Je tato stránka užitečná?
21x
001339
28.3.2025

Návrh ocelového výsuvného nosu pro mostní estakádu na dálnici D35

Tento projekt se zabývá návrhem ocelového výsuvného nosu navrženého pro podélný výsun betonové komory mostní estakády na dálnici D35. Nosnou konstrukci estakády tvoří betonový komorový průřez a výstavba je prováděna technologií podélného výsunu. Jelikož jsou rozpětí polí až 62 m, bylo nutno pro zvolenou technologii výstavby navrhnout ocelový výsuvný nos.

Ocelový výsuvný krakorec je navržen na konkrétní stavbu se zohledněním možného následného používaní na stavbách podobného rázu. Konstrukce byla projektována tak, aby byly v budoucnu možné rozměrové variace (např. zkrácení výsuvného nosu vynecháním středního dílce). Výsuvný nos je uzpůsoben pro připínání k betonovému průřezu pomocí předpínacích tyčí.

Konstrukční řešení výsuvného nosu

Mostní estakáda překonává silnici I/35 a Mikulečský potok, přičemž její jednotlivá pole dosahují rozpětí až 62 metrů. Pro zajištění efektivního postupu výstavby bylo nutné navrhnout výsuvný nos, který umožní bezpečný a kontrolovaný posun betonové konstrukce. Výsuvný nos byl koncipován jako demontovatelný prvek, jehož délku lze přizpůsobit konkrétním podmínkám stavby a opakovaně jej využít na dalších projektech.

Nosná konstrukce výsuvného nosu se skládá ze dvou hlavních nosníků propojených prostorovým ztužením, což zajišťuje dostatečnou tuhost celého systému. Ukotvení nosu k betonové skříňové konstrukci bylo řešeno pomocí předpínacích tyčí, jejichž dimenzování muselo zohlednit nejen statické zatížení, ale i dynamické efekty vznikající během výsunu. Největší zatížení na jednu kotevní tyč dosahovalo síly 1567 kN, což vyžadovalo pečlivou analýzu materiálového chování a interakce mezi ocelovým a betonovým prvkem.

Výpočtové modely a jejich význam

Pro analýzu konstrukce bylo vytvořeno několik výpočtových modelů, všechny ve výpočtovém programu RFEM od společnosti Dlubal software s.r.o.

Pro základní analýzu konstrukce byl vytvořen prostorový prutový model. Všechny části konstrukce (nosník výsuvného nosu, příčná a podélná ztužidla) jsou tvořeny pruty. Členitý průřez výsuvného nosu je vytvořen v samostatném programu SHAPE-THIN 8 a zohledňuje všechny podélné výztuhy a proměnnou výšku nosníku. Ztužidla jsou připojena k nosníku pomocí tuhých vazeb. Oba nosníky jsou bodově podepřeny (vetknuty) na začátku výsuvného nosu, v místě připojení k čelu komorového průřezu mostu. Z modelu jsou získány celkové vnitřní síly na nosníku.

Pro podrobnější analýzu konstrukce byl vytvořen prostorový stěno-prutový model. Stěna nosníku byla modelována stěnou, všechny ostatní části konstrukce (horní a dolní pásnice, příčné a podélné výztuhy nosníku, příčná a podélná ztužidla) byly modelovány pruty.

Ztužidla jsou připojena k nosníku pomocí tuhých vazeb. Oba nosníky jsou liniově podepřeny (vetknuty) na začátku výsuvného nosu, v místě připojení k čelu komorového průřezu mostu. Na modelu byly řešeny veškeré stabilitní problémy a prováděny zpřesňující nelineární výpočty.

Klíčové závěry a přínos projektu

Detailní numerická analýza umožnila optimalizovat návrh výsuvného nosu a zajistit, že konstrukce bude schopna bezpečně přenášet všechna zatížení při výsunu mostní estakády. Stabilitní výpočty ukázaly, že počáteční imperfekce v horním pasu a stěnách nosníků mohou významně ovlivnit celkovou stabilitu konstrukce, což vedlo k optimalizaci tvaru a dimenzování jednotlivých prvků. Geometricky nelineární výpočty poskytly přesnější představu o chování nosu při výsunu a umožnily identifikaci kritických míst s nejvyšším rizikem vzniku lokálních deformací.

Díky pokročilým výpočtovým modelům bylo možné navrhnout konstrukční řešení, které nejen splňuje požadavky na bezpečnost a spolehlivost, ale také přispívá k efektivitě a ekonomičnosti výstavby. Tato analýza zároveň ukazuje, jak důležitou roli hraje moderní výpočtový software při návrhu složitých inženýrských konstrukcí a jejich optimalizaci pro reálné podmínky stavby.

Místo Opatovec
okres Svitavy
Česká republika
Stavebně konstrukční řešení projektu Ing. Petr Nečesal, Ing. David Marván, PIS PECHAL, s.r.o.
Realizace MI Roads a.s.| Skupina Metrostav


Specifikace projektu

Údaje o modelu

Počet uzlů 744
Počet linií 1140
Počet prutů 978
Počet ploch 20
Počet zatěžovacích stavů 172
Počet kombinací zatížení 135
Počet kombinací výsledků 5
Celková hmotnost 111,432 t
Rozměry (metrické) 40,420 x 5,400 x 4,467 m
Rozměry (imperiální) 132.61 x 17.72 x 14.66 feet
Verze programu 5.36.01

Máte nějaké otázky?