Opis
Monograficzne
bogato ilustrowane opracowanie zawierające zasady projektowania, wykonawstwa i
utrzymania gruntowo-powłokowych konstrukcji ze stalowych i aluminiowych blach
falistych. Scharakteryzowano konstrukcje z blach falistych, opisano materiały i
wyroby wykorzystywane do budowy tych konstrukcji, różne rodzaje obciążeń
konstrukcji podatnych, wybrane zagadnienia hydrauliki, podstawowe wiadomości z
mechaniki gruntów oraz metody projektowania konstrukcji podatnych.
Przedstawiono także poszczególne etapy budowy oraz wzmacnianie obiektów za
pomocą konstrukcji z blach falistych, utrzymanie i naprawę obiektów z
konstrukcji podatnych z uwzględnieniem różnych rodzajów uszkodzeń, jak również
ekonomikę i organizację budowy obiektów inżynierskich z blach falistych. Podano
też wiele przykładów współcześnie zrealizowanych obiektów gruntowo-powłokowych
z blach falistych.
Książka jest
przeznaczona dla inżynierów projektantów i wykonawców obiektów szeroko
rozumianego budownictwa komunikacyjnego (dróg, mostów, przepustów),
konstruktorów i wykonawców zajmujących się budową infrastruktury komunalnej
(zbiorników podziemnych, osadników nieczystości, kolektorów deszczowych i
sanitarnych itp.), jak również studentów wyższych uczelni technicznych
związanych z wymienionymi dziedzinami.
Spis treści
Przedmowa 9
1. Charakterystyka konstrukcji z blach falistych 11
1.1. Historia konstrukcji podatnych z blach falistych i idea zastosowanej konstrukcji 11
1.2. Podstawowe definicje i określenia stosowane przy opisie i wymiarowaniu konstrukcji z blach falistych 14
1.3. Konstrukcje zagłębione w gruncie – podatne a konstrukcje sztywne 18
1.4. Kształty konstrukcji 25
1.4.1. Uwagi ogólne 25
1.4.2. Kształty przekroju poprzecznego 26
1.4.3. Geometria konstrukcji w przekroju podłużnym 36
1.4.4. Obiekty wykonane z konstrukcji układanych równolegle 42
1.5. Zasady doboru typu konstrukcji 45
1.6. Minimalna grubość naziomu 49
1.6.1. Wymagania ogólne 49
1.6.2. Minimalna grubość zasypki pod konstrukcją o profilu zamkniętym 52
1.6.3. Minimalny zasięg zasypki inżynierskiej wokół pojedynczej konstrukcji gruntowo-powłokowej 53
1.7. Trwałość obiektów 54
1.7.1. Ocena trwałości 54
1.7.2. Projektowanie trwałości (żywotności) konstrukcji podatnych 60
1.8. Architektura obiektów 64
1.9. Elementy wyposażenia: odwodnienie, oświetlenie, wentylacja 76
2. Materiały i wyroby do budowy konstrukcji z blach falistych 83
2.1. Materiały konstrukcyjne 83
2.1.2. Stal 83
2.1.2. Beton 87
2.1.3. Stal zbrojeniowa 92
2.1.4. Aluminium 94
2.2. Grunt 96
2.2.1. Wymagania ogólne 96
2.2.2. Zasady doboru rodzaju zasypki ze względu na nośność i warunki eksploatacji 96
2.2.3. Zasady doboru zasypki ze względu na trwałość konstrukcji 101
2.3. Wyroby 104
2.3.1. Blachy faliste 104
2.3.2. Karbowane rury spiralnie nawijane 112
2.3.3. Śruby 119
2.3.4. Wyroby pomocnicze 122
2.4. Technologia produkcji blach falistych i rur spiralnie zwijanych 131
2.4.1. Konstrukcje z blach falistych 131
2.4.2. Rury spiralne z blach ocynkowanych 135
2.5. Zabezpieczenie antykorozyjne 137
2.5.1. Korozja blach ocynkowanych 137
2.5.2. Sposób zabezpieczenia antykorozyjnego konstrukcji z blach falistych 140
2.5.3. Badanie jakości wyrobu ocynkowanego 148
2.5.4. Naprawa lokalnych uszkodzeń powłoki cynkowej 148
3. Obciążenia konstrukcji 151
3.1. Ogólna klasyfikacja obciążenia 151
3.2. Ogólne zasady obciążania konstrukcji zagłębionych w gruncie. Efekt przesklepienia 152
3.3. Zasada obciążania konstrukcji podatnych 157
3.4. Rozkład obciążenia w gruncie 167
3.4.1. Ogólne zasady rozkładu obciążenia w gruncie 167
3.4.2. Praktyczne sposoby rozkładu obciążenia w gruncie 170
3.5. Obciążenie stałe 172
3.6. Obciążenie zmienne 175
3.6.1. Klasyfikacja obciążeń 175
3.6.2. Obciążenie taborem samochodowym 176
3.6.3. Obciążenie obiektów drogowych pojazdami ciężkimi 182
3.6.4. Obciążenie tłumem pieszych 183
3.6.5. Obciążenie taborem kolejowym 186
3.6.6. Obciążenie siłami hamowania (przyspieszania) 191
3.7. Obciążenie naziomu poza konstrukcją 192
3.8. Obciążenia sejsmiczne 194
3.9. Parcie i wypór wody 194
3.10. Nośność użytkowa 195
3.11. Obciążenie montażowe (technologiczne) 197
3.12. Podstawy projektowania 199
3.12.1. Zasady ustalania kombinacji obciążeń 199
3.12.2. Stany graniczne nośności 200
3.12.3. Kombinacja obciążeń z wyłączeniem zmęczenia 201
3.12.4. Stany graniczne użytkowalności 209
4. Wybrane zagadnienia hydrauliki 212
4.1. Ogólne informacje o zasadach obliczania światła mostów i przepustów 212
4.2. Wymagania jakie muszą spełniać obiekty inżynierskie znajdujące się na ciekach 214
4.3. Przejścia i przepusty ekologiczne 217
4.4. Obliczanie przepływu miarodajnego Qm 218
4.5. Spiętrzenie wody przed mostem 223
4.6. Obliczanie światła małych mostów z dnem umocnionym (rozpiętości do 10 m) 228
4.7. Obliczanie światła przepustów 232
4.7.1. Ogólne zasady obliczania światła mostu 232
4.7.2. Przepusty o niezatopionym wlocie i wylocie 234
4.7.3. Przepusty o zatopionym wlocie, niezatopionym wylocie, częściowo wypełnione wodą 235
4.7.4. Przepusty o zatopionym wlocie i niezatopionym wylocie, całkowicie
wypełnione wodą 236
4.7.5. Przepusty z zatopionym wlotem i zatopionym wylotem oraz przepływem pełnym przekrojem przewodu 238
4.7.6. Przepusty z przewodami o przekroju kołowym 239
4.7.7. Filtracja wody pod przepustem 244
5. Podstawowe wiadomości z mechaniki gruntów 246
5.1. Podział gruntów 246
5.2. Cechy fizyczne gruntu 247
5.3. Parcie gruntu 260
6. Metody projektowania konstrukcji podatnych 266
6.1. Ogólne zasady projektowania konstrukcji podatnych. Ograniczenia metod projektowania 266
6.2. Sztywność montażowa konstrukcji podatnej 271
6.3. Stany graniczne nośności konstrukcji 273
6.3.1. Uplastycznienie ścian konstrukcji 273
6.3.2. Wyboczenie ścianki przekroju 294
6.3.3. Zniszczenie połączeń śrubowych blach konstrukcji 299
6.3.4. Utrata nośności gruntu wokół konstrukcji 304
6.3.5. Nośność konstrukcji w fazie budowy (zasypywania) 307
6.4. Stany graniczne użytkowalności 311
6.4.1. Przemieszczenia konstrukcji 311
6.4.2. Stan graniczny naprężeń 313
6.5. Projektowanie konstrukcji o kształcie skrzynkowym 314
6.5.1. Ogólna charakterystyka konstrukcji 314
6.5.2. Metoda CHBDC 315
6.5.3. Wymiarowanie wg AASHTO [4] 320
6.6. Konstrukcje o dużych rozpiętościach 325
7. Budowa obiektów z blach falistych 334
7.1. Transport i składowanie wyrobów 334
7.2. Wykop. Przygotowanie podłoża. Fundamenty 338
7.3. Budowa obiektów nad ciekami wodnymi 347
7.4. Montaż konstrukcji 348
7.4.1. Ogólne zasady montażu 348
7.4.2. Przebieg montażu 357
7.5. Zasypywanie 376
7.5.1. Uwagi ogólne 376
7.5.2. Wybór zasypki 376
7.5.3. Zasypywanie wykopu 382
7.5.4. Sprzęt do zagęszczania 392
7.5.5. Obciążenie ruchem technologicznym 394
7.5.6. Deformacje kształtu konstrukcji w czasie zasypywania. Kontrola kształtu 396
7.6. Wybrane zabiegi technologiczne i ich wpływ na nośność konstrukcji
podatnych 404
8. Wzmacnianie obiektów za pomocą konstrukcji z blach falistych 414
8.1. Ogólne zasady wzmacniania 414
8.2. Technologia robót 420
9. Utrzymanie i naprawa obiektów z konstrukcji podatnych 431
9.1. Najczęstsze uszkodzenia 431
9.2. Utrzymanie konstrukcji 443
9.2.1. Ogólne zasady utrzymania 443
9.2.2. Wymagany zakres przeglądu obiektów eksploatowanych 443
9.2.3. Metody diagnozowania uszkodzeń 444
9.2.4. Klasyfikacja uszkodzeń i zjawisk mających wpływ na trwałość. Zalecane sposoby postępowania 445
9.3. Metody naprawy 450
9.3.1. Ogólne zasady wykonywania naprawy 450
9.3.2. Metody naprawy uszkodzeń powłoki powodujące zmniejszenie przekroju 451
9.3.3. Naprawa uszkodzeń powłok antykorozyjnych 452
9.3.4. Metody naprawy uszkodzeń śrub 453
9.3.5. Metody ograniczenia nadmiernych wycieków 453
9.3.6. Deformacje powłoki (na długości) 454
9.3.7. Uszkodzenie wylotów 454
10. Ekonomika i organizacja budowy obiektów inżynierskich z blach falistych 456
10.1. Wstęp 456
10.2. Organizacja placu budowy 457
10.3. Metody szacowania kosztów montażu konstrukcji podatnych 462
10.4. Prognozowanie pracochłonności montażu oraz czasu jego trwania i kosztów 463
10.5. Zastosowanie optymalizacji wielokryterialnej do podejmowania decyzji o wyborze brygad montażowych 469
10.6. Analiza wartości (inżynieria wartości) 472
10.7. Metoda określania najniższego kosztu (ang. least cost analysis) 473
10.8. Analiza wpływu technologii na środowisko naturalne 480
11. Przykłady realizacji obiektów gruntowo powłokowych z blach falistych 482
11.1. Konstrukcja typu SuperCor pełniąca funkcje wiaduktu 482
11.2. Konstrukcja typu SuperCor jako most 485
11.3. Konstrukcja typu SuperCor i Multiplate jako przejście dla zwierząt 486
11.4. Konstrukcja typu SuperCor jako przejście dla zwierząt (Trzebaw) 489
11.5. Konstrukcja typu Multiplate pod linią kolejową 491
11.6. Konstrukcja typu SuperCor jako wiadukt nad linią kolejową 494
11.7. Konstrukcja typu SuperCor jako przejście dla zwierząt (Zgorzelec) 495
11.8. Przebudowa mostu na rzece Zgłowiączce we Włocławku 498
11.9. Przejście dla zwierząt i przeprowadzenie drogi gospodarczej pod drogą ekspresową S7 w Ostródzie 501
11.10. Tunel kolejowy w Algierii 504
Literatura 508
