Vplyv všetkých otvorov a výrezov musí byť zohľadnený v

statickom výpočte.

(6) V projektovej dokumentácii ZBN musí byť obsiahnutý prehľadný výkres oceľových

nosníkov, ktorý jednoznačne špecifikuje všetky konštrukčné úpravy nosníkov, vrátane

dimenzií prvkov a požiadaviek na zvarové spoje.

5.2.2 Kútové zvary

(1) Kútové zvary ZBN musia byť neprerušované, zhotovené automatom. Tupé zvary sa

zhotovujú s úplným prievarom a musia byť neprerušované. Zhotovenie zvarov sa riadi

normou STN EN 729-2 a STN EN 5817-C a musí byť spolu s ich veľkosťou predpísané v

projektovej dokumentácii na základe statického výpočtu.

5.2.3 Styky dielcov

(1) Dielenské a montážne styky dielcov nosníkov pre ZBN musia byť zvarové.

(2) Valcované ZBN nie je dovolené stykovať dielensky ani montážne, pretože sa nedá

dosiahnuť spoľahlivé prevarenie priechodov medzi pásnicou a stenou a ani ich kontrola.

Zvarový styk valcovaných nosníkov možno navrhnúť iba so súhlasom odborného orgánu,

pričom možno využiť odporúčania smernice UIC Code 773 R, ktorá ho povoľuje.

21

(3) Dielenské a montážne styky zváraných nosníkov musia byť urobené tupými zvarmi

s prevareným koreňom v celom priereze:

- zvar steny ako X-zvar symetrický vzostupne,

- zvary pásnic dielenské pred zostavením nosníka: X-zvar symetrický,

- zvary pásnic montážne alebo dielenské po zostavení nosníka pre hrúbku:

- do 30 mm: V-zvar zhora, podložený

- nad 30 mm: U-zvar zhora, podložený

(4) Tupé zvary pásnic musia byť vykonané s výbehovými plechmi. Návrh úpravy

zvarových hrán a výbehových plechov je predmetom výrobnej dokumentácie zhotoviteľa.

Rozsah bezvrubového opracovania zvarov musí byť stanovený v projektovej dokumentácii

v závislosti od rozkmitu napätia pri pružnom pôsobení a od kategórie detailu z hľadiska

únavy.

(5) Tupé zvary v stykoch nosníkov sa overujú nedeštruktívne, napr. rádiografickou

metódou podľa STN EN 12517. Rozsah nedeštruktívnych skúšok zvarov a stupeň

prijateľnosti musia byť stanovené v projektovej dokumentáciu v závislosti:

- od úrovne napätosti v ťahanej časti zvarov pri plastickom pôsobení a požadovanej

odolnosti zvarov určenej výpočtom,

- od rozkmitu napätia pri pružnom pôsobení a od kategórie detailu z hľadiska únavy.

5.3 Doska so ZBN

5.3.1 Tvar dosky

(1) Železobetónová doska so ZBN musí byť zhotovená v súlade s STN EN 1992-2, STN

EN 206-1 a STN EN 13670. Trieda betónu má byť min. C30/37. Tvar železobetónovej

dosky musí rešpektovať nadvýšenie oceľových nosníkov. Dolná hrana dosky ZBN má byť

opatrená odkvapnicou, aby voda nezatekala k pásniciam nosníkov.

(2) Dosku so ZBN je účelné zhotoviť šírky zodpovedajúcej statickým požiadavkám a po

stranách ju doplniť konzolami. Za bežné možno považovať konzoly s vyložením do

1000 mm bez zaťaženia železničnou dopravou.

(3) Pri väčšom vyložení konzol, prípadne ich priamom zaťažení konzol železničnou

dopravou je potrebné posúdiť vplyv konzol na roznášanie zaťaženia do jednotlivých

nosníkov pomocou roštového alebo doskového modelu.

(4) Doska so ZBN musí byť vystužená, aby:

- bolo zabezpečené spolupôsobenie betónu s oceľovými nosníkmi,

- bol zabezpečený priečny roznos zaťaženia, kotvenie konzol a ríms,

- bola obmedzená šírka trhlín od zmrašťovania betónu.

Priemer výstuže pre nosnú konštrukciu so ZBN je minimálne 12 mm.

22

(5) Nominálna hrúbka krycej vrstvy sa určí podľa STN EN 1992-1-1. Pre betón C30/37 a

prostredie XD1, XF2 (premostenie cesty) je hrúbka krytia minimálne 50 mm a tolerančné

zväčšenie 10 mm.

5.3.2 Priečna výstuž

5.3.2.1 Spodná priečna výstuž

(1) Spodná priečna výstuž zaisťuje priečny roznos zaťaženia a prenáša priečny ohybový

moment a účinky krútenia. Zjednodušene sa môže navrhnúť iba na účinky priečneho

ohybového momentu.

(2) V doske so ZBN musí byť osadená spodná priečna výstuž, ktorá prechádza otvormi v

stenách nosníkov. Výstuž musí byť navrhnutá na základe statického výpočtu, pričom

minimálna vystuž v konštrukciách pre rozpätie :

- L ≤ 5,0 m je minimálne R20 po 300 mm,

- L > 5,0 m je minimálne R16 po 300 mm,

(3) Spodná priečna výstuž je zvyčajne z technologických dôvodov stykovaná v priestore

medzi vnútornými nosníkmi. Stykovanie sa spravidla robí presahom, styky sa majú

rozmiestniť striedavo. V prípade veľmi obmedzeného priestoru možno stykovanie výstuže

vykonať skrutkovaním alebo zváraním. V takom prípade musí byť spoj posúdený na

únavu.

5.3.2.2 Horná priečna výstuž

(1) Horná priečna výstuž minimálne R10 po 200 mm musí byť uložená na celú šírku

dosky so ZBN. Plocha hornej priečnej výstuže musí zodpovedať najmenej polovici plochy

spodnej priečnej výstuže.

(2) Horná priečna výstuž je uložená na hornej pozdĺžnej výstuži dosky a podieľa sa na

prenose síl od priečnych konzol. Výstuž priečnych konzol a jej ukotvenie sa overuje

výpočtom.

(3) Spodná a horná priečna výstuž majú byť ukotvené na plnú únosnosť, s kotevnou

dĺžkou meranou od osi krajných nosníkov, a musia byť navzájom stykované pri bokoch

dosky. Stykovanie výstuže sa má vykonať presahom podľa STN EN 1992-1-1, časť 8.

(4) Ak pre danú výšku dosky sa nedá dosiahnuť dĺžka presahu a kotevné dĺžky hornej a

spodnej výstuže zodpovedajú požiadavkám, postačuje dĺžka presahu l0 = hc – cs1 – cs2 , kde

cs1, cs2 je krytie hornej a spodnej priečnej výstuže (obr. 5.6).

(5) Zváranie výstuže podľa STN EN 1992-1-1 a STN EN 13670 je prípustné len so

súhlasom odborného orgánu ŽSR.

23

5.3.3 Pozdĺžna výstuž

5.3.3.1 Spodná pozdĺžna výstuž

(1) Doska ZBN musí byť vystužená spodnou pozdĺžnou výstužou, uloženou na spodnú

priečnu výstuž dosky so ZBN.

(2) Minimálna výstuž:

- medzi oceľovými nosníkmi: R12 po 200 mm, minimálne 2 R12,

- zvonku krajných oceľových nosníkov: R12 po 100 mm, minimálne 3 R12,

alebo s plochou As = 0,002 hc . swr , kde swr (m) je vzdialenosť bočnej steny dosky

od osi krajného nosníka, hc (m) je hrúbka železobetónovej dosky (viď obr. 6.26).

5.3.3.2 Horná pozdĺžna výstuž

(1) Doska so ZBN v oblasti kladných ohybových momentov musí byť s ohľadom na

trhliny (STN EN 1994-2, časť 7.5) vystužená hornou pozdĺžnou výstužou s plochou As ≥

0,01 Ac,eff prislúchajúcou jednému oceľovému nosníku, minimálne R10 po 150 mm.

Plocha Ac,eff = cst sw ≤ sw (c + 7,5 s), kde c, cst , sw sú definované na obr. X.4, s je

priemer pozdĺžnych prútov v rozsahu 10 až 16 mm. Osová vzdialenosť prútov má byť 100

až 150 mm.

(2) Hornú časť dosky so ZBN je účelné vystužiť proti vzniku trhlín rozptýlenou výstužou

z polypropylénových vlákien.

5.3.3.3 Pozdĺžna výstuž konzol

(1) Pozdĺžna výstuž konzol má zodpovedať stupňu vystuženia minimálne 0,8% prierezu

konzoly, pričom vzdialenosť vložiek na obvode konzoly má byť ss ≤ 100 mm,

Obr. 5.6 – Ukončenie priečnej výstuže

24

(2) Ak krytie hornej výstuže presahuje 70 mm, proti vzniku trhlín je účelné osadiť pri

hornom povrchu dosky so ZBN ďalšiu pomocnú výstuž, napr. z výstužných zváraných sietí

8/8 mm – 100/100 mm.

5.3.3.4 Výstuž bokov dosky

(1) Boky dosky so ZBN musia byť vystužené pozdĺžnou výstužou vyplývajúcou z

posúdenia šírky trhlín (časť 7.2.2.5), minimálne R12 po 100 mm (minimálne 3 R12).

(2) Boky dosky so ZBN musia byť vystužené zvislou výstužou s plochou As,min = 0,001. hc

na meter dĺžky dosky, kde hc (m) je hrúbka železobetónovej dosky.

5.3.3.5 Šmyková výstuž

(1) Doska so ZBN musí byť medzi susednými oceľovými nosníkmi vystužená zvislými

dvojvetvovými strmeňmi na celú výšku prierezu ukotvenými v tlačenej oblasti betónu:

- minimálne 6 R10 / m v úseku od podpory do štvrtiny rozpätia

- minimálne 4 R10 / m v úseku od štvrtiny do polovice rozpätia

Obr. 5.7 – Šmyková výstuž medzi nosníkmi a výstuž ríms

PRIEČNA

PRIEČNA

25

(2) Šmyková výstuž konzol sa má navrhnúť podľa STN EN 1992-1-1 a STN EN 1992-2

na základe statického posúdenia.

5.3.3.6 Kotevná výstuž ríms

(1) Kotevnú výstuž ríms je nutné navrhnúť podľa statického výpočtu a požiadaviek na

stykovanie výstuže podľa STN EN 1992-1-1(časť 8.7).

5.4 Rímsy

(1) Rímsy nesmú spolupôsobiť s doskou so ZBN. Vylúčenie spolupôsobenia ríms sa

dosiahne ich rozdelením škárami umiestnenými približne v tretinách rozpätia mosta,

najviac však po 6 m. V prípade monolitických ríms sa tým dosiahne aj zmenšenie účinkov

zmrašťovania.

(2) Priznané škáry šírky minimálne 10 mm musia byť v celom priereze rímsy a musia byť

vyplnené pružným plastom a na celom obvode utesnená elastomérovými tesniacimi

profilmi a trvale pružným tmelom.

(3) Vonkajšia plocha rímsy ZBN spravidla má odkvapnicu. Bez odkvapnice môže byť, ak:

- rímsa je osadená na konzole dosky,

- výška pohľadovej plochy rímsy nepresahuje 1000 mm (vrátane výšky prípadnej

protihlukovej steny alebo plného zábradlia),

- povrch rímsy je spádovaný v sklone min. 4% smerom dovnútra.

(2) Vnútorná plocha rímsy musí byť opatrená ozubom na ukončenie izolácie. Výška

ozubu pre izoláciu:

- bezšvovú je minimálne 20 mm,

- asfaltovú pásovú s mäkkou ochrannou vrstvou je minimálne 40 mm,

- asfaltovú pásovú alebo syntetickou fóliovou s tvrdou ochrannou vrstvou je minimálne

60 mm.

Obr. 5.8 – Tvar a rozmery hornej časti ríms

(a) (b) (c)

26

(3) Rímsy a ich ukotvenie je potrebné staticky posúdiť. Pozdĺžna aj priečna (zvislá) výstuž

povrchu rímsy na celom jej obvode má byť minimálne R10 po 100 mm.

(4) Odkvapnica má byť na spodnej časti rímsy alebo spodnej hrane dosky, aby voda

nezatekala k pásniciam nosníkov.

5.5 Stratené debnenie

(1) Hrúbka strateného debnenia musí mať hrúbku min. 20 mm. Hrúbka sa overuje

výpočtom na rozpätie rovné medzere medzi pásnicami a tiaž čerstvého betónu.

(2) Debnenie dosky so ZBN sa ukladá na spodné pásnice oceľových nosníkov, presah

dosiek za okraj pásnic nosníkov musí byť min. 50 mm. Uloženie a škáry medzi dielcami

debnenia sa utesňujú tesniacou páskou a tmelom.

5.6 Odvodnenie

(1) Vodu možno odviesť do odvodňovacích vpustov, presahom za opory, alebo do

odvodnenej škáry medzi nosnými konštrukciami. Uvedené spôsoby odvodnenia je možné

podľa potreby vzájomne kombinovať.

(2) Sklony dna žľabu koľajového lôžka je nutné navrhnúť tak, aby nevznikali

neodvodnené plochy ani po deformácii dosky v prevádzkovom štádiu.

(3) Priečny sklon dna žľabu koľajového lôžka musí byť najmenej 2%, pozdĺžny sklon

musí byť najmenej 1%. Ak to dispozícia umožňuje, je účelné navrhovať pozdĺžny sklon

dna žľabu koľajového lôžka cca 2%. Do pozdĺžneho sklonu dna žľabu koľajového lôžka je

potrebné započítať pozdĺžny sklon nosnej konštrukcie.

(4) Dno žľabu koľajového lôžka nesmie byť odvodnené spádovaním cez utesnenú škáru

medzi nosnou konštrukcií a oporou, prípadne cez utesnenú škáru medzi dvoma nosnými

konštrukciami.

Obr. 5.9 – Tvar a rozmery spodnej časti ríms

(a) (b) (c)

27

(5) Ak osová vzdialenosť odvodňovacích vpustov nepresahuje 3,0 m, nie je potrebné

spádovať úžľabie dosky pozdĺžne smerom k nim. Ak osová vzdialenosť odvodňovacích

vpustov presahuje 3,0 m, musí pozdĺžny spád medzi nimi byť minimálne 1%.

5.7 Uloženie nosnej konštrukcie

5.7.1 Úložné priečniky

(1) Ohybová a šmyková výstuž úložných priečnikov sa navrhuje podľa STN EN 1992-1-1

a STN EN 1992-2 na základe statického posúdenia. Vzhľadom na to, že v osi uloženia sú

spravidla len 2 ložiská, úložný priečnik pôsobí ako prostý nosník.

(2) V spodnej pásnici oceľových nosníkov môžu byť výrezy alebo otvory na umiestenie

šmykovej výstuže úložného priečnika.

5.7.2 Ložiská

(1) Všeobecné požiadavky a zásady na ložiská sú uvedené v ŽSR VTPKS, časť 14.

(2) Mosty so ZBN majú mať kolmé uloženie a všetky nosníky musia byť zo statického

hľadiska podopreté rovnocenne. Konštrukčné usporiadanie uloženia musí zodpovedať

predpokladom statického výpočtu. Na uloženie ZBN sa obvykle používajú elastomérové

ložiská.

(3) Z hľadiska pohyblivosti a prenosu vodorovných síl sa ložiská delia na:

- nepohyblivé (pevné, označenie N)

- pozdĺžne pohyblivé (PL),

- priečne pohyblivé (PQ),

- všesmerne pohyblivé (P).

(4) Ložiská pevné a jednosmerne pohyblivé prenášajú vodorovné reakcie nosnej

konštrukcie prostredníctvom sústavy zarážok a vodiacich líšt. Rozmiestnenie a orientácia

ložísk musí zodpovedať predpokladom statického výpočtu.

(5) Pre mostné objekty s jedným mostným otvorom a bezstykovou koľajou, ktorá

presahuje najmenej 40 m za koniec nosnej konštrukcie, možno so súhlasom odborného

orgánu uložiť ZBN ako "plávajúcu" nosnú konštrukciu s pozdĺžne pohyblivými

elastomérovými ložiskami na oboch oporách. Pozdĺžna poloha nosnej konštrukcie je v

takom prípade zaistená iba jej spolupôsobením s bezstykovou koľají prostredníctvom

koľajového lôžka a prípadne tiež odporom zeminy za čelami ZBN, priečna poloha je

zaistená zarážkami elastomérových ložísk.

(6) V každej osi uloženia by mali byť len dve ložiská. Ložiska majú byť osadené tak, aby

ich funkčné plochy boli vodorovné, a musia byť ukotvené na nosnej konštrukcii a úložnom

prahu. Ukotvenie ložísk musí preniesť:

28

- vodorovné reakcie v smere, v ktorom ložisko pôsobí ako pevné,

- vratné alebo trecie sily v smere, v ktorom ložisko pôsobí ako pohyblivé.

(7) Vratné alebo trecie sily je potrebné zohľadniť pri návrhu pripojenia ložísk k úložnému

prahu a pri posúdení spodnej stavby mosta. Tieto sily v ložiskách sa môžu zanedbať, ak

ich veľkosť nepresahuje 20% zvislej reakcie. Účinky trenia medzi kotevné doskou a

betónom sa pri návrhu ukotvenia ložísk zanedbávajú.

(8) Na úložnom prahu sa spravidla zhotovujú úložné bloky, ktorými sa dajú vyrovnať

nepresnosti úložného prahu a umožní sa kontrola a údržbu ložísk a montážne podopretie

nosnej konštrukcie pri ich výmene. Voľná výška medzi nosnou konštrukciou a úložným

prahom by mala byť cca 400 mm.

(9) Úložné bloky s pevným a jednosmernými ložiskami sa navrhujú na účinky

relevantných vodorovných síl od dopravy a namáhanie sústredeným tlakom s priečnymi

ťahmi podľa STN EN 1992-2, časť J.104.1.

(10) Ložiská sa štandardne kotvia prostredníctvom tŕňov na hornej kotevnej doske do

nosnej konštrukcie. Horná kotviaca doska sa pri betonáži spravidla vkladá do debnenia

úložného priečnika.

(11) K úložnému prahu sa ložiská pripájajú prostredníctvom kotviacich tŕňov na spodnej

kotevnej doske ložiská. Pri osadzovaní nosnej konštrukcie je spravidla zopnuté ložisko

zavesené na nosnej konštrukcii a jeho spodné kotevné tŕne sa zalejú v kapsách v úložných

blokoch.

(12) V projektovej dokumentácii je nutné špecifikovať pevnostné požiadavky na všetky

materiály, vrátane betónu úložného prahu a plastbetónu a spôsob provizórneho podopretia

musí byť špecifikovaný v projektovej dokumentácii.

5.8 Ochrana pred účinkom blúdivých prúdov

(1) Ochrana pred účinkom blúdivých prúdov (pred elektrochemickou koróziou) sa riadi

zásadami konštrukčného riešenia protikoróznej ochrany podľa ŽSR VTPKS, časť E01,

kap. III, C.

(2) Nosná konštrukcia a spodná stavba musia byť navzájom odizolované. Štandardným

opatrením je izolovať dolnú kotevnú dosku a kotevné tŕne od spodnej stavby

polymérbetónom, ktorým sa podleje ložisko a vyplnia kapsy pre kotevné tŕne.

(3) Minimálna hrúbka polymérbetónu na izoláciu ložísk je 10 mm, ale vzhľadom na

tolerancie pre osadenie nosnej konštrukcie je účelné navrhovať jeho nominálnu hrúbku cca

30 mm. Kapsy na zaliatie kotevných tŕňov majú mať minimálne rozmery potrebné na

izoláciu a spoľahlivé zhotovenie zálievky.

29

(4) Prúty betonárskej výstuže majú byť vodivo prepojené bodovým zvarom alebo

svorkami v 50% stykov a kríženia, pokiaľ nie je na základe merania jej merných odporov

stanovené inak. Betonárska výstuž má byť tiež vodivo prepojená s oceľovými nosníkmi.

(5) Za vodivé prepojenie prútov výstuže v krížení sa považuje bodový zvar priemeru 5

mm. Za vodivé prepojenie rovnobežných prútov výstuže sa považuje obojstranný kútový

zvar dĺžky 100 mm. Za vodivé prepojenie výstuže s oceľovým nosníkom sa považuje

obojstranný kútový zvar veľkosti 4 mm a dĺžky 10 mm. Zvary nesmú oslabiť prierez

výstuže.

(6) Body pre meranie účinkov blúdivých prúdov musia byť vodivo prepojené s výstužou

ZBN a rozmiestnené tak, aby bolo možné merať merné odpory medzi nosnou konštrukciou

a spodnou stavbou, prípadne medzi nosnými konštrukciami viackoľajného mosta.

5.9 Izolácia ZBN proti zrážkovej vode

(1) Zhotovenie izolácie mostovky proti zrážkovej vode má byť v súlade so všeobecnými

zásadami podľa ŽSR VTPKS, časť 12, kap. II, E; časť 16, kap. III, A, B.

(2) Podkladová konštrukcia systému vodotesnej izolácie ZBN je tvorená dnom a stenami

betónového žľabu koľajového lôžka a musí spĺňať tieto požiadavky:

- sklon povrchu podľa kap. X.6, nábeh medzi dnom a stenami približne 100x100 mm

alebo zaoblenie s polomerom min. 50 mm,

- povrch upravený pred aplikáciou systému vodotesnej izolácie podľa

technologického predpisu konkrétneho systému vodotesnej izolácie,

- vek betónu min. 21 dní, s vlhkosťou povrchovej vrstvy maximálne 4 %,

- pre izoláciu spojenú celoplošne má byť pevnosť povrchových vrstiev v ťahu

minimálne 1,5 MPa,

- pre izolácie voľne položenú má byť pevnosť betónu v tlaku minimálne 15 MPa,

(3) Podkladová vrstva pod izoláciu sa zhotovuje podľa technologického predpisu systému

vodotesnej izolácie:

- penetračným a adhéznym náterom pre izolácie celoplošne spojené,

- geotextíliou pre izolácie voľne uložené.

(4) Pokiaľ nemá vodotesná vrstva požadovanú odolnosť proti prerazeniu a pretrhnutiu,

musí byť opatrená zodpovedajúcou ochrannou vrstvou podľa schváleného technologického

predpisu systému vodotesnej izolácie:

- z betónu hrúbky minimálne 50 mm, vystuženého KARI-sieťou,

- z asfaltobetónu hrúbky minimálne 35 mm,

- z liateho asfaltu hrúbky minimálne 30 mm,

- z dosiek alebo pásov z kompozitných materiálov hrúbky cca 20 - 50 mm.

30

(5) Ak je vzdialenosť medzi ložnou plochou podvalu (medzi koľajnicovými pásmi) a

hornou plochou vodotesnej vrstvy systému vodotesnej izolácie asfaltovej pásovej alebo

syntetickej fóliovej menšia ako 350 mm, musí byť súčasťou systému vodotesnej izolácie

tvrdá ochranná vrstva.

(6) Systém vodotesnej izolácie stien žľabu koľajového lôžka musí byť ukončený pod

vnútorným ozubom ríms. Systémy vodotesné izolácie s vodotesnou vrstvou asfaltovou,

pásovou alebo syntetickou fóliovou musia byť pod ozubom ukotvené prítlačnými

ukončovacími lištami.

(7) Vodotesná izolácia žľabu koľajového lôžka ZBN musí byť spoľahlivo napojená na

ostatné vodotesné prvky, napr. mostné závery, utesnené škáry a odvodňovače.

(8) Súčasťou projektovej dokumentácie ZBN musí byť projekt systému vodotesnej

izolácie, v ktorom musia byť špecifikované najmä:

- druh systému vodotesnej izolácie,

- nominálna hrúbka systému vodotesnej izolácie,

- veľkosť izolovaných plôch,

- špecifikácia úpravy škár a odvodňovacích vpustov.

31

6 ZAŤAŽENIE

6.1 Stále zaťaženie

(1) Mosty sa navrhujú na zaťaženia podľa STN EN 1990 a skupiny noriem STN EN 1991.

Zaťaženia pre návrh nosnej konštrukcie (NK) 1-koľajných mostov so ZNB s prierezmi

triedy 1 a 2 podľa STN EN 1993-1-1, pôsobiacich ako prostý nosník sú v tabuľke 6.1.

(2) Charakteristické hodnoty stáleho zaťaženia sa môžu uvažovať hodnotami podľa

tabuľky 6.2. Parciálne súčinitele spoľahlivosti sú uvedené v tabuľke 6.3.

Tabuľka 6.1 – Zaťaženie pre návrh mostov so ZNB pôsobiacich ako prostý nosník

Zaťaženie Norma Uvažovanie zaťaženia

Stále zaťaženie

Vlastná tiaž konštrukcie

STN EN 1991-1-1 Overenie odolnosti NK

Tiaž vodotesnej izolácie

Tiaž koľajového lôžka

Tiaž železničného zvršku

Tiež mostného vybavenia

Tiaž cudzích zariadení

Premenné zaťaženie železničnou dopravou

Zvislé zaťaženie železničnou dopravou

včítane dynamických účinkov

STN EN 1991-2

Časť 6.3 – 6.4 overenie odolnosti NK

Zaťažovací model “prázdne vozne” STN EN 1991-2

Časť 6.3.4 overenie stability polohy

Odstredivé sily STN EN 1991-2

Časť 6.5.1 overenie odolnosti NK

Bočné rázy STN EN 1991-2

Časť 6.5.2 overenie odolnosti NK

Brzdné a rozjazdové sily STN EN 1991-2

Časť 6.5.3-6.5.4 overenie odolnosti uloženia

a spodnej stavby Kombinovaná odozva konštrukcie a koľaje

od teplotného rozdielu

STN EN 1991-2

Časť 6.5.4

Zaťaženie služobných (neverejných)

chodníkov

STN EN 1991-2

Časť 6.3.7

overenie odolnosti konzoly

a stability polohy

Zaťaženie zábradlia STN EN 1991-2

Časť 4.8

overenie odolnosti konzoly,

rímsy a zábradlia.

Aerodynamické účinky od prechádzajúcich

vlakov

STN EN 1991-2

Časť 6.6

overenie odolnosti konzoly,

stability polohy

Ostatné premenné zaťaženie

Účinky zdvihnutia v uložení - overenie odolnosti NK

Mimoriadne zaťaženia

Vykoľajenie železničných vozidiel STN EN 1991-2

Časť 6.7.1

overenie odolnosti a stability

polohy NK

Náraz vozidiel do konštrukcie STN EN 1991-1-7

Časť 4.3.2 overenie stability polohy

32

Tabuľka 6.2 Charakteristické hodnoty stáleho zaťaženia

Zaťaženie Charakteristická

hodnota Jednotka

Vlastná tiaž konštrukcie

Oceľová časť 78,5 kN/m3

Železobetónová časť 25,0 kN/m3

Cementotrieskové dosky pre stratené debnenie 15,0 kN/m3

Vodotesná izolácia

Asfaltové pásy 23,0 kN/m3

Liaty asfalt 25,0 kN/m3

Ochranná betónová vrstva 25,0 kN/m3

Membránová bezšvová izolácia 15,0 kN/m3

Vodotesná izolácia - asfaltové pásy a mäkkou ochrannou

vrstvou 0,4 kN/m

2

Vodotesná izolácia - asfaltové pásy a tvrdou ochrannou

vrstvou do hrúbky 50 mm 1,5 kN/m

2

Systém vodotesnej izolácie - membránová bezšvová 0,1 kN/m2

Železničný zvršok

Koľajové lôžko + drevené podvaly s upevňovadlami 20,0 kN/m3

Priťaženie lôžka betónovými podvalmi s upevňovadlami 1,5(1)

kN/m koľaje

Koľajnice UIC (1 pár) 1,2 kN/m koľaje

Mostné vybavenie a cudzie zariadenie

Zábradlie (jednostranné) 0,5(2)

kN/m koľaje

Káblová trasa v koľajovom lôžku Môže sa zanedbať (2)

kN/m koľaje

Káblová trasa vo vonkajšej chráničke 0,5(2)

kN/m koľaje (1) Priťaženie koľajového lôžka betónovými podvalmi vychádza z rozdielu objemovej tiaže koľajového

lôžka (cca 20 kN/m3) a betónových podvalov (cca 25 kN/m

3).

(2) Orientačná hodnota pre návrh nosnej konštrukcie. Pre návrh konzoly je nutné spresniť.

Tabuľka 6.3 Parciálne súčinitele spoľahlivosti zaťaženia

Účinok zaťaženia Návrhová situácia

Trvalá/dočasná Mimoriadna

Stále

Nepriaznivý 1,351)

; 1,252)

1,0

Priaznivý 1,0 1,0

Premenné železničnou dopravou (jednotlivé hlavné zaťaženie)

Nepriaznivý 1,403)

; 1,24)

1,0

Priaznivý 0 1,0

Ostatné zaťaženia dopravou a ďalšie premenné zaťaženia

Nepriaznivý 1,5 1,0

Priaznivý 0 1,0 1) Pre vlastnú tiaž nosných a nenosných častí mostov zhotovených na stavenisku , tiaže koľajového lôžka,

zemín, podzemnej a povrchovej vody, cudzích zariadení na moste a iných odstrániteľných zaťažení.

2) Pre vlastnú tiaž nosných a nenosných častí mostov zhotovených v odborných výrobniach.

3) Pre zaťažovacie skupiny gr 11 až gr 15 (Tab. 6.7).

4) Pre zaťažovacie skupiny gr 16 a gr 17 (Tab. 6.7).

5) = 0,85 ( G,sup=0,85 1,35 = 1,15), pokiaľ sa použije kombinačné pravidlo 6.10b.

6) Pre overenie medzných stavov používateľností sa pre všetky parciálne súčinitele spoľahlivosti sa

uvažujú hodnotou 1,0.

33

6.2 Zvislé účinky od železničnej dopravy

(1) Na mostoch ZBN ako prostých poliach s 1 koľajou sa uplatní zaťažovací model 71

(LM71, obr. 6.1a), model SW/2 (obr.6.1b) a zaťažovací model „prázdne vozne“ so

súvislým charakteristickým zaťažením 10 kN/m. Zaťaženia od dopravy sa uvažujú

v najnepriaznivejšej polohe. Zaťaženie, ktoré spôsobuje odľahčovací účinok, sa zanedbáva.

(2) Zaťažovací model LM71 prenásobením charakteristických hodnôt kategorizačným

súčiniteľom sa uplatňuje ako klasifikovaný model v závislosti od kategórie trate podľa

tabuľky 6.4.

Tabuľka 6.4 Zaťažovacie modely na prostých mostoch so ZBN

Kategória trate Zaťažovací model Kategorizačný súčiniteľ α

STN EN 1991-2/NA

Hlavné trate celoštátnych dráh LM71 1,21

SW/2 -

Vedľajšie trate celoštátnych dráh

a regionálne dráhy LM71 1,10

Vlečky LM71 1,00

(3) Kategorizačný súčiniteľ sa okrem LM1 uplatní aj pre odstredivé sily, bočné rázy,

rozjazdové a brzdné sily, zaťaženie od vykoľajenia, účinky interakcie nosnej konštrukcie

a koľaje, ekvivalentné zaťaženie na zemné telesá.

(4) Pri návrhu mostov so ZBN je potrebné uvažovať excentricitu zvislej zložky zaťaženia

dopravou vzhľadom na teoretickú os koľaje. Excentricita sa zohľadní rozdielnymi

hodnotami kolesových síl všetkých náprav v pomere 1,25 : 1,00 podľa STN EN 1991-2.

(5) Pri overení nosnej konštrukcie mostov so ZBN je možné skupinu nápravových síl

klasifikovaného zaťažovacieho modelu LM71 nahradiť rovnomerným zaťažením

rozneseným pozdĺžne (STN EN 1991-2, časť 6.3.6.2(1)) na dĺžku 6,4 m podľa tab. 6.5.

Obr. 6.1 Zaťažovacie modely

25 m 25 m 7 m

=150 kN/m =150 kN/m

(b)

(a)

neobmedzene neobmedzene

34

Tabuľka 6.5 Roznos zaťaženia modelu LM71 v pozdĺžnom smere

Kategorizačný

súčiniteľ α

Charakteristické klasifikované zvislé zaťaženie

Nápravové sily

Qvk (kN)

Rovnomerné zaťaženie

qvk,1 = 4 Qvk / 6,4 (kN/m)

Rovnomerné zaťaženie

qvk,2 (kN/m)

1,21 302,5 189,1 96,8

1,10 275,0 171,9 88,0

1,00 250,0 156,25 80,0

(6) Pri overení hlavného nosného systému mostov so ZBN sa uvažuje, že v priečnom

smere sa zvislé zaťaženie železničnou dopravou roznesie koľajovým lôžkom a vrstvami

systému vodotesnej izolácie na hornú plochu dosky podľa STN EN 1991-2, časť 6.3.6.3.

V priečnom roznose zaťaženia sa má zohľadniť excentricita zaťaženia.

(7) Pri overení mostov so ZBN v priečnom smere (pre návrh priečnej výstuže dosky,

priečnych konzol) sa zvislé zaťaženie železničnou dopravou uvažuje prostredníctvom

rozhodujúcej nápravovej sily klasifikovaného návrhového modelu LM71 s roznosom

podľa obr. 6.2.

(8) Roznos nápravovej sily koľajnicou v pozdĺžnom smere sa uvažuje podľa STN EN

1991-2, časť 6.3.6.1, pričom roznos v priečnom smere sa zanedbáva. Vzdialenosť a podľa

STN EN 1991-2, sa uvažuje hodnotou 0,533 m.

(9) Pokiaľ sa preukáže (podľa STN EN 1991-2, časť 6.4.4), že sa nepožaduje dynamická

analýza, dynamické účinky sa zohľadnia pomocou dynamického súčiniteľa. Náhradné

dĺžky L na výpočet dynamického súčiniteľa sú uvedené v tabuľke 6.6.

Obr. 6.2 – Roznos zaťaženia v pozdĺžnom smere na overenie v priečnom smere

35

Tabuľka 6.6 – Náhradné dĺžky na výpočet dynamického súčiniteľa

Prvok nosnej konštrukcie Náhradná dĺžka L (m)

Doska ZBN v pozdĺžnom smere Rozpätie dosky ZBN

Doska ZBN v priečnom smere 2-násobok šírky nosnej konštrukcie bnk

Úložný priečnik 3,60 m

Priečna konzola nezaťažená zvislým zaťažením

železničnou dopravou

Ako pre hlavný nosný systém

Pozdĺžna konzola nosnej konštrukcie (nad

záverným múrikom) maximálne 3,60 m

(10) Dynamický súčiniteľ 3 podľa STN EN 1991-2, časť 6.4.5.2(2b) daný vzťahom:

3

Φ

2,16Φ 0,73

L 0,2

, kde L je náhradná dĺžka podľa tab. 6.6, pričom 1,15 3 2,0.

6.3 Vodorovné účinky železničnej dopravy

(1) Ako vodorovné účinky železničnej dopravy sa uvažuje odstredivá sila, bočné rázy,

brzdné a rozjazdové sily podľa STN EN 1991-2, časť 6.5.1 až 6.5.3 s kategorizačným

súčiniteľom a bez dynamického súčiniteľa.

(2) Pri stanovení účinkov brzdných a rozjazdových síl pôsobiacich na uloženie mostov so

ZBN sa môže vplyv vzájomného spolupôsobenia nosnej konštrukcie a koľaje na moste

zanedbať.

(3) Pokiaľ mosty so ZBN nie sú uložené ako plávajúci prostý nosník, nie je nutné

posudzovať vodorovné deformácie a posuny nosnej konštrukcie od účinkov brzdných

a rozjazdových síl.

(4) Pre prosté mosty ZBN s rozpätím do 20 m, kolmým uložením, usporiadaním

železničného zvršku podľa ŽSR TS3 a splňujúce kritériá medzných stavov používateľnosti,

nie je nutné posudzovať účinky teplotného rozdielu medzi koľajou a nosnou konštrukciou

podľa STN EN 1991-2, časť 6.5.4.6.1.

6.4 Ďalšie premenné zaťaženie

(1) Ako ďalšie premenné zaťaženie sa uvažuje zaťaženie vetrom, nadvihnutie nosnej

konštrukcie a účinok teploty.

(2) Zaťaženie vetrom na nosnú konštrukciu mosta a na pás pohyblivého zaťaženia (výšky

4 m) sa uvažuje podľa STN EN 1991-1-4, časť 8.3.1 a 8.3.2.

(3) Vzhľadom na zdvihnutie nosnej konštrukcie kvôli výmene ložiska projektová

dokumentácia musí stanoviť:

- body podopretia konštrukcie,

36

- medzné hodnoty nerovnomerného zdvihnutia,

- veľkosť zdvíhacích síl (únosnosť lisov),

- prípustné tolerancie,

- podmienky železničnej prevádzky (prípadne nutnosť výluky).

(4) Pre mosty so ZBN je účelné predpísať rovnomerný zdvih v osi uloženia a vylúčiť tak

namáhanie nosnej konštrukcie. U prostých nosníkov nemá potom zdvihnutie konštrukcie

v osi uloženia vplyv na hlavný nosný systém a je nutné overiť iba jeho priečne a lokálne

účinky.

(5) Účinky rozdielov a gradientov teploty sa z hľadiska medzného stavu únosnosti

zanedbávajú. Na určenie teplotnej dĺžkovej zmeny mosta sa teplota určuje podľa STN EN

1991-1-5, časť 6.1.3.3.

6.5 Mimoriadne zaťaženie

(1) Zaťaženie od vykoľajenia sa má uvažovať podľa STN EN 1991-2, časti 6.7.1, pričom

ďalšie návrhové situácie je možné špecifikovať pre individuálny projekt na základe dohody

medzi projektantom a príslušným útvarom ŽSR.

(2) Zaťaženie nárazom vozidla do nosnej konštrukcie je nutné uvažovať podľa STN EN

1991-1-7, časť 4.3.2 pre mosty so ZBN ponad pozemné komunikácie, keď:

- voľná výška pod mostom je menšia ako 5000 mm,

- nárazu vozidiel do nosnej konštrukcie nie je zabránené inými prostriedkami.

(3) Účinok zaťaženia nárazom vozidiel do nosnej konštrukcie sa uvažuje iba pri overení

stability polohy nosnej konštrukcie a návrhu ríms.

6.6 Kombinácie zaťaženia

(1) Kombinácie zaťaženia v medznom stave únosnosti sa vytvárajú podľa pravidiel pre

trvalú a prechodnú návrhovú situáciu podľa STN EN 1990, časť 6.4.3.2, pre mimoriadnu

návrhovú situáciu časť 6.4.3.3, medznom stave používateľnosti sa kombinácie robia podľa

časti 6.5.3. Uplatní sa tiež STN EN 1990/A1, tab. A2.4(B), kombinačné súčinitele sa berú

podľa tab. A2.3, spolu s STN EN 1990/A1/NA.

(2) Na Slovensku na overenie medzných stavov únosnosti sa použije kombinačné pravidlo

dané výrazom (6.10) podľa STN EN 1990, časť 6.4.3.2. Kombinačné pravidlá podľa

(6.10a) a (6.10b) sa môžu použiť pre individuálny projekt na základe dohody medzi

projektantom a objednávateľom.

(3) Počet rozhodujúcich kombinácií zaťažení pre mosty so ZNB je možné obmedziť

elimináciou rozhodujúcich zaťažení podľa údajov uvedených v tabuľke 6.1.

37

(4) Súčasné pôsobenie viacerých zaťažení sa môže uvažovať ako skupinové zaťaženie

definované v tabuľke 6.7. Každá z týchto skupín zaťažení, vzájomne sa vylučujúcich,

predstavuje jedno charakteristické zaťaženie na kombináciu s „nedopravnými“

zaťaženiami, ktoré sa kombinuje s nepohyblivým zaťažením. Každá zaťažovacia skupina

sa považuje za jedno premenné zaťaženie.

Tabuľka 6.7 Zaťažovacie skupiny pre 1-koľajný most

zaťažovacie

skupiny zvislé zaťaženie vodorovné zaťaženie

poznámka

podľa EN 1991-2 6.3.2/6.3.3 6.3.3 6.3.4 6.5.3 6.5.1 6.5.2

zaťažovacie

skupiny

LM 71(1)

SW/2 (1), (2)

prázdne

vozne

rozjazd

brzdenie (1)

odstredivá

sila (1)

bočné

rázy (1)

gr11 1 1 (4)

0,5 (4)

0,5 (4)

Max. zvislé + vodorovné

gr12 1 0,5 (4)

1 (4)

1 (4)

Max. zvislé + priečne

gr13 1 (3)

1 0,5 (4)

0,5 (4)

Max. pozdĺžne

gr14 1 (3)

0,5 (4)

1 1 Max. priečne

gr15 1 1 (4)

1 (4)

stabilita priečny smer

“prázdne vozy”

gr16 1 1 (4)

0,5 (4)

0,5 (4)

SW/2 + pozdĺžne

gr17 1 0,5 (4)

1 (4)

1 (4)

SW/2 + priečne

(1) Vrátane príslušných súčiniteľov (, , f, a pod.).

(2) SW/2 iba pre hlavné trate celoštátnych dráh.

(3) Súčiniteľ môže byť znížený na 0,5 v prípade priaznivých účinkov, nemôže mať nulovú

hodnotu.

(4) Vedľajšie zložky musia mať nulovú hodnotu, ak vyvodzujú priaznivé účinky.

(5) Na návrh hlavnej nosnej konštrukcie sa použijú zaťažovacie skupiny gr12 a gr17.

Ostatné zaťažovacie skupiny sa uplatnia pri návrhu napr.:

- priečnej výstuže dosky so ZBN,

- konzol,

- úložných priečnikov, uloženia nosnej konštrukcie,

- pri overení stability nosnej konštrukcie ako celku.

(6) Ak zaťaženie dopravou a zaťaženie vetrom pôsobia súčasne, uvažované kombinácie

zaťažení majú zahŕňať:

- zvislé zaťaženia železničnou dopravou vrátane dynamického súčiniteľa, vodorovné

zaťaženia železničnou dopravou a sily vetra, pričom sa uvažuje vždy každé

zaťaženie ako hlavné zaťaženie v jednej kombinácii zaťažení;

- zvislé zaťaženia železničnou dopravou bez dynamického súčiniteľa a priečne

zaťaženia železničnou dopravou spôsobené zaťažením „prázdnymi vozňami“ bez

zaťaženia vetrom pri overení stability polohy.

38

(7) Zaťaženie vetrom sa nemusí kombinovať so skupinou zaťaženia gr 13; gr 16 a gr 17.

(8) V mimoriadnej kombinácii zaťažení sa má uvažovať len jedno mimoriadne zaťaženie,

ktoré sa nemusí v tejto kombinácii kombinovať so zaťažením vetrom ani so zaťažením

snehom.

(9) V etapách výstavby, v priebehu ktorých vzniká riziko straty statickej rovnováhy, sa

musia overiť pre kombinácie podľa STN EN 1990/A1, časť A.2.3.2(3).

39

7 GLOBÁLNA ANALÝZA

7.1 Výpočtový model ZBN

(1) Zásady tvorby výpočtového modelu ZBN sú v STN EN 1994-2, časť 5.4.2.9. Globálna

analýza musí stanoviť účinky zaťaženia na jednotlivé nosníky s prihliadnutím na ich

vzájomné spolupôsobenie. Vnútorné sily a deformácie v hlavnom nosnom systéme ZBN sa

určujú pružnostným výpočtom bez vplyvu trhlín, ochabnutia šmykom a zmrašťovania

betónu. Účinky preklzu medzi oceľovými nosníkmi a betónom sa zanedbávajú.

(2) Výpočtový model môže byť doskový, roštový, alebo nosníkový. Výpočet doskovým

alebo roštovým modelom je nutné vykonať vždy pre šikmosť mosta menšiu ako 75

a spravidla sa robí pre konštrukciu pre jednu koľaj.

(3) Doskový model môže byť vytvorený ako:

- ortotropná doska s rozmazanými oceľovými nosníkmi,

- doska vytvorená plošnými prvkami v kombinácii s prútovými, ktoré predstavujú

oceľové nosníky - rebrá zapustené do dosky podľa ich skutočnej výškovej polohy.

(4) Roštový model je tvorený prútmi s ohybovou a torznou tuhosťou. V pozdĺžnych

spriahnutých prútoch s ideálnym prierezom sa môže zanedbať torzná tuhosť oceľových

nosníkov. V priečnych betónových prútoch sa môže ohybová a torzná tuhosť uvažovať ako

50 % tuhosti prierezu s betónom pôsobiacim v ťahu (bez vplyvu trhlín).

(5) V nosníkovom modeli sa určujú vnútorné sily pre jednotlivé nosníky pomocou

- zjednodušeného roznosu zaťaženia (obr. 7.1, 7.2),

- vplyvovej čiary priečneho roznosu za predpokladu tuhého priečneho stužidla.

Obr. 7.1 – Roznos zvislého zaťaženia dopravou na priamej trati

40

(6) Stále zaťaženie sa prenáša všetkými nosníkmi ZBN na zaťažovacej šírke rovnajúcej sa

ich osovým vzdialenostiam. Pri zhotovovaní monolitickej konštrukcie s konzolami je

potrebné uvážiť spôsob podopretia debnenia pri betonáži.

(7) Spolupôsobiaca šírka nosníka (vnútorného alebo krajného) na oboch stranách sa rovná

najviac polovici ich osovej vzdialenosti od susedného nosníka (obr. 7.3).

(8) Zaťaženie železničnou dopravou sa prenáša len nosníkmi, ktorých steny sa nachádzajú

v spolupôsobiacej šírke nosnej konštrukcie bef (obr. 7.1, 7.2). Spolupôsobiaca šírka bef sa

určí pre roznos koľajovým lôžkom podľa STN EN 1991-2 sklonom 4:1 a nosnou

konštrukciou sklonom 1:1 po úroveň hornej plochy spodných pásnic ZBN.

Obr. 7.2 – Roznos zvislého zaťaženia dopravou na trati v oblúku

Obr. 7.3 – Spolupôsobiaca šírka oceľových nosníkov

bef/2 bef/2

be1 be2

be2

be2

be2

be1

41

(9) Posuvný účinok vodorovného zaťaženia (v priečnom smere mosta) sa zanedbáva,

momentové účinky (priťaženie a odľahčenie jednotlivých nosníkov) sa musia uvažovať.

Momentové účinky vodorovných zaťažení sa určujú k polovici výšky oceľových nosníkov

a prenášajú sa na ne dvojicou zvislých síl Qv . Rozdelenie týchto síl na jednotlivé nosníky

sa považuje za rovnomerné (obr. 7.4).

Obr. 7.4 – Prenos momentového účinku vodorovného zaťaženia

(b)

(a)

bnk/2

bef/2

42

(10) Ak zaťaženie pôsobí na nosnú konštrukciu, roznáša sa všetkými oceľovými nosníkmi

(obr. 7.4a), ak zaťaženie pôsobí prostredníctvom koľajového roštu prenáša len nosníkmi

nachádzajúcimi sa v spolupôsobiacej šírke bef (obr. 7.4b).

7.2 Zásady posúdenia ZBN

(1) Mosty so ZBN sa vo všeobecnosti posudzujú:

a) na medzný stav únosnosti, v ktorom sa overuje:

- odolnosť v rozhodujúcich prierezoch pri jednorazovom namáhaní,

- odolnosť zvarových spojov,

- odolnosť pri opakovanom namáhaní – na únavu,

- stabilita polohy,

b) na medzný stav požívateľnosti, v ktorom sa overuje:

- zvislý priehyb,

- skrútenie nosnej konštrukcie,

- pootočenie koncového prierezu ZBN,

- normálové napätie od charakteristického zaťaženia v pružnej oblasti,

- šírka trhlín,

- náchylnosť na rezonanciu.

(2) Statické posúdenie je nutné vykonať v takom rozsahu, aby boli zahrnuté všetky

nosníky, ktoré môžu rozhodovať pri návrhu ZBN. Je potrebné zvážiť najmä:

- odlišné zaťaženie jednotlivých nosníkov podľa výsledkov globálnej analýzy,

- odlišné prierezové charakteristiky jednotlivých nosníkov.

(3) Posúdenie je nutné vykonať vo všetkých prierezoch rozhodujúcich pre jednotlivé

medzné stavy. Návrhové vnútorné sily v žiadnom priereze ZBN nesmú prekročiť jeho

odolnosť. Ak ZBN pôsobí ako prostý nosník, oceľové nosníky sú rovnaké a zmena hrúbky

dosky nepresahuje sklon 1%, postačuje overiť podmienky spoľahlivosti v prierezoch

v polovici rozpätia a pri podpere.

(11) Pri zhotovení monolitickej konštrukcie ZBN bez skruže:

- oceľové nosníky prenášajú vlastnú tiaž, tiaž výstuže a čerstvého betónu,

- oceľo-betónové nosníky s ideálnymi prierezovými charakteristikami prenášajú

tiaž ďalších betónových častí ZBN (spravidla ríms, prípadne aj konzol),

koľajového lôžka s koľajovým roštom, tiaž mostného vybavenia a cudzích

zariadení na moste a premenné zaťaženia.

(12) Pri zhotovení monolitickej konštrukcie ZBN na skruži (v prípade oceľových

nosníkov s jednou pásnicou alebo uzavretého prierezu podľa obr. 5.5) alebo z

prefabrikátov všetko zaťaženie prenášajú oceľo-betónové nosníky s ideálnymi

prierezovými charakteristikami.

43

7.2.1 Medzné stavy únosnosti (MSÚ)

7.2.1.1 Moment odolnosti ZBN v pozdĺžnom smere

(1) Zabezpečenie súdržnosti medzi nosníkom a betónom úplne splastizovaného ZBN,

a tým aj splnenie predpokladu výpočtu, sa dosiahne, ak

- neutrálna os prierezu prechádza stenou oceľového nosníka s dvoma pásnicami;

povrchová plocha tlačenej časti oceľového nosníka sa považuje za dostatočnú na

zabezpečenie súdržnosti bez ďalších prvkov šmykového spojenia;

- prvkami šmykového spojenia s primeranou odolnosťou vytvorenými na oceľovom

nosníku so spodnou pásnicou alebo nosníku uzavretého prierezu (obr. 5.5)

(2) Plastické pôsobenie ZBN, čo umožňuje uvažovať kombináciu zaťažovacích stavov

bez ohľadu na etapy výstavby a štádiá fungovania mosta, resp. históriu zaťaženia.

Pôsobenie betónu v ťahu sa neuvažuje, príspevok betonárskej výstuže sa môže zanedbať

a neuvažuje sa ani s redukciou odolnosti vplyvom otvorov pre priečnu výstuž v stene

nosníkov. Účinok zmrašťovania a dotvarovania v medznom stave únosnosti, okrem únavy,

sa neuvažuje.

(3) Podmienka spoľahlivosti pre momentovú odolnosť pri úplnej plastizácii je

MEd ≤ Mpl,Rd , kde MEd je návrhový ohybový moment od rozhodujúcej kombinácie

zaťaženia, Mpl,Rd je plastický moment odolnosti určený podľa STN EN 1994-2, časť 6.2.1.

(4) Keď šmyková sila v oceľovom nosníku Va,Ed je väčšia ako polovica jeho plastickej

šmykovej odolnosti Vpl,a,Rd , uvažuje sa jej vplyvom na moment odolnosti. Moment

odolnoti sa určí pre redukovanú medza klzu steny oceľového nosníka podľa STN EN

1994-2 vzťahom (1–) fyd , kde = {(Va,Ed /Vpl,a,Rd) –1}2.

7.2.1.2 Šmyková sila odolnosti ZBN v pozdĺžnom smere

(1) Šmykové namáhanie je rozhodujúce v podperových prierezoch. V prípade, že jej

príspevok železobetónovej časti k šmykovej odolnosti nie je významný, podmienka

spoľahlivosti pri úplnej plastizácii je v tvare VEd ≤ Vpl,a,Rd , kde VEd je návrhová šmyková

sila od všetkých pôsobiacich zaťažení bez ohľadu na etapy výstavby mosta, Vpl,a,Rd je

návrhová plastická odolnosť v šmyku oceľového nosníka podľa STN EN 1993-1-1 daná

vzťahom Vpl,a,Rd = Av fyd / (3)0,5

/M0 , kde Av je šmyková plocha v závislosti od tvaru

prierezu. Otvory v stene a vydúvanie v šmyku sa neuvažujú.

(2) Šmyková sila Vc,Ed pripadajúca na železobetónovú časť z celkovej zvislej šmykovej

sily VEd sa môže brať ako Vc,Ed = VEd (Ms,Rd / Mpl,Rd), pričom Ms,Rd = Ns zs , kde Ns=As fsd je

sila v betonárskej výstuži, zs je rameno sily Ns vzhľadom na pôsobisko tlakovej sily

v betóne. Odolnosť v šmyku železobetónovej časti medzi oceľovými nosníkmi sa overuje

podľa STN EN 1992-2. Na overenie oceľového nosníka sa môže použiť podmienka

spoľahlivosti v tvare VEd –Vc,Ed ≤ Vpl,a,Rd .

44

7.2.1.3 Odolnosť dosky ZBN pri namáhaní v priečnom smere

(1) Oceľové nosníky nemajú na statické pôsobenie železobetónového prierezu dosky ZBN

v priečnom smeru vplyv, ak krytie ich horných pásnic zodpovedá konštrukčným zásadám a

spodná priečna výstuž prechádza ich stenami.

(2) Kladný ohybový moment Mt v poli dosky ZBN v priečnom smere pre jednokoľajové

mosty stanoviť zjednodušene na náhradnom priečnom nosníku, ktorý pôsobí ako prostý

nosník s previsnutými koncami (obr. 7.5, 7.6). Priečny nosník je podopretý v osiach

koľajnicových pásov, jeho dĺžka zodpovedá spolupôsobiace šírke nosnej konštrukcie bef.

Spolupôsobiaca šírka priečneho nosníka je bef,t = 0,533 m, teda sa rovná roznášacej dĺžke

Lef podľa obr. 6.2.

(4) Účinky zvislého zaťaženia železničnou dopravou vrátane odstredivých síl sa pri

stanovení maximálneho kladného ohybového momentu Mt na náhradnom priečnom

nosníku uvažujú ako osamelé sily v osiach jednotlivých nosníkov Pi = pi . bef,t, kde pi

(kN/m) je rovnomerné zaťaženie i-tého nosníka od zvislého klasifikovaného zaťaženia

železničnou dopravou vrátane odstredivých síl.

(5) Rozhodujúci maximálny kladný ohybový moment Mt v poli dosky ZBN v priečnom

smere sa určí s uvážením dynamického súčiniteľa. Podmienka spoľahlivosti pre

momentovú odolnosť je MEd,t ≤ MRd, kde MRd je návrhový ohybový moment odolnosti

Obr. 7.5 – Ohybový moment v priečnom smere dosky ZBN pre koľaj v priamej trati

VÝ

ŠK

A

PO

DV

ALU

hsl

bef

45

železobetónovej dosky ZBN v priečnom smere, s uvážením súčiniteľa cc=0,85 a =0,8

podľa STN EN 1992-2.

7.2.1.4 Odolnosť bočných železobetónových konzol

(1) Ohybový moment a šmyková sila vo votknutí priečnych konzol dosky ZBN je nutné

stanoviť pre trvalú a mimoriadnu návrhovú situáciu. Overenie momentovej a šmykovej

odolnosti sa vykoná podľa STN EN 1992-2.

7.2.1.5 Odolnosť zvarových spojov

(1) Nosné zvary ZBN sa posudzujú podľa STN EN 1993-2, časť 8.2. Posudzujú sa kútové

zvary a tupé dielenské (a montážne) zvary dielcov zváraných nosníkov. Zvary sa overujú

pre pružné pôsobenie spriahnutého nosníka.

(2) Odolnosť kútových zvarov sa určí podľa STN EN 1993-1-8, časť 4.5. Normálové

napätie rovnobežné s osou zvaru sa neuvažuje. Podmienka spoľahlivosti môže mať tvar

Fw,Ed ≤ Fw,Rd, kde Fw,Ed (kN/m) je návrhová sila vo zvare na jednotkovú dĺžku, Fw,Rd

(kN/m) je odolnosť zvaru bez ohľadu na smer pôsobiacej sily.

(3) Pravidlá na určenie odolnosti tupých zvarov sú v STN EN 1993-1-8, časť 4.7.

Odolnosť tupých zvarov s plným prievarom sa explicitne neurčuje, pretože zvarový kov

nemá mať horšie vlastnosti ako materiál spájaných prvkov (časť 4.3) a zvary musia byť

zhotovené v súlade s STN EN 1090-2+A1.

Obr. 7.6 – Ohybový moment v priečnom smere dosky ZBN pre koľaj v oblúku

bef

46

7.2.1.6 Odolnosť pri opakovanom namáhaní (únava materiálu)

(1) Posúdenie na únavu sa riadi pravidlami podľa STN EN 1994-2, časť 6.8. Rozkmit

napätia sa stanovuje pre pružne pôsobiace spriahnuté oceľo-betónové nosníky s vylúčením

pôsobenia betónu v ťahu pre zaťaženie podľa STN EN 1991-2, časť 6.9.

(2) Súčinitele spoľahlivosti materiálu na únavu pre konštrukčnú oceľ Mf = 1,15 sa berie

podľa STN EN 1993-1-9, tab. 3.1, a STN EN 1994-2/NA. Pre betón sa berie C,fat = 1,5 a

výstuž S,fat = 1,15. Súčiniteľ pre únavové zaťaženie Ff = 1,0.

(3) Únavová pevnosť konštrukčnej ocele sa berie podľa STN EN 1993-1-9, časť 7, betónu

STN EN 1992-1-1, časť 6.8.5, betonárskej ocele podľa STN EN 1992-1-1, časť 6.8.4.

(4) Posúdenie únavy oceľových nosníkov sa vykoná podľa STN EN 1993-2, časť 9,

relevantné konštrukčné detaily sa berú podľa STN EN 1993-1-9, tabuľky 8.1 až 8.10.

Posúdenie únavy betónu sa vykoná podľa STN EN 1992-2, časť 6.8.7, výstuže STN EN

1992-1-1, časť 6.8.5.

(5) Pozdĺžna výstuž sa posudzuje na únavu v prípade, keď sa s ňou uvažuje v odolnosti

nosnej konštrukcie. Výstuž priečnych konzol mimo dosky ZBN sa posudzuje, ak sú priamo

zaťažené dopravou. Priečna výstuž v doske sa na únavu neposudzuje.

(6) Kútové zvary na únavu sa posúdia podľa STN EN 1993-1-9, časť 5.

7.2.1.7 Stabilita polohy

(1) Most so ZBN je potrebné posúdiť z hľadiska straty stability nosnej konštrukcie pre

návrhové trvalé a dočasné mimoriadne situácie, pri ktorý by mohlo dôjsť ku strate:

preklopením, posunutím v uložení, alebo nadmerným odľahčením ložísk, ak sú pre daný

typ ložísk stanovené limitné hodnoty minimálnej reakcie.

(2) Ak stabilitu polohy ZBN pri náraze vozidla nie je možné zabezpečiť primeranými

konštrukčnými úpravami, správca mostného objektu a premosťovanej komunikácie majú

zaviesť technické a organizačné opatrenia na zmenšenie rizika nárazu.

7.2.2 Medzné stavy používateľnosti (MSP)

7.2.2.1 Zvislé a pozdĺžne deformácie mosta

(1) Kritéria MSP sú STN EN 1990/A1, časť A2.4.4. Použijú sa charakteristické hodnoty

zaťažení a zvyčajne charakteristická kombinácia podľa tab. A2.6.

(2) Z hľadiska bezpečnosti dopravy sa stanovujú deformácie pre klasifikovaný zaťažovací

model 71 a SW/2 s uvážením dynamického súčiniteľa a prípadne aj účinku odstredivých

síl. Pri výpočte deformácie z hľadiska pohodlia cestujúci sa berie kategorizačný súčiniteľ

rovný =1,0.

47

(3) Na stanovenie deformácií nosnej konštrukcie mosta so ZBN a jej nadvýšenia (a pre

prípadnú dynamickú analýzu) sa ohybová tuhosť nosnej konštrukcie so zabetónovanými

nosníkmi môže brať ako EaIeff = 0,5Ea (I1+I2), kde I1 a I2 sú kvadratické momenty plochy

prierezu spriahnutého nosníka namáhaného kladným momentom s betónom bez vplyvu a

s vplyvom trhlín. Kvadratický moment plochy I2 sa má stanoviť s účinným prierezom

oceľovej časti, betonárskej výstuže a betónovej časti v tlaku pre konštantné rozdelenie

tlakového napätia.

(4) Prierezové charakteristiky ideálneho prierezu spriahnutého nosníka sa vzťahujú na

oceľovú časť (ideálny nosník sa považuje za oceľový) a môžu určiť za predpokladu, že:

- tlačená betonárska výstuž sa zanedbáva,

- ťahaná výstuž sa môže zanedbať,

- plocha betónu kolidujúca s oceľovým prierezom, betonárskou výstužou a so

strateným debnením sa neodpočítava.

(5) Účinky zmrašťovania na deformácie sa zanedbávajú, dotvarovanie sa môže uvažovať

podľa STN EN 1994-2, časť 5.4.2.2. Dotvarovanie sa zohľadní pracovným súčiniteľom

vzťahom nL = Ea (1+L t)/Ecm , kde Ea je modul pružnosti konštrukčnej ocele, Ecm je

modul pružnosti betónu pre krátkodobé zaťaženie podľa STN EN 1992-1-1, tab 3.1,

L=1,1 je násobiteľ dotvarovania, t je súčiniteľ dotvarovania podľa STN EN 1992-1-1,

časť 3.1.4.

(6) Ak sa použil nosníkový výpočtový model, priehyb sa môže určiť pre spriahnutý nosník

bez vplyvu spolupôsobenia s ostatnými nosníkmi. Pre prosté ZBN, oceľové nosníky

konštantného prierezu a pozdĺžny sklon dna žľabu najviac 1%, priehyb od dopravy p

v polovici rozpätia sa dá vypočítať podľa vzťahu: p= 5 Mp L/(48 Ea Ieff), kde Mp je

maximálny moment od charakteristickej kombinácie zaťaženia, L je rozpätie mosta, Ea Ieff

je ohybová tuhosť podľa 7.2.2.1(3).

(7) Medzné hodnoty deformácií a zrýchlenia z hľadiska bezpečnosti dopravy podľa STN

EN 1990/A1, časť A2.4.4.2 a STN EN 1991-2, časť 6.5.4.5.2:

- medzný celkový zvislý priehyb z hľadiska bezpečnosti: lim = L/600, kde L je

rozpätie nosnej konštrukcie,

- medzné vzájomné posunutie nosnej konštrukcie a opory od rozjazdu a brzdenia:

B = 30 mm,

- medzné zvislé posunutie hornej hrany na konci nosnej konštrukcie (v dôsledku jej

priehybu): V = 3 mm – pre traťovú rýchlosť max. 160 km/h,

V = 2 mm – pre traťovú rýchlosť nad 160 km/h,

- medzné pozdĺžne posunutie hornej hrany na konci nosnej konštrukcie (v dôsledku

jej priehybu): H = 10 mm – zanedbáva sa spolupôsobenie koľaje a nosnej

konštrukcie,

48

- medzné zvislé zrýchlenie nosnej konštrukcie: bt = 3,5 m/s2.

(8) Medzný zvislý priehyb nosnej konštrukcie od zaťaženia dopravou, ktorý zodpovedá

zvislému zrýchleniu pre veľmi dobré pohodlie cestujúcich (bv = 1,0 m/s2) sa určí

z grafu na obr. 7.7 podľa STN EN 1990/A1, časť A2.4.4.3. Priehyb sa vypočíta od

modelu LM71 s dynamickým súčiniteľom a pre =1,0.

7.2.2.2 Skrútenie koľaje

(1) Medzné hodnoty skrútenia koľaje (s rozchodom 1435 mm na dĺžke 3 m) zapríčinenej

skrútením nosnej konštrukcie v závislosti od traťovej rýchlosti V (km/h):

- t1 = 4,5 mm – pre V ≤ 120 km/h,

- t2 = 3,0 mm – pre V >120 km/h a V ≤ 200 km/h,

- celkové medzné skrútenie koľaje na dĺžke 3 m od skrútenia nosnej konštrukcie

nezaťaženého mosta a od zvislého zaťaženia: tT = 7,5 mm .

(2) Ak sa globálna analýza ZBN vykonáva výpočtom na nosníkovom modeli, možno

skrútenie nosnej konštrukcie posúdiť zjednodušene porovnaním priehybov, ktoré vyvolá

zaťaženie železničnou dopravou na nosníkoch umiestnených približne pod koľajnicovými

pásmi.

(3) Ak je koľaj vedená cez pozdĺžnu škáru medzi dvoma nosnými konštrukciami bez

vzájomného stuženia, je potrebné posúdiť skrútenie koľaje s prihliadnutím k

nerovnomernému priehybu oboch konštrukcií. Návrhová rýchlosť v koľaji vedenej cez

pozdĺžnu škáru nemá prekročiť 50 km/h podľa DS 804, ak odborný orgán neurčí inak.

7.2.2.3 Potočenie koncového prierezu nosnej konštrukcie

(1) Pootočenie koncového prierezu od dopravy p nesmie prekročiť hodnotu:

- p,lim = 6,5 . 10-3

rad – medzi nosnou konštrukciou a záverným múrikom,

Obr. 7.7 – Medzné zvislé priehyby zodpovedajúce zvislému zrýchleniu 1,0 m/s2

(časť obrázka A2.3, STN EN 1990/A1)

V (km/h) – traťová rýchlosť

49

- p,lim = p1 + p2 = 10-2

rad – medzi dvoma nadväzujúcimi nosnými konštrukciami.

(2) Pre prosté ZBN, oceľové nosníky konštantného prierezu a pozdĺžny sklon dna žľabu

najviac 1%, priehyb od dopravy p sa dá vypočítať podľa vzťahu: p = 4 p /L, kde p je

priehyb v polovici rozpätia od dopravy podľa 7.2.2.1 (6).

7.2.2.4 Obmedzenie normálových napätí

(1) Napätie sa stanovuje na základe predpokladu pružného pôsobenia oceľo-betónového

nosníka. Kvadratický moment plochy sa určí s vylúčením pôsobenia betónu v ťahu a s

uvažovaním ťahanej betonárskej výstuže.

(2) Pri výpočte napätí sa uvažuje história zaťaženia (etapy a časový postup výstavby

mosta, začiatok prevádzky a návrhová životnosť) a vplyv oslabenia prierezu oceľového

nosníka otvormi.

(3) Normálové napätia v mostoch so ZBN sa obmedzujú podľa STN EN 1994-2, časť

7.2.2. Normálové napätie od charakteristickej kombinácie zaťaženia nesmie prekročiť:

- v betóne hodnotu 0,6 fck,

- v ťahanej betonárskej výstuži hodnotu 0,8 fsk,

- v oceľových nosníkoch hodnotu 1,0 fyk.

(4) Ak normálové napätie od kvázistálej kombinácie zaťaženia v betóne prekročí hodnotu

0,45 fck , uvažuje sa s nelineárnym dotvarovaním podľa STN EN 1992-1-1, časť 3.1.4 pri

výpočte pracovného súčiniteľa podľa 7.2.2.1(5).

7.2.2.5 Obmedzenie šírky trhlín

(1) Určenie šírky trhlín v betóne sa riadi pravidlami podľa STN EN 1994-2, časť 7.5.2.

Medzná hodnota šírky trhlín v železobetóne ZBN je wmax = 0,3 mm.

(2) Napätie v betonárskej výstuži s na posúdenie šírky trhlín sa stanovuje pre

charakteristickú kombináciu zaťaženia, s uvážením histórie zaťaženia. Uvažuje sa s

pružným pôsobením oceľo-betónového nosníka, s vylúčením betónu v ťahu a započítaním

betonárskej výstuže. Účinok ťahového spevnenia betónu na napätie vo výstuži sa

zanedbáva.

(3) Šírka trhlín sa vypočíta podľa STN EN 1992-1-1, časť 7.3.4. Betón dosky ZBN sa

posudzuje:

- na spodnom povrchu dosky ZBN medzi vonkajším nosníkom a bokom dosky,

- na bokoch dosky ZBN.

(4) Zjednodušene sa môže šírka trhlín považovať za prijateľnú, keď napätie vo výstuži

s ≤ s.lim , je zabezpečená minimálna plocha výstuže podľa STN EN 1994-2, časť 7.4.2

50

a sú splnené požiadavky na maximálny priemer výstužných prútov a ich maximálne

vzdialenosti podľa STN EN 1994-2, tab. 7.1, 7.2, napätie s,lim sa berie z tab. 7.1.

(5) Minimálna plocha výstuže sa určí podľa vzťahu As,min = 0,72 fctm Act / s,lim (STN EN

1994-2, vzťah (7.1), pre kc=1,0), kde fctm je stredná pevnosť betónu v ťahu podľa STN EN

1992-1-1, tab. 3.1, plocha ťahanej oblasti betónu Act sa berie podľa obr. 7.8, napätie s,lim

sa berie v závislosti od priemeru výstužného prúta podľa STN EN 1994-2, tab. 7.1.

7.2.2.6 Náchylnosť na rezonanciu

(1) Pravidlá vyšetrovania dynamických účinkov a rezonancie sú v STN EN 1991-2, časť

6.4. Kritériá na rozhodnutie, či sa má vykonať dynamický výpočet, alebo nie, sú v STN EN

1991-2, časť 6.4.4, dynamický výpočet musí spĺňať požiadavky podľa STN EN 1991-2,

časť 6.4.6.

(2) Mosty so ZBN usporiadané ako prosté nosníky pre traťovú rýchlosť ≤ 200 km/h nie sú

(podľa) náchylné na rezonanciu, teda nie je potrebné vykonať dynamický výpočet, ak

- ich 1. vlastná frekvencia n0 ≤ 94,76 L(-0,784)

(Hz), pre rozpätie nosnej konštrukcie

L = 4 až 100 m, a súčasne n0 80/ L (Hz) pre L = 4 až 20 m,

- je splnená podmienka: v / n0 ≤ (v / n0)lim , kde v (m/s) je traťová rýchlosť, alebo

maximálna rýchlosť vozidla pri overovaní vlakov železničnej prevádzky, (v / n0)lim

je medzná hodnota (STN EN 1991-2, tab. F.1) v závislosti od rozpätia, hmotnosti

a celkového pomerného útlmu.

(3) Vlastná frekvencia sa stanovuje pre konštrukciu zaťaženú len stálym zaťažením podľa

vzťahu: n0 = 17,75/00,5

(Hz), kde 0 (mm) je priehyb spriahnutého nosníka v strede

rozpätia od charakteristického stáleho zaťaženia (tiaž nosnej konštrukcie, koľajového lôžka

s koľajovým roštom a mostného vybavenia), prierezové charakteristiky sa určia pre betón

pôsobiaci v ťahu, dotvarovanie sa neuvažuje.

(4) Minimálny pomerný útlm (%) pre spriahnuté mosty (STN EN 1991-2, tab. 6.6)

s rozpätím L (m) ≤ 20 m je daný vzťahom: = 0,5 + 0,125 (20–L). Pre mosty s rozpätím

Obr. 7.8 – Plocha Act na výpočet minimálnej plochy výstuže As,min

Act

elastická n.o.

As,min

elastická n.o.

Act

elastická n.o.

51

L≤ 30 m v dôsledku relatívne väčšieho vplyvu interakcie vozidla a mosta sa útlm zväčšuje

o hodnotu (%) = (0,0187L – 0,00064L2)/(1 – 0,0441L – 0,0044L

2 + 0,000255L

3).

Celkový pomerný útlm TOTAL= + sa použije v tab. F.1 na určenie (v / n0)lim podľa

bodu (2) tejto časti.

(5) Ak hodnota prvej vlastnej frekvencie nie je v určených medziach, je vhodné ju zmeniť

konštrukčnou úpravou. Zvýšenie vlastnej frekvencie sa dá dosiahnuť znížením hmotnosti

mosta (minimálna objemová hmotnosť štrku je 1700 kg/m3) a zväčšením jeho tuhosti.

(6) Ak podmienky podľa bodu (2) tejto časti nie sú splnené, a ich splnenie sa nedosiahne

ani prípadnou konštrukčnou úpravou, vykoná sa dynamický výpočet podľa požiadaviek

STN EN 1991-2, časť 6.4.6.

52

8 ZHOTOVOVANIE NOSNEJ KONŠTRUKCIE MOSTA SO ZBN

8.1 Všeobecne

(1) Zhotovovanie musí spĺňať Všeobecné technické požiadavky kvality stavieb pre

Železnice Slovenskej republiky (VTPKS ŽSR) s účinnosťou od 01.07.2010 a má byť

v súlade s ustanoveniami najmä skupiny noriem STN EN 1090, STN EN ISO 6892, STN

EN 206-1, STN EN 13670 a relevantných noriem ISO.

8.2 Požiadavky na zhotovovanie oceľových dielcov nosnej konštrukcie

(1) Trieda zhotovovania dynamicky namáhaných konštrukcií je EXC4 podľa STN EN

1090-2+A1. Kategória prevádzky pre železničné mosty je SC2 a kategória výroby PC2.

(2) Oceľová časť konštrukcie musí byť zhotovená podľa špecifikácie dielcov, ktorá okrem

povinných požiadaviek musí obsahovať všetky relevantné údaje podľa tabuľky A.1,

STN EN 1090-2+A1 a variantne môže obsahovať relevantné údaje podľa tabuľky A.2,

STN EN 1090-2+A1.

(3) Špecifikáciu dielcov oceľovej konštrukcie vypracuje zhotoviteľ v spolupráci

s projektantom. Špecifikácia dielcov musí obsahovať aj plán kontroly pred zhotovením,

počas neho a po zhotovovaní, vrátane plánu nedeštruktívnych skúšok zvarov pre zvárané

nosníky, pričom sa musí brať do úvahy tab. 24, STN EN 1090-2+A1.

(4) Dodávateľ oceľovej časti konštrukcie musí mať certifikát zhody systému riadenia

výroby podľa STN EN 1090-1+A1 a musí predložiť vyhlásenie o parametroch.

(5) Nosná oceľová časť konštrukcie musí byť zhotovená podľa STN EN 1090-2+A1 pre

triedu zhotovovania EXC4 a musia byť splnené všetky náležitosti podľa tabuľky A.3, STN

EN 1090-2+A1, a to:

- spracovaná dokumentácia kvality;

- dostupné dokumenty kontroly vstupných výrobkov podľa tabuľky 1, STN EN

1090-2+A1;

- zabezpečená úplná sledovateľnosť vyrobených dielcov;

- zabezpečené označovanie zhotovovaných dielcov počas celého trvania výroby;

- tolerancie hrúbky plechov - trieda B;

- stav povrchu pre plechy a široké ploché výrobky (trieda A2, STN EN 10163-2), pre

valcované tyče (trieda C1, STN EN 10163-3); ak sú požadované prísnejšie triedy,

musia byť uvedené v špecifikácii dielca;

- vnútorná nespojitosť triedy kvality S1 pre zvárané krížové spoje, alebo iné oblasti,

pokiaľ sú špecifikované;

- identifikovateľné dokončené dielce s dokumentom kontroly.

53

8.2.2 Valcované nosníky

(1) Valcované nosníky sa špecifikujú značkou prierezu valcovanej tyče a jeho nominálnou

výškou s výrobnými toleranciami podľa STN EN 10034 a triedou ocele. Valcované

nosníky majú byť vyrobené z valcovaných tyčí IPE alebo zo širokopásnicových tyčí radu

HE.

(2) Valcované tyče musia byť dodané pre každú tavbu s inšpekčným dokumentom

kontroly typu 3.1 podľa STN EN 10204, ktorý musí obsahovať nasledujúce údaje:

- chemické zloženie;

- medza klzu zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- medza pevnosti zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- ťažnosť zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- rázová húževnatosť podľa Charpyho zo skúšky podľa STN EN ISO 148-1.

(3) Valcované tyče pri dodávke musia byť označené údajmi:

- typ prierezu tyče, menovitá výška a dĺžka;

- pevnostná trieda ocele a stupeň kvality ocele;

- číslo tavby.

(4) Všetky valcované nosníky v jednej nosnej konštrukcii musia byť vyrobené z rovnakej

pevnostnej triedy ocele s rovnakým stupňom kvality ocele

8.2.3 Zvárané nosníky

(1) Plechy na zvárané nosníky sa dodávajú v medziach tolerancií podľa STN EN 10029.

Vstupné výrobky na zhotovovanie zváraných nosníkov musia byť dodané pre každú tavbu

s inšpekčným dokumentom kontroly typu 3.1 podľa STN EN 10204, ktorý musí obsahovať

nasledujúce údaje:

- chemické zloženie;

- uhlíkový ekvivalent CEV;

- medza klzu zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- medza pevnosti zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- ťažnosť zo skúšky ťahom podľa STN EN ISO 6892-1;

- rázová húževnatosť podľa Charpyho zo skúšky podľa STN EN ISO 148-1;

- homogenita na základe skúšky (ultrazvukom) podľa STN EN 10160.

(2) Plechy dodané z výroby musia byť označené údajmi:

- hrúbka, šírka a dĺžka;

- pevnostná trieda a trieda kvality ocele;

- číslo tavby a vývalku.

54

(3) Zvárané nosníky v jednej nosnej konštrukcii musia byť vyrobené z rovnakej

pevnostnej triedy ocele s rovnakým stupňom kvality ocele.

8.2.3.1 Zváranie

(1) Zváranie sa musí vykonať bez základného náteru. Zváračské práce sa musia

vykonávať na základe plánu zváračských prác podľa STN EN 1090-2+A1.

(2) Dočasné pripevnenia sa privárajú podľa WPS (stanoveného postupu zvárania), rezanie

a sekanie prípadných dočasných pripevnení nie je povolené.

(3) Pokiaľ sa použijú stehové zvary, musia mať schválený postup zvárania.

(4) Použitie zábehových a výbehových príložiek pri tupých zvaroch je povinné. Rozstrek

po zváraní sa musí odstrániť.

(5) Všetky postupy opráv a úprav zvarov musia byť zdokumentované.

8.2.4 Montáž

(1) Montáž oceľových dielcov sa má vykonať podľa STN EN 1090-2+A1 a špecifikácie

montáže. Zhotoviteľ montáže musí vypracovať montážny postup, ktorý musí obsahovať

nasledujúce časti:

- najväčší dielec, jeho rozmer, hmotnosť a polohu;

- montážne etapy;

- ukotvenie alebo ostatné činnosti potrebné pre nasledujúce betónovanie;

- načasovanie a spôsob pre úpravu spojov ložísk a pre zalievanie;

- požadované hodnoty nadvýšenia vrátane hodnôt nadvýšenia nameraných vo

výrobe, ak je to relevantné;

- prepravu zariadení vrátane príslušenstva pre zdvíhanie, otáčanie alebo rozloženie;

- polohy a podmienky pre podopieranie a zdvíhanie;

- princíp stability pre ložiská;

- podrobnosti o všetkých dočasných konštrukciách a pomocných zariadeniach s

pokynmi na ich odstránenie;

- priebeh a rozsah montážnej prehliadky.

(3) Akékoľvek úpravy oceľových nosníkov na stavenisku projektované (napr. zhotovenie

montážnych spojov) aj vyvolané v priebehu stavby (napríklad úpravy dĺžky, prevŕtanie

dier, odbrúsenie alebo navarenie akejkoľvek časti smie vykonávať iba zhotoviteľ, ktorý má

na to spôsobilosť).

(4) Úpravy oceľových nosníkov, ktoré sa odlišujú od projektovej dokumentácie smú byť

vykonané iba so súhlasom spracovateľa projektovej dokumentácie a stavebného dozoru

objednávateľa.

55

(5) Zhotoviteľ musí spracovať technologický predpis montáže, ktorý musí byť

odsúhlasený spracovateľom projektovej dokumentácie a schválený stavebným dozorom

objednávateľa.

(6) Montážne tolerancie mostov so ZBN majú byť pre:

- vodorovnú polohu oceľových nosníkov = ± 10 mm,

- absolútnu výšku uloženia nosníkov = ± 10 mm,

- rozdiel výšky uloženie susedných nosníkov = ± 5 mm.

(7) Stabilita nosníkov pri montáži a betonáži sa musí zabezpečiť vhodnými opatreniami.

Tuhosť priečneho rezu nosníkov nad podporami je nutné zabezpečiť v súlade s

predpokladmi statického výpočtu.

(8) Nosníky musia byť pri montáži a betonáži podopreté v miestach stanovených

projektovou dokumentáciou.

8.2.5 Zhotoviteľ oceľovej konštrukcie

(1) Zhotoviteľ musí mať overený proces tepelného rezania (kyslíkom) s výsledkami (STN

EN ISO 9013) kvality rezných povrchov u = rozsah 3, Rz5 = rozsah 3, tvrdosť (HV 10)

voľného povrchu podľa tabuľky 10, STN EN 1090-2+A1.

(2) Zhotoviteľ musí mať zavedený systém manažérstva kvality zvárania podľa STN EN

ISO 3834-2.

(3) Zhotoviteľ musí mať schválené postupy zvárania (WPQR) podľa relevantných noriem.

Zhotoviteľ musí preukázať pri overení postupov zvárania, zvary stupeň kvality B+

s požiadavkami podľa STN EN ISO 5817 a tabuľky 17 z STN EN 1090-2+A1.

(4) Zhotoviteľ musí disponovať kvalifikovanými zváračmi (podľa STN EN ISO 9606-1),

operátormi zvárania (STN EN ISO 14732) a koordinátorom zvárania (IWE/EWE) s

úplnými vedomosťami (STN EN ISO 14731).

(5) Zhotoviteľ musí mať overený proces rovnania plameňom po zvarení, keď je to

relevantné.

8.3 Zhotovovanie betónovej konštrukcie

(1) Betónová časť nosnej konštrukcia so ZBN s dvoma pásnicami sa zhotovuje

monoliticky na definitívnych podperách mosta bez podpernej skruže,

(2) Betónová časť nosnej konštrukcia so ZBN s jednou pásnicou alebo uzavretého

prierezu (obr. 5.5) sa zhotovuje monoliticky na neposuvnej skruži alebo sa zhotovujú

prefabrikované dielce:

- na stavenisku (dočasné zariadenia na výrobu), alebo

56

- v priemyselnej výrobni s platným systémom posudzovania parametrov v súlade so

zákonom č. 133/2013 Z. z a Vyhláškou MDVRR SR č. 162/2013 Z. z v zmysle

jeho špecifikácie podľa STN EN 13369.

(3) Všeobecné zásady výroby prefabrikátov sú v TKP MDVRR, časť 18. Súčasťou

stavebno-technických podkladov nosných betónových prefabrikátov musia byť v súlade s

STN EN 13369 aj technologické postupy výroby, ktoré pozostávajú:

- z výrobnej dokumentácie s podrobnosťami pre prefabrikát (rozmery, betonárska

alebo predpínacia výstuž, prepravné uchytenia atď.);

- z údajov pre výrobu s požiadavkami na stavebný materiál (tolerancie výrobku a

hmotnosť stavebných dielcov).

(4) Betónová časť mostov so ZBN má byť zhotovovaná v triede zhotovovania 3 podľa

STN EN 13670.

(5) Špecifikácia zhotovovania betónovej časti mostov so ZBN musí obsahovať všetky

náležitosti podľa STN EN 13670, časť. A.4.2.1, tabuľka A.1, a plán kontrol a skúšok

vykonaných zhotoviteľom a nezávislou treťou osobou podľa STN EN 13670, časť B.4.3.3.

(6) Kontrola materiálov a výrobkov sa má vykonať podľa STN EN 13670, tabuľka 1.

Predmet kontroly (STN EN 13670, tabuľka 2) a požadovanú dokumentáciu kontroly (STN

EN 13670, tabuľka 3) musí byť v technickej špecifikácii zhotovovania.

8.3.1 Debnenie

(1) Dosky strateného debnenia sú trvalou súčasťou nosnej konštrukcie, preto musia mať

dostatočnú odolnosť a trvanlivosť.

(2) Dosky strateného debnenia musia spĺňať nasledujúce záväzné požiadavky na:

- pevnosť v ťahu pri ohybe a modul pružnosti zabezpečujúce odolnosť a tuhosť

dosky, dostatočné na prenášanie tiaže čerstvého betónu pri betonáži a na

prechádzanie pri ukladaní betonárskej výstuže;

- hygienickú bezchybnosť pri opracovaní (napr. azbest), užívaní a likvidácii (napr.

formaldehyd);

- odolnosť proti korózii či degradácii vplyvom poveternosti a UV žiarenia;

- minimálnu nasiakavosť (pri uložení vo vode max. 32% / 24 h) a zachovanie

materiálových vlastností po zvlhnutí;

- objemovú stálosť (hrúbkové napučanie podľa STN EN 321 pri uložení vo vode

max. 1,5% / 24 h, vo vlhkom prostredí max. 1,5 %;

- mrazuvzdornosť (min. RL=0,7 po 50 zmrazovacích cykloch podľa STN EN 1328),

- ohňovzdornosť a nehorľavosť (trieda A podľa STN 73 0862) ;

- koeficient teplotnej rozťažnosti blízky teplotnej rozťažnosti ocele a betónu (10-5

-

1,3. 10-5

K-1

).

57

(3) Dosky strateného debnenia majú mať pohľadovo upravený povrch, nízku objemovú

hmotnosť, malú konštrukčnú hrúbku a majú byť odolné voči plesniam a škodcom.

(4) Dosky strateného debnenia môžu byť vyrobené z rôznych materiálov alebo

kombinácie materiálov, ktoré vyhovujú vyššie uvedeným požiadavkám. Stratené debnenie

na celom mostnom objekte má byť vyrobené z rovnakého materiálu.

(5) Debnenie boku dosky mostov so ZBN a ich priečnych konzol musí byť usporiadané

tak, aby ich rozdielny priehyb počas betonáže nevyvolal vznik trhlín ani zmeny krytia

výstuže betónom.

(6) Dosky strateného debnenia je účelné objednať v presných rozmeroch, s požadovanou

úpravou hrán a povrchu.

(7) Ďalšie opracovanie dosiek ja možné vykonať rezaním, brúsením, frézovaním

a vŕtaním, pričom, pre zachovanie kvality opracovania je nutné dodržať špecifikáciu

zhotoviteľa dosiek. Dosky strateného debnenia je nutné chrániť proti vlhkosti.

(8) Debnenie a jeho spoje musia byť dostatočne tesné, aby sa zabránilo úniku jemných

zložiek z čerstvého betónu. Vnútorný povrch formy debnenia musí byť čistý.

(9) Debnenie schopné absorbovať značné množstvo vody z betónu, alebo umožňujúce

jej vyparovanie sa musí vhodne ošetriť, aby sa znížila strata vody z betónu, pokiaľ nejde o

priamy zámer, napr. forma debnenia s drenážnou vrstvou.

8.3.2 Betonáž

(1) Postup betonáže nesmie ohroziť stabilitu nosníkov ani strateného debnenia.

V technickej špecifikácii zhotovenie musia byť na základe statického posúdenia stanovené

jednoznačné podmienky zhotovenia:

- spôsob podopretia a zabezpečenie stability nosníkov,

- postup betonáže (smer betonáže, maximálna výška čerstvého betónu, prípadne

maximálny rozdiel výšok čerstvého betónu po stranách nosníka).

(2) Ak je hrúbka dosky ZBN väčšia ako 600 mm, je v technologickom predpise betonáže

účelné posúdiť zloženie betónovej zmesi z hľadiska vývoja hydratačného tepla podľa STN

EN 1992-3:2007/NA:2008.

(3) Podmienky betonáže musia byť zabezpečené tak, aby nosná konštrukcia mohla byť

betónovaná po vrstvách minimálnej hrúbky 150 mm.

(4) Betón je nutné ošetrovať podľa STN EN 13670, časť 8.5. Trieda ošetrovania podľa

STN EN 13670, tabuľka 4, sa musí uviesť v technickej špecifikácii zhotovovania.

(5) Teplota povrchu betónu nesmie klesnúť pod úroveň 0° C, pokiaľ povrch betónu

nedosiahne minimálnu hodnotu pevnosti v tlaku 5 MPa.

58

(6) Špecifikácia zhotovovania musí zahrnovať požiadavky na zníženie možnosti vzniku

teplotných trhlín mladého betónu (napr. použitie cementu s nízkym hydratačným teplom,

rozptýlené polypropylénové vlákna, izolovanie ap.).

(7) V prípade dvojpásnicových nosníkov je potrebné dôkladným zhutnením odstrániť

vzduchové bubliny spod horných pásnic, aby sa zabránilo sadaniu čerstvého betónu medzi

nosníkmi, ktoré môže vyvolať vznik trhlín.

(8) Súčasťou projektovej dokumentácie má byť základné dispozičné riešenie montážneho

podopretia, ktorým sa zabezpečia:

- statické požiadavky,

- požadované nadvýšenie,

- koordináciu s polohou inžinierskych sietí,

- podmienky na manipuláciu pri osadzovaní ZBN.

(6) Debnenie boku dosky ZBN a jej priečnych konzol musia byť usporiadané tak, aby ich

rozdielny priehyb počas betonáže nevyvolal vznik trhlín ani zmeny krytia výstuže.

8.3.3 Zhotoviteľ betónovej konštrukcie

(1) Zhotoviteľ betónu musí mať certifikát zhody systému riadenia výroby.

(2) Zhotoviteľ musí vypracovať technologický predpis betonáže, ktorý musí byť

odsúhlasený spracovateľom projektovej dokumentácie a stavebným dozorom

objednávateľa. Súčasťou dokumentácie je návrh debnenia a podpernej skruže.

59

9 PRÍLOHA I : VZOROVÝ VÝPOČET

OBSAH

1 NORMY A PODKLADY

2 OPIS MOSTA

(údaje o moste, konštrukčné usporiadnie, priečny rez, pozdĺžny rez)

3 MATERIÁLOVÉ VLASTNOSTI

(konštrukčná oceľ, betón, výstuž, pevnosti, moduly pružnosti, súčiniteľ teplotnej

rozťažnosti)

4 ZAŤAŽENIE

4.1 Stále

4.2 Premenné zaťaženie

4.2.1 Zvislé zaťaženie železničnou dopravou

- zaťažovací vlak UIC 71

- SW/2

4.2.2 vodorovné zaťaženie železničnou dopravou

- odstredivé sily

- brzdné a rozjazdové sily

- bočné rázy

- vietor

4.3 Mimoriadne zaťaženie

- vykoľajenie vozidla

5 VYPOČTOVÝ MODEL

5.1 Zvislé zaťaženie

5.2 Vodorovne zaťaženie

6 VNÚTORNÉ SILY A PRIEHYB

6.1 Od jednotlivých zaťažení

6.2 Návrhové vnútorné sily pre MSÚ (kombinácie zaťaženia STR/GEO)

6.3 Návrhové vnútorné sily a priehyb pre MSP (kombinácie zaťaženia pre MSP)

7 POSÚDENIE NOSNEJ KONŠTRUKCIE

7.1 Medzný stav únosnosti

7.1.1 Overenie momentu odolnosti – pozdĺžny smer

7.1.2 Overenie šmykovej sily odolnosti – pozdĺžny smer

60

7.1.3 Overenie momentu odolnosti – priečny smer

7.1.4 Overenie šmykovej sily odolnosti – priečny smer

7.2 Medzný stav používateľnosti

7.2.1 Overenie priehybu

- od stáleho zaťaženia

- od dopravy

-od vplyvu dotvarovania betónu

61

1 NORMY A PODKLADY

STN 736200: Mostné názvoslovie. SÚTN Bratislava 1993 ( v znení ČSN 73 6200, UNMS

Praha 1975)

STN 73 6201: Projektovania a priestorové usporiadanie mostov. SÚTN Bratislava 1993 (v

znení ČSN 73 6201, ÚNMS Praha )

STN EN 1990, Eurokód: Zásady navrhovania konštrukcií. SÚTN Bratislava 2009.

STN EN 1990/A1, Eurokód : Zásady navrhovania konštrukcií. Príloha A2: Použitie pre

mosty. SÚTN Bralislava 2006.

STN EN 1990/A1/NA, Eurokód: Zásady navrhovania konštrukcií. Príloha A2: Použitie

pre mosty. Národná príloha. SÚTN Bratislava 2006.

STN EN 1991-2, Eurokód 1: Zaťaženia konštrukcií. Časť 2: Zaťaženia mostov dopravou.

SÚTN Bratislava 2006.

STN EN 1991-2/NA, Eurokód 1: Zaťaženia konštrukcií. Časť 2: Zaťaženia mostov

dopravou. Národná príloha. SÚTN Bratislava 2006.

STN EN 1993-1-1, Eurokód 3: Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné

pravidlá a pravidlá pre budovy. SÚTN Bratislava 2006.

STN EN 1993-1-1/NA, Eurokód 3: Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 1-1:

Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy. Národná príloha. SÚTN Bratislava

2006.

STN EN 1993-2, Eurokód 3: Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 2: Oceľové mosty.

SÚTN Bratislava 2007.

STN EN 1993-2/NA, Eurokód 3: Navrhovanie oceľových konštrukcií. Časť 2: Oceľové

mosty. Národná príloha. SÚTN Bratislava 2007.

STN 73 6201 Projektovanie mostných objektov. SÚTN Bratislava 1999.

STN EN 1994-1-1: Eurokód 4: Navrhovanie spriahnutých oceľobetónových konštrukcií.

Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy. SÚTN Bratislava, 2006.

STN EN 1994-2: Eurokód 4: Navrhovanie spriahnutých oceľobetónových konštrukcií. Časť

2: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre mosty. SÚTN Bratislava, 2008.

STN EN 1992-2: Eurokód 2. Navrhovanie betónových konštrukcií. Časť 2: Betónové mosty

- navrhovanie a konštruovanie. SUTN Bratislava, 2007.

MVL 511 - Mostní vzorový list: Nosné konstrukce železničních mostu se zabetonovanými

ocelovými nosníky. Pre České dráhy SUDOP Praha, a.s.,2005, p. 206.

62

2 OPIS MOSTA

Predmetom tohto statického výpočtu je návrh nosnej konštrukcie železničného

mosta. Mostný objekt slúži na premostenie malého potoka miestneho významu.

Pri návrhu a posúdení nosnej konštrukcie sú použité platné predpisy pre

navrhovanie a posudzovanie oceľobetónových a betónových mostných konštrukcií.

Navrhovaný mostný objekt má svetlosť 8,20 m, dĺžka premostenia je 8,2 m. Nosná

konštrukcia pozostáva z jednoducho uloženej oceľobetónovej konštrukcie so

zabetónovanými nosníkmi obráteného T-prierezu s hrebeňovitým okrajom steny.

Na moste je navrhnuté priebežné koľajové lôžko a rýchlosť na moste je v posúdení

uvažovaná v = 120 km/h. V posúdení je uvažovaný priečny posun osi koľaje ±100 mm.

Navrhované rozpätie nosnej konštrukcie je 9,0 m a hrúbka nosnej konštrukcie je

540mm.Celková stavebná výška nosnej konštrukcie je 1,14 m.

Hlavné údaje o navrhovanom objekte

Smerové pomery: traťový úsek v oblúku

Sklonové pomery:

Zvršok: UIC60

Prekážka: malý vodný tok

Dĺžka premostenia ... 8,20 m

Uhol kríženia = uhol premostenia ... cca 70°

Podperový uhol = úložný uhol = záverový uhol ... 90° (kolmé uloženie a opory)

Rozpätie nosnej konštrukcie ... Ld = 9,00 m

Dĺžka nosnej konštrukcie... L = 10,00 m

Šírka mosta ... b = 7,10 m

Voľná šírka mosta ... B = 6,60 m

Stavebná výška .... h = 1,14 m

Priečny rez mosta:

63

Pozdĺžny rez mosta:

Pôdorys mosta:

64

3 MATERIÁLOVÉ VLASTNOSTI

Betón XC3,XF2(SK) - Cl0,4 - Dmax16 - S3 C35/40

Tuhá oceľová výstuž - zabetónované oceľové nosníky T prierez z ocele S355J0

Betonárska výstuž z ocele 10 505 R

Konštrukčná oceľ S355:

návrhová medza klzu MPaff Mykdy 3550,1/355/ 0,

0,10 M

MPaff Mukdu 4900,1/490/ 0,

0,10 M

Modul pružnosti v ťahu a tlaku MPaEa 210000

Modul pružnosti v šmyku MPaGa 81000

Betón C 35/40:

charakteristická pevnosť betónu v tlaku MPafck 35 5,1c

návrhová pevnosť betónu v tlaku MPaff cckcd 33,235,1/35/

stredná hodnota pevnosti betónu v ťahu MPafctm 25,3

Betonárska výstuž R 10505

charakteristická medza klzu MPaf ks 500,

0,10 M

návrhová medza klzu MPaff Mksds 4900,1/500/ 0,,

Modul pružnosti MPaEst 210000

Súčiniteľ dĺžkovej rozťažnosti 151020,1 Cs

Stratené debnenie - cementotrieskové dosky

Hrúbka debnenia mmt fw 20min

Modul pružnosti v ťahu MPaE fw 4500min

Pevnosť v ťahu pri ohybe MPaf fw 9min

Pevnosť v ťahu kolmo na rovinu dosky MPaf fw 5,0min

65

4 ZAŤAŽENIE

4.1 Stále

Zaťaženie Gn

(kN/m3)

γF Gd

(kN/m3)

Vlastná tiaž ZBN

oceľové nosníky 78,5 1,35 105,97

železobetón 25,0 1,35 33,75

Cementotrieskové dosky 15,0 1,35 20,25

Vodotesná izolácia

Hydroizolácia a ochranná omietka 24,0 1,35 36,00

Železničný zvršok

Koľajové lôžko, podvaly 20,0 1,35 30,00

Koľajnica UIC 60 1,2 1,35 1,80

Mostné vybavenie

zábradlie 0,5 x 2 1,35 1,50

4.2 Premenné zaťaženie

4.2.1 Zvisle zataženie železničnou dopravou

Zaťažovací vlak 71 reprezentuje zaťaženie na mostoch od bežnej dopravy

4x250kN - charakteristické hodnoty nápravových síl

80kN/m - charakteristická hodnota spojitého zaťaženia –neobmedzená dĺžka

66

- SW/2

zaťažovací model SW/2

4.2.2 vodorovné zaťaženie železničnou dopravou

Odstredivé sily sa majú uvažovať, že pôsobia von z oblúka vo vodorovnom smere vo

výške 1,80 m nad rovinou temien koľajníc. Odstredivé sily sa musia vždy kombinovať

so zvislým zaťažením od dopravy.

Obr. 1 Vplyv odstredivých síl na zaťaženie konštrukcie

Charakteristická hodnota odstredivej sily sa určí z nasledujúceho vzťahu:

vkvktk fqr

Vfq

gr

vq

127

22

12

32,139,1411302127

60

kNmqtk

Pre zaťažovací model 71 je redukčný súčiniteľ f určený v STN EN 1991-2-6, tab.

6.7 hodnotou: 0,1f pre rýchlosť do 1120 km a qvk je charakteristická hodnota zvislého

zaťaženia. V=60kmh-1 maximálna traťová rýchlosť.

Návrhová hodnota odstredivej sily sa určí z nasledujúceho vzťahu: 117,24 kNmgq ftktd

67

Brzdné a rozjazdové sily

Rozjazdové a brzdné sily pôsobia v úrovni temena koľajníc v pozdĺžnom smere

trate. Uvažujú sa rovnomerne rozdelené po účinnej zaťažovacej dĺžke La,b na

posudzovanom konštrukčnom prvku. Smer rozjazdových a brzdných síl sa určí na každej z

koľají podľa smeru dopravy.

Charakteristické hodnoty rozjazdových a brzdných síl sa uvažujú nasledovne:

Rozjazdové sily: Qlak = 33 [kN/m] La,b [m] ≤ 1000 [kN] Pre zaťažovací model 71

Brzdné sily: Qlbk = 20 [kN/m] La,b [m] ≤ 6000 [kN] Pre zaťažovací model 71

Návrhové hodnoty rozjazdových a brzdných síl:

Rozjazdové sily kNQQ flaklad 9,554,121,133

Brzdné sily kNQQ flbklbd 8,334,121,120

Bočné rázy kNQsk 100 v temene koľajnice

kNQQ fsksd 4,1694,121,1100

Zaťaženie vetrom

Ide o statické zaťaženie vetrom. Konštrukcia bola pri výpočte zaťažená vetrom

v zmysle STN EN 1991-1-4, časť 8.3.1 a 8.3.2. Umiestnenie stavby uvažujeme na

Slovensku vo veternej oblasti s hodnotou 125 msvb . Súčiniteľ expozície ako funkcia

výšky nad zemou a kategórie terénu I až IV. Vyberáme II krivku /STN EN 1991-1-4,

Príloha A/ pre plochy s nízkou vegetáciou ako je tráva a izolované prekážky (stromy,

budovy). Most sa nachádza vo výške 5 m nad terénom.

Merná hmotnosť vzduchu sa uvažuje s hodnotou: 3/25,1 mkg

Zaťaženie vetrom na pohyblivý pás

refbvlakw CAvF

2

,2

1 kN8,444086,22525,1

2

1 2 5,1f

Referenčná plocha pre zaťaženie vetrom na vlak je

240104 mLdA totref

Ťažisko sily pre pohyblivý pás je

mhm k 3,845,03,1545,05

68

Súčiniteľ zaťaženia vetrom

86,23,12,2 fxzcCeC

Zaťaženie vetrom na konštrukciu

refbkw CAvF

2

,2

1 kN8,181934,22525,1

2

1 2 5,1f

Referenčná plocha pre zaťaženie vetrom na mostnú konštrukciu

21910)6,03,1()6,0( mLdA totref

Ťažisko sily pre pohyblivý pás je

mhm k 65,53,15,055,05

Súčiniteľ zaťaženia vetrom

34,23,18,1 fxzcCeC

4.3 Mimoriadne zaťaženie

Vykoľajenie vozidla

Návrh konštrukcie na I. mimoriadnu návrhovú situáciu: α1,4 LM 71 (sústredené bremená

QA1d a rovnomerné zaťaženie, qA1d) pôsobiace rovnobežne s koľajou v najnepriaznivejšej

polohe na ploche so šírkou rovnou 1,5 násobku rozchodu na každú stranu od osi koľaje:

(1) max. 1,5s alebo menej, ak je oproti stene

(2) Rozchod koľaje s

(3) Pri koľajových lôžkach sa uvažuje s roznosom osamelých síl na štvorec so stranou 450mm na

hornom povrchu mostnej konštrukcie.

Pri návrhovej situácii II sa most nemá preklopiť alebo zrútiť. Pri overení celkovej stability

proti preklopeniu sa náhradné zaťaženie musí uvážiť ako líniové rovnomerné zvislé

zaťaženie veľkosti qA2d = α1,4LM71 pôsobiace na maximálnej celkovej dĺžke 20 m na

okraji uvažovanej konštrukcie.

69

5 VYPOČTOVÝ MODEL MOSTA

5.1 Zvislé zaťaženie

o vlastná tiaž konštrukcie, strateného debnenia, izolácie, štrkového lôžka, koľajnice s

podvalmi, zábradlia a mostného vybavenia

o zaťaženie od dopravy - LM 71

o mimoriadne zaťaženia - I. a II. návrhová situácia

5.2 Vodorovne zaťaženie

o zaťaženie od vetra

o zaťaženie od dopravy - brzdné a rozjazdové sily

o odstredivá sila pri trati v oblúku

6 VNÚTORNÉ SILY A PRIEHYB

6.1 Kombinácie zaťaženia STR/GEO pre MSÚ

Rovnica definujúca základný tvar kombinácie účinkov zaťažení založená na hlavnom

zaťažení má tvar: " " " " " "

G, j k, j P Q,1 k,1 Q,i o,i k,i

j 1 i 1

G P Q Q

>

kde Gk,j je charakteristická hodnota účinkov stáleho zaťaženia,

G,j je parciálny súčiniteľ účinkov stáleho zaťaženia,

P je charakteristická hodnota zaťaženia predpätím,

P je parciálny súčiniteľ zaťaženia predpätím,

70

Qk,1 je charakteristická hodnota účinkov hlavného premenného zaťaženia,

Qk,i je charakteristická hodnota účinkov i-tého sprievodného premenného

zaťaženia,

Q,1 je parciálny súčiniteľ účinkov hlavného premenného zaťaženia,

Q,i je parciálny súčiniteľ účinkov i-tého sprievodného premenného

zaťaženia,

0,1 je súčiniteľ kombinačnej hodnoty premenného zaťaženia,

0,1 je súčiniteľ kombinačnej hodnoty i-tého sprievodného premenného

zaťaženia

Kombinácie stálych zaťažení ,,G´´

Základné kombinačné pravidlo pre stále zaťaženie uvádza nasledovná tabuľka. Okrem

súčiniteľov zaťaženia sú teda v prípade štrkového lôžka a izolácie uvádzané horné a

dolné hranice pre určenie charakteristickej hodnoty.

Skupiny zaťaženia od železničnej dopravy ,,Q´´

Pri kombinácií s ostatnými zaťaženiami platilo pravidlo, že dominantným zaťažením je

zaťaženie železničnou dopravou, čiže platí vzťah:

VIETORQGVIETORQG Fvietor 5,175,0´´,,´´,,´´,,´´,, ,0

Kde za ,,G´´ a ,,Q´´ je potrebné dosadiť jednu z alternatív uvedenú v predchádzajúcej

tabuľke.

6.2 Kombinácie zaťaženia pre MSP

71

Pre medzné stavy používateľnosti sú zavedené tri typy kombinácií účinkov zaťažení dané

rovnicami:

- charakteristickú kombináciu zaťažení

" " " " " "

k, j k,1 o,i k,i

j 1 i 1

G P Q Q

>

- pre častú kombináciu zaťažení

" " " " " "

k, j 1,1 k,1 2,i k,i

j 1 i 1

G P Q Q

>

- pre kvázistálu kombináciu zaťažení

" " " "

k, j 2,i k,i

j 1 i 1

G P Q

>

6.3 Vnútorné sily od jednotlivých zaťažení

Z hľadiska posúdenia ohybovej a šmykovej odolnosti oceľobetónového prierezu v

medznom stave únosnosti a použivateľnosti sa ako rozhodujúci ukázal nosník č.6, z toho

dôvodu uvádzame posúdenie len tohto nosníka.

Vnútorné sily uprostred najviac zaťaženého nosníka

Zaťažovací stav

My,k koef. γF δ α My,d

(kNm) (-) (-) (-) (kNm)

g oceľové nosníky 78,10 1 1,35 - - 105,43

železobetón 61,46 1 1,35 - - 82,97

Cementotrieskové dosky 4,14 1 1,35 - - 5,59

Hydroizolácia a ochranná ometka 5,47 1,2 1,35 - - 8,86

Koľajové lôžko, podvaly 84,13 1,3 1,35 - - 147,64

Koľajnica UIC 60 5,04 1 1,35 - - 6,80

zábradlie 1,50 1 1,35 - - 2,02

Suma stáleho zaťaženia 239,84 359,31

q Vlak UIC 71 424,01 1 1,4 1,21 718,27

Odstredivá sila 10,86 1 1,4 - 1,21 18,41

Bočné rázy 5,60 1 1,4 - 1,21 9,49

Suma premenného zaťaženia 440,47 746,17

w Vietor na konštrukciu 8,86 1 1,5 - - 13,29

Vietor na pohyblivý pás 3,87 1 1,5 - - 5,81

Suma vietor 12,73 19,10

72

Návrhový ohybový moment od účinkov zaťaženia mostnej konštrukcie na najviac

namáhaný nosník potom vypočítame ako:

wFgFgFEd MMMM

kNm80,111910,1975,017,74631,359

Podobným spôsobom určíme výslednú priečnu silu nad oporou na najviac namáhaný

oceľový nosník: wFgFgFEd VVVV kN65,402

Kde za ,,G´´ a ,,Q´´ je potrebné dosadiť jednu z alternatív uvedenú v predchádzajúcej

tabuľke.

7 POSUDENIE NOSNEJ KONŠTRUKCIE

7.1 Medzný stav únosnosti

7.1.1 Overenie momentu odolnosti – pozdlžny smer

Prierez zabetónovaného oceľového nosníka navrhujeme:

- spodná pásnica: 280 x 30 mm

- stena: 260 x 10 mm + hrebeňovité spriahnutie 57mm

Prierez betónovej časti je:

- šírka: beff = 410 mm - vzdialenosť uloženia oceľových nosníkov vedľa seba

- výška: hc=540mm

Keďže stena oceľového nosníka je zabezpečená voči globálnej aj lokálnej strate stability

a spodná pásnica je namáhaná ťahom norma povoľuje pre posúdenie použiť plasticitný

výpočet.

73

Poloha plastickej neutrálnej osi: NN

a

y

ffwfpla

a

yk

wcpl

C

ckpleff

ftbttzz

fthz

fzb

85,0

0,1

355.302801030290

0,1

35510280

5,1

35.85,0..410 plplpl zzz

mmzpl 6,321

Plastický moment odolnosti v strede rozpätia mosta:

a

y

ff

a

y

ww

a

y

ww

c

ckplRdpl

frtb

frtb

frtb

frbzM

432,2,21,1,1, 85,0

0,1

3554,23330280

0,1

3552,109104,218

0,1

3558,20106,41

5,1

35.85,08,1606,321.410,

RdplM

kNmM Rdpl 1,1204,

Podmienka spoľahlivosti

EdRdpl MM , 1204,1kNm > 1119,8kNm návrh vyhovuje

7.1.2 Overenie šmykovej sily odolnosti – pozdlžny smer

Posúdenie šmykového namáhania v pozdĺžnom smere:

kN

fyAV

M

vRdpl 6,479

0,1

3/35500234,03/

0

,

EdRdpl VV , kNkN 65,4026,479

návrh vyhovuje

7.1.3 Overenie momentu odolnosti – priečny smer

Priečna výstuž

Vnútorné sily na 1m šírky dosky boli získané na výpočtovom modely pomocou programu

Scia Engineer. Zaťaženie je uvedené v kapitole 2. Výsledný ohybový moment získame

kombináciou vlastnej tiaže, pohyblivého zaťaženia a zaťaženia od vetra. Výsledný

ohybový momen v najviac namáhanom priereze je:

166,10121,324,8321,15 kNmM ed

Pre návrh a posúdenie priečnej výstuže uvažujeme obdĺžnikový prierez šírky 1000mm a

výšky 500mm. Hlavná ťahová výstuž je navrhnutá 4 ϕ 16 z ocele triedy B500 /10505R/

na 1m šírky dosky. Geometrická schéma priečneho rezu s uvažovaným rovnomerným

74

priebehom tlakových napätí na medzi únosnosti prierezu je znázornená na nasledujúcom

obrázku.

Návrh priečnej výstuže

Konštrukčne navrhnuté: 4 x Ø 16 mm / m´

Krytie oceľovej výstuže uvažujeme podľa STN EN 1992-1-1

devnom ccc min mmcnom 553520

mmcccccc adddurstdurdurdurb 10,,max ,,,min,min,min

mmmmmm 2010,00020,16max

mmcdev 35 určené podľa STN EN 1992-1-1

Uvažované krytie pre triedu prostredia XC4 a triedu konštrukcie S5 je navrhnuté 60mm.

Posúdenie: 1,bal

EI

fd

x

yd

cu

cu

174,235

35

0,481

17,189

941,0393,0 vyhovuje

cd

ydskw

skfb

fAx

,

3

3

10.33,238,041,0

10.23516,6

skx mmxsk 17,189

Stupeň vystuženia

yk

ctms

f

bdfA

26,0min, 2

3

3

000698,010.235

481,041,010.2,326,0m

a súčasne

2

min, 000256,0481,041,00013,00013,0 mbdAs

75

Overenie stupňa vystuženia

min,ss AA

000698,000616,0 a súčasne 000256,000616,0 stupeň vystuženia vyhovuje

2

max, 0088,02214,004,004,0 mAA cs

max,ss AA

0088,000616,0 stupeň vystuženia vyhovuje

Osová vzdialenosť

slabss max, mmhc 10802250

mm1080250

Posúdenie ohybovej odolnosti

edRd MM

skydskwRd xdfAM 4,0,

kNmsk 67,5818917,04,0481,010.23500616,0 3

kNm45,3067,58 návrh vyhovuje

7.1.4 Overenie šmykovej sily odolnosti – priečny smer

Podmienka spoľahlivosti na posúdenie šmyku v pozdĺžnom smere

Návrhová hodnota priečnej sily EdcV , musí v každom priereze spĺňať podmienku:

0,1,

,

Rdc

Edc

V

V

Pričom hodnota EdcV , sa určí podľa vzťahu:

RdplRdsEdEdc MMVV ,,, / kN12,3731,1204/8,111565,402

ssdsRds zfAM , kNm8,11152110.2351,226 3

Návrhová šmyková sila odolnosti RdcV , sa pri plasticitnom navrhovaní rovná návrhovej

priečnej sile plastickej odolnosti RdplV , . Pri absencií krútenia sa návrhová priečna sila

plastickej odolnosti určí zo vzťahu:

kN

fyAV

M

vRdpl 6,479

3/

0

,

Kde vA je šmyková plocha a pre T profily zaťažené v rovine rovnobežnej s ich stenou sa

určí podľa vzťahu:

76

ffv tbAA 9,0 0084,000866,09,0 vA 200234,0 mAv

Posúdenie:

0,1,

,

Rdc

Edc

V

V

Podmienka spoľahlivosti:

0,178,0 návrh vyhovuje

7.2 Medzný stav používateľnosti

7.2.1 Overenie priehybu

Posúdenie priehybu od stáleho zaťaženia

nIn

E

MLw

L

a0

2

1max,48

5

mm47,4

710.011,95,13

210000

900035,1/10.6,701

48

5

9

26

Pracovný súčiniteľ pre dlhodobé zaťaženie sa určí zo vzťahu: 5,13c

aL

E

En

Priehyb od ostatného stáleho zaťaženia

nIn

E

MLw

L

a0

2

2max,48

5

mm42,3

710.011,95,13

210000

90005,1/10.3,596

48

5

9

26

Priehyb od zaťaženia dopravou

nIn

E

LM

wa

p

0

0

2

3max,

48

5

mm07,4

710.011,92,6

210000

90005,1/10.1548

48

5

9

26

mmww predp 69,54,107,4max,,max,

Pracovný súčiniteľ pre krátkodobé zaťaženie sa určí zo vzťahu:

2,60 cm

a

E

En

77

Priehyb od vplyvu dotvarovania betónu

S nelineárnym dotvarovaním sa má uvažovať v prípadoch, keď tlakové napätie v

betóne pri veku 0t prekročí hodnotu 0,45 0tfck . Potom uvažujeme vzťah pre výpočet

dotvarovania nasledovne:

c

ccc

Ett

0, 610.5,632

34000

75,14458,1

ckc f45,0 MPa75,143545,0

Súčiniteľ dotvarovania 0, tt

000 ,, tttt c 458,1990,0473,1

Kde 0 je teoretický súčiniteľ dotvarovania

00 tfcmRH 473,1488,0562,2178,1

Súčiniteľ, ktorý zohľadňuje vplyv relatívnej vlhkosti na teoretický súčiniteľ dotvarovania

213

01,0

100/11

h

RHRH 178,1959,0865,0

4331,0

100/8011

3

Pričom sa uvažuje relatívna vlhkosť okolitého prostredia %80RH

Náhradný rozmer prvku v mm mmu

Ah c 433

625,8

867,1220

Súčiniteľe na uváženie vplyvu pevnosti betónu

865,043

35357,07,0

1

fcm 959,0

43

35352,02,0

2

fcm

Stredná hodnota valcovej pevnosti betónu v tlaku je uvažovaná podľa STN EN 1992-1-1

hodnotou MPafcm 43

Súčiniteľ fcm , ktorý zohľadňuje vplyv pevnosti betónu na teoretický súčiniteľ

dotvarovania fcm

fcm

8,16 562,2

43

8,16

2,0

0

01,0

1

tt

pričom sa uvažuje čas dnít 280

488,0

281,0

12,00

t

Súčiniteľ, ktorý popisuje rozvoj dotvarovania betónu v čase. V návrhu sa počíta so

životnosťou mosta 100 rokov.

3,0

0

00,

tt

tttt

H

c

990,0

283650025,1186

28365003,0

Súčiniteľ závisiaci na relatívnej vlhkosti (RH v %) a na náhradnom rozmere prvku

330

181500250012,015,1 hRHH

902,01500901,025043380012,015,118

H

00,135325,1186 vyhovuje

78

Súčiniteľ na uváženie vplyvu pevnosti betónu

5,0

3

35

fcm

Výsledné napätie od vplyvu dotvarovania betónu

cccmc E ,, MPa5,213400010.5,632 6

Osová sila ktorá pôsobí na prvok vplyvom dotvarovania

cmccc AN , kN1,4010.867,15,21 6

Výsledný ohybový moment od vplyvu dotvarovania

ccccc rNM kNm6,14365,01,40

Výsledný priehyb od zmrašťovania a dotvarovania

nIn

E

LMMw cscc

c

0

0

0

2

max,48

5

mm08,0

710.011,92,6

210000

900010.6,14

48

5

9

26

Posúdenie výsledného priehybu

Maximálny dovolený priehyb na konštrukcií je mmL

w 15600

9000

600lim

Celkový priehyb na konštrukcií od vlastnej tiaže, pohyblivého zaťaženia, teploty,

zmrašťovania a dotvarovania je potom súčet

credptot wwwww .max,max,2max,1max, mm66,1308,069,542,347,4

Posúdenie : limwwtot mmmm 156,13 priehyb vyhovuje

7.2.2 Overenie napätí

Návrhové napätia serEd , a serEd , vyplývajúce z charakteristických kombinácií

zaťaženia

serM

y

serEd

f

,

,

serM

y

yel

ky f

W

M

,,

,

0,1

355

7405,2

04,693

MPa35588,252 vyhovuje

79

serM

y

serEd

f

,

,3

serM

y

y

yk f

tI

SV

,3

0,13

355

10.011,910

10.194,23,268439

8

MPa96,20435,65 vyhovuje

serM

y

serEdserEd

f

,

2

,

2

, 3

0,1

35535,65305,238 22

MPa35558,263 vyhovuje

80

VINCENT KVOČÁK A KOL.

Vincent Kvočák, Marián Rovňák, Oto Roth, Pavol Beke,

Daniel Dubecký, Ruslan Kanishchev

DOSKOVÉ MOSTY SO

ZABETÓNOVANÝMI OCEĽOVÝMI

NOSNÍKMI MODIFIKOVANÝCH

TVAROV

Edícia vedeckej a odbornej literatúry

Stavebná fakulta Technická univerzita v Košiciach,

Vysokoškolská 4, 042 00 Košice

Vydal: Technická univerzita v Košiciach

Náklad: 90 kusov

Počet strán: 80

Počet AH: 4,9

Tlač: EXPA PRINT, s.r.o., Košice

Vydanie I.

Košice 2014

ISBN 978-80-553-1923-0