Transcript
Page 1: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

2. SIMPOZIJUM STUDENATA DOKTORSKIH STUDIJA IZ OBLASTI GRAĐEVINARSTVA, ARHITEKTURE I ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE

-1-

Edin Zećirović1

Aladin Baljinac 2

Enis Sadović

3

Emir Maslak

4

IDEJNO REŠENJE PEŠAČKOG MOSTA PREKO REKE RAŠKE U

NOVOM PAZARU

Rezime: Nerijetko je pešačka komunikacija između dva dela grada neophodnija i svrsishodnija od saobraćaja koji bi se na tom delu odvijao motornim vozilima. Ovaj rad se bavi problemom uspostavljanja pešačke komunikacije između dva dela grada Novog Pazara razdvojena rekom Raškom, koja imaju izraženu potrebu za ovom vrstom saobraćaja. Ovo iz praktične potrebe povezivanja funkcionalnih celina koje se nalaze na jednoj i drugoj obali reke Raške. Naime, u radu je prikazano idejno rečenje mosta za pešački saobraćaj. Ključne reči: Pešački saobraćaj, Pešački mostovi, Viseći mostovi, Karbonski kablovi

PRELIMINARY DESIGN FOR THE CONSTRUCTION OF A PEDESTRIAN BRIDGE OVER THE RASKA RIVER IN NOVI PAZAR

Astract: Rarely is pedestrian connection between the two parts of a town more indispensable and purposeful than the motor vehicle traffic. This paper deals with the problem of establishing connection between two parts of Novi Pazar, seperated by the Raska river, which have an increased need for this kind of traffic. It stems from practical needs for connection of the functional wholes located on both sides of the Raska river. Namely, the paper deals with preliminary design of constructing a bridge for pedestrian traffic. Key words: Pedestrian traffic, Predestrian bridges, Suspension bridge, Carbon cables

1 Dipl.ing.građ.,PhD student – Građevinsko-arhitektonski fakultet Niš, [email protected]: 2 Dipl.ing.arh, A.D. UKRAS – Novi Pazar, [email protected]: 3 Dipl.inž.građ., „Ambijent doo“ Novi Pazar, [email protected]: 4 Dipl.inž.građ., asistent, Departman za Građevinarstvo Univerziteta u Novom Pazaru, [email protected]:

Page 2: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

1. UVOD

Pešački mostovi se izvode kao integralni delovi pešačkih staza na mestima gde pešačke staze nailaze

na nekakvu prirodnu ili veštačku prepreku u vidu reka, sobraćajnica i slično. Opterećenja koja primaju pešački mostovi, u poređenju sa opterećenjima koja primaju drumski i železnički mostovi, su veoma skromna, pa u većini slučajeva veoma laka i vitka konstrukcija može zadovoljiti uslove koje diktiraju uslovi opterećenja. Međutim, pešački mostovi veoma često trebaju premostiti velike raspone, pa se u tom slučaju njihova krutost mora posebno razmatrati. Sa obzirom na to da se ovakva vrsta mostova često nalazi na jako prometnim javnim mestima, mora se obratiti posebna pažnja na njihov izgled kao i na to da se svojom geometrijom i oblikom uklapaju u okolni ambijent. Čelik nudi ekonomične i atraktivne oblike konstrukcija koji zadovoljavaju sve potrebne zahteve pešačkih mostova.

Veoma često se javlja potreba za uspostavljanjem pešečke komunikacije između dve urbane i

funkcionalne celine nekog grada, ili između dvaju gradova kao što je slučaj sa pešačkim mostom iz [1]. Shodno spomenutom, na desnoj obali reke Raške, gledajući nizvodno, kako se vidi sa situacije na slici 1, nalazi se industijska zona i velika pijaca za prodaju tekstilne robe. Sa druge strane na levoj obali se nalazi autobuska stanica i kompleks od nekoliko stambenih blokova. Stanari ovih stambenih blokova, kao i mnogi trgovci koji autobusima stižu iz mnogih krajeva u regionu, gravitiraju od leve ka desnoj obali reke Raške, radi trgovine ili poslova u industriskoj zoni. Nedovoljan prostor za formiranje parking površina na desnoj obali, kao i postojanje saobraćajnica neposredno uz desnu i levu obalu reke Raške, otvaraju kao mogućnost rešenja problema izradu pešačkog mosta na spomenutoj lokaciji.

Slika 1 - Situacija

Page 3: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

2. OSNOVNE KARAKTERISTIKE PEŠAČKIH MOSTOVA

2.1 Geometriske karakteristike

Kao i ostali mostovi i pešački most mora biti dovoljno dug da premosti određenu prepreku, ali i dovoljno visoko postavljen kako bi se na taj način omogućio nesmetan prolaz svemu onome što treba proći ispod njega.

Širina pešačkog mosta je najčešće skromna, tj. onolika koliko je dovoljno da se obezbedi nesmetan

prolaz pešaka u oba smera. U nekim slučajevima se javlja potreba da pešački most obezbedi nesmetan prolaz kako za pešake tako i za bicikliste. U ovom slučaju širina mosta treba biti nešto veća i najčešće se uređuje kao dve fizički odvojene zone, tj. zona predviđena za pešake i zona predviđena za bicikliste.

Često puta je kolovozna ploča pešačkog mosta izdignuta u odnosu na tlo, da bi se na taj način

omogućio nesmetan prolaz ispod mosta. U ovom slučaju je nephodno izvesti stepeništa i/ili pristupne rampe kojima bi, korisnici pešačkog mosta, sa tla stupili na most i opet na tlo. Da bi preko pešačkog mosta bio omogućen prelaz biciklima i invalidskim kolicima neophodno je obratiti posebnu pažnju na nagib pristupne rampe, što direktno diktira dužinu rampe kao i njen položaj u odnosu na most, što veoma često ima presudnu ulogu na celokupnu formu mosta. U odnosu na ostale vrste mostova, pristupna rampa može biti pod pravim ili nekim oštrim uglom u odnosu na podužni pravac mosta. Nagibi pristupnih rampi se kreću od 1 – 20 stepeni, u zavisnosti od raspoloživog prostora. Pristupna rampa može biti i višekraka ili spiralnog oblika u zavisnosti od raspoloživog prostora i visinske razlike koja se treba savladati. Rampe često mogu biti višekrake u vidu makaza, tj. da spuštajući se menjaju smer za 180°. Kod spiralnih rampi se preporučuje da minimalni unutrašnji poluprečnik ne bude manji od 5.5m. Visina gazišta kod stepenišnih rampi se preporučuje da bude 125mm, čime se kod spiralnih rampi savlađuje viinska razlika od 6m za spiralu od 360°. Kakva god pristupna rampa da se odabere potrebno je da ispuni uslove bezbednosti i pristupačnosti.

Neizostavni deo pešačkih mostova je ograda. Ona treba biti dovoljno visoka, čvrsta i gusta kako bi

omogućila bezbedan saobraćaj preko mosta. U slučaju kada most prelazi preko železničke pruge neophodno je da ograda bude visočija i da na mestima neposredno iznad koloseka bude dodatno zaštićena zatvorenim panelima.

U zavisnosti od konfiguracije terena, okolnog ambijenta, raspona koji se treba savladati, frekvencije

saobraćaja, raspoloživih novčanih sredstava, estetskih zahteva, kao i drugih faktora, primenjuju se različite vrste konstrukcijskih rešenja pešačkih mostova.

U tabeli 1 su prikazani različiti tipovi pešačkih mostova u zavisnosti od njihovog raspona:

Tabela 1- Opseg raspona za različite vrste konstrukcija [2]

Vrsta konstrukcije Opseg raspona [m] Poduprti 15 – 60 Virendelov nosač 15 – 45 Dvostruki čelični nosači 10 – 25 Čelični nosači + čelična podna ploča 10 – 30 Čelični kutijasti nosač 20 – 50 Kompozitna greda 10 – 60 Lučni 25 i više Kablovima pridržan most 40 i više Viseći most 70 i više

Page 4: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

2.2 Vrste opterećenja koje treba uzeti u obzir

Pešački mostovi su mostovi namenjeni isključivo saobraćaju pešaka. Prelaz drumskih vozila preko

takvih mostova mora biti onemogućen odgovarajućim konstruktivnim detaljima. Naš pravilnik [3], propisuje opterećenja (delovanja) koja treba imati u vidu pri proračunu pešačkih mostova. Pod pojmom veličine opterećenja (delovanja), u smislu ovog pravilnika, podrazumevaju se sva spoljašnja i li unutrašnja delovanja na most kao celinu ili na njegove delove.

Delovanja se zavisno od učestalosti njihovih pojava, promena njihovih vrednosti u vremenu i/ili prostoru i vrste njihovog uticaja na mostove, mogu svrstati u tri grupe i to:

1) osnovna: (delovanja koja su po pravilu uvek prisutna na mostu, čije su promene vrednosti zanemarljivo male ili delovanja koja prističu iz osnovne namene mosta)

− sopstvena masa − korisno opterećenje − stalni teret na mostu − sile koje nastaju od prednaprezanja − skupljanje i tečenje materijala − opterećenje vodovima − aktivni pritisak tla − pritisak i masa mirne vode − uzgon − pritisak na ogradu mosta − deformacije nastale kao posledica načina izgradnje

2) dopunska (delovanja koja se javljaju povremeno i čije su promene značajne)

− promena temperature − skupljanje betona − tečenje betona − vetar − sneg − udar leda − otpori u ležištima − moguće pomeranje temeljnog tla

3) izuzetna: (delovanja koja se javljaju retko i koja su po pravilu, kratkotrajna)

− udari vozila i plovnih objekata − zemljotres − vanredna opterećenja − privremena stanja pri građenju

2.2.1 Stalno opterećenje

Stalno opterećenje je ukupna težina svih stalnih komponenti noseće konstrukcije nekog pešačkog mosta. Ovde spada: sopstvena težina kolovozne konstrukcije, težina nosećih kablova, težina sigurnosne ograde, težina eventualnih spregova i/ili stabilizatora, težina konektora za vezu, zavrtnjeva i td. U slučaju kada je izbor moguć, treba izabrati što je moguće lakše materijale za sve delove konstrukcije, ali sa što većom nosivošću kako bi se moglo primiti što veće pokretno opterećenje.

Page 5: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

2.2.2 Pokretno opterećenje

Izbor tipa konstrukcije i materijala od kog će most biti izgrađen u mnogome zavisi od inteziteta pokretnog opterećenja. Pokretno opterećenje u ovom slučaju čini ljudstvo koje treba na bezbedan način u raznim kombinacijama da pređe preko mosta. Najčešće ova vrsta opterećenja bude i merodavna pri dimenzionisanju nosećeih kablova mosta.

2.2.3 Opterećenje usled uticaja vetra

Za raspone veće od 50 metara vetar izaziva ozbiljna lelujanja i uzdužne vibracije konstrukcije pešačkih mostova. Iz ovih razloga uticaji vetra se ne mogu zanemariti. Opterećenje vetrom se uzima kao uticaj pretpostavljene brzine vetra u vidu horizontalne komponente na mostovsku konstrukciju. Vertikalna komponenta se u ovom slučaju zanemaruje. Brzina vetra se dobija na osnovu meteoroloških podataka za oblast u kojoj se planira izgradnja mosta.

2.2.4 Uticaj temperature

Promene temperature će izazvati promenu dužine nosećih kablova, a samim tim će izazvati i promenu naponskog stanja u kablovima. Temperaturni uticaji se kreću od veoma malih do značajno velikih inteziteta (naročito ako postoji mogućnost požara usled paljenja drvene ograde, drvene kolovozne konstrukcije i sl.). Takođe pri upotrebi nekih materijala, kao npr. karbonkih nosećih kablova, dovodi se u opasnost celokupna konstrukcija mosta. Ovo zato jer u slučaju nesavesnog dejstva vandala i kratkotrajno zagrejavanje kablova, od tog materijala, temperaturom većeg inteziteta, dovelo bi do kidanja kablova.

2.2.5 Sneg i seizmika

Ove vrste opterećenja treba ozbiljnije uzeti u obzir naročito u zonama gde se javljaju većim intezitetom. Uticaj seizmike je naročito važan za kruće konstrukcije, pogotovu ako je kolovozna konstrukcija izrađena od težih materijala, pa bi samim tim i celokupna masa pobuđena seizmičkim uticajima izazvala veće sile.

2.2.6 Sopstvena frekvencija mosta

Prema našim [3], a i svetskim propisima, potrebno je obratiti posebnu pažnju na sopstvenu frekvenciju osnovnog tona f0 i ubrzanja r pri vibracijama pešačkih mostova. Prema našem pravilniku treba da budu zadovoljeni sledeći uslovi:

Automatski zadovoljava za: 0

0

5.50.8

ff>

<

Ne zadovoljava za: 00.8 5.5f≤ ≤

Dok prema Eurokod 3 – Deo 2 (nacrt) i Eurokod 2 – Deo 2 treba da budu zadovoljeni sledeći uslovi: Ne zadovoljava za: 01.6 2.4f≤ ≤ Automatski zadovoljava za 0 5.0f >

Sa ciljem povećanja komfornosti pešačkih mostova za njihove korisnike, evropski standardi nalažu da

ubrzanje usled pešačke pobude zadovolji sledeći usov: [4] Zadovoljava za:

( )

00

0 4.0

0

1.60.5 kada

2.4

1.0 0.3 4 kada 4.0 5.0b

ff

fza rf f

<

<⋅ <≤

− − ≤ ≤

Page 6: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

Gde je:

r – vertikalno ubrzanje mosta usled oscilatorne konstantne sile ( )0180sin 2F f Tπ= koja se kreće

konstantnom brzinom 00.9v f=

3. ODABIR LOKACIJE MOSTA Na slici 1 se vidi da je za prelaz mosta preko reke Raške odabrana lokacija u produžetku ulice

Omladinska, a mostom bi trebalo da se pređe i iznad ulice Kej 12. srpske brigade. Kako je spomenuto u uvodu, na ovaj način bi se uspostavila pešačka komunikacija između dva najprometnija dela grada kada je u pitanju pešački saobraćaj. Ulica Omladinska polazi neposredno pored autobuske stanice, na nekih 200m od lokacije koja se predlaže za izradu mosta, a takođe se u ulicu Omladinska uključuju mnoge sporedne ulice koje vode do obližnjih stambenih blokova. Na ovaj način se omogućuje veliki dotok pešaka do odabrane lokacije, njihov bezbedan prelaz preko saobraćajnice ul. Kej 12. srpske brigade, kao i preko korita reke Raške na suprotnu obalu. Činjenicu o potrebi za pešačkim mostom na spomenutoj lokaciji potkrepljuje i podatak da se stotinak metara napred, tj. nizvodno nalazi improvizovani pešački most, nedovoljnog kapaciteta i na ne baš povoljnom lokalitetu, koji je, pored svih mana, prilično dotrajao.

U Generalnom urbanističkom planu (GUP) [5], za grad Novi Pazar stoji da je neophodno u perspektivi

dislocirati autobusku stanicu sa trenutne lokacije. Međutim, za novu lokaciju se predlaže parcela na desnoj obali reke Raške nedaleko od lokacije predložene za izgradnju pešačkog mosta. Na ovaj način bi pešački most opet imao svrhu jer bi služio za pešačku komunikaciju pešaka iz stambenih blokova koji se nalaze na levoj obali, ka industriskoj zoni, autobuskoj stanici i trgovačkom centru na desnoj strani i suprotno.

Slika 2 – Poprečni profil regulisanog korita na lokaciji predloženoj za izradu mosta

Kako bi se stekla bolja predstava, a nakon toga iznašlo, koliko je moguće, pogodnije rešenje problema, na slici 2 je dat poprečni profil korita na mestu gde se želi premostiti reka Raška. Kota visoke vode, prema podacima iz hidrometeoroloških izveštaja je 2,49m u odnosu na dno korita reke. U geološkom pogledu sastava terena tlo je šljunkovito-peskovito do dubine od 9m ispod koje se pojavljuju laporovite gline.

4. ODABIR TIPA KONSTRUKCIJE PEŠAČKOG MOSTA

Uzimajući u obzir prethodno navedeno, za idejno rešenje se predlaže most pridržan kablovima, slika 3.

Ovaj tip pešačkog mosta je odabran uzimajući u obzir sledeće: • sa slike 2 se vidi da je ukupna širina korita na odabranoj lokaciji 26.38m • na osnovu situacije se vidi da kad se uzme u obzir još širina ul. Kej 12. srpske brigade i trotoara,

ukupni raspon koji treba da se premosti iznosi preko 40m

Page 7: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

• tabelu 1, u kojoj su predložene različite vrste konstrukcija pešačkih mostova u funkciji raspona • opšte karakteristike koje treba da poseduje jedan pešački most • činjenice da most treba da bude integralni deo jedne urbane celine

Slika 3 – Podužni presek i osnova pešačkog mosta

Izborom ove varijante pešačkog mosta, kako je prikazano na slici 3, celokupnim rasponom od 54.0m,

savlađuje se korito reke Raške i saobraćajnica na levoj obali reke gledajući u pravcu nizvodno. Ova varijanta predstavlja tip visećeg mosta pridržanog kosim kablovima, gde je noseća konstrukcija od aluminijuma, dok su kablovi od karbona.Na ovaj način je postignuta, relativno mala, ukupna težina konstrukcije, a sa druge strane velika nosivost. Kosi kablovi se postavljaju paralelni na delu manjeg raspona po sistemu „harfa“, dok je na delu većeg raspona primenjen tzv. palični sistem. Kosi kablovi su zategnuti preko pilona ukupne visine 20.0m. Pilon se fundira preko naglavne ploče i šipova, jer su gornji slojevi tla slabije nosivosti. Levi i desni obalni stub se fundiraju preko dubokih temelja na koti bolje nosivog tla. Pristupne rampe su rešene pomoću, paralelno postavljenog, dvokrakog stepeništa i rampi predviđenih za kretanaje biciklista i invalidskih kolica. Na ovaj način je istovremeno efikasno rešen i problem sprečavanja prelaza teških vozila preko mosta.

Na osnovu poprečnog preseka, prikazanog na slici 4, sračunate su geometriske karakteristike i određena vrednost sopstvene frekvencije mosta.

Page 8: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

Slika 4 – Poprečni presek pilona i mosta

Na osnovu geometriskih karakteristika vrednost sopstvene frekvencije iznosi:

6

0 2 2

9.869 9.869 7 10 0.0254 9.81 0.77 0.82 2 54.0 0.85

E I gf Hzl mπ π

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅= = = <

⋅ ⋅

što prema našem pravilniku [3], automatski zadovoljava.

Page 9: IDEJNO RJEŠENJE PJEŠAČKOG MOSTA

5. ZAKLJUČAK

Na osnovu svega izloženog možemo zaključiti sledeće:

• Potreba za uspostavljanjem ovakve vrste pešačke komunikacije izmedju spomenutih delova grada je evidentna i očigledna, čak i u varijanti dislokacije autobuske stanice.

• Izbor aluminijuma kao materijala za noseće elemente i karbona za noseća kabla čini most veoma lakim, a pri tome omogućuje velike raspone i veliku nosivost.

• Važno je napomenuti manu karbona, koji je nesumnjivo jedan od materijala XXI veka, u tzv. maloj plastičnoj rezervi, tj. vlakna se istežu do iznenadnog pucanja, a da se pri tom ne pojave nikakve „upozoravajuće“ deformacije.

• Ova varijanta idejnog rešenja je jako atraktivna, međutim ne i ekonomična jer su aluminijim i karbon, koji bi trebali biti upotrebljeni pri izgradnji ovog mosta, jako skupi.

• Srednji stub tj. portal se predviđa na delu većeg minora korita reke, te bi na taj način mogao biti ugrožen eventualnim povećanjem vodostaja koji je obično praćen bujicama.

• Jedan od najvećih nedostataka ovog rešenja jeste što saobraćajnica na desnoj obali reke ostaje nepramošćena pa bi se na taj način „gušio“ i ometao kako pešački tako i motorni saobraćaj.

Imajući u vidu sve navedene zahteve na terenu, prednosti, nedostatke i sugestije predlaže se izrada još

nekoliko varijanti pešačkih mostova za spomenutu lokaciju, a onda nakon uporedne analize, tih nekoliko varijani, odabir adekvatnog rešenja.

LITERATURA

[1] Hajdin N., Stipanić B.: Cable –Stayed Bridges: Yugoslav Experiences in Analysis and Design,,

Steel Structures: Eurosteel ’95, 1995, str. 23-30 [2] Corus Construction & Industrial: The design of steel footbridges, Orchard Corporate Ltd., North

Lincolnshire, 2005, str. 36-72 [3] Službeni list SFRJ, Pravilnik o tehničkim normativima za određivanje veličine opterećenja

mostova, Beograd, 1991 [4] C. Melchor Blanco, Ph.Bouillard, E. Bodarve, L.Ney, Structural dynamic design of footbridge

under pedestrian loading, 9th SAMTECH Users Conference, 2005 [5] JP Direkcija za urbanizam Kragujevac, GUP – Generaln iurbanistički plan, Zavod za urbanizam Novi

Pazar (2006), Novi Pazar


Top Related