Mosty

Dla wielu, nazwa extradosed będzie brzmieć enigmatycznie. Niektórym, do głowy będą przychodzić skojarzenia z zaklęciami z popularnego filmu o czarodziejach. Nic bardziej mylnego, jest to nazwa odnosząca się do konstrukcji mostu nowej generacji. Czym most extradosed wyróżnia się spośród innych mostów dowiesz się z tego artykułu. Zanim opiszemy charakterystykę extradosów warto omówić prostsze, bardziej standardowe typy mostów, których przykładów można znaleźć na pęczki.

Mosty towarzyszyły ludzkości od zawsze. W raz z rozwojem inżynierii, mosty stawały się coraz dłuższe i coraz lżejsze. Mówiąc o długości mostu należy rozróżnić dwie charakterystyczne, często mieszane miary długości mostu. Długość mostu to całkowita długość obiektu. Długość przęsła to rozpiętość pomiędzy dwoma podporami mostu. Mówiąc o długości mostu w tym artykule, będziemy mieli na myśli tą drugą.

Mosty można dzielić na wiele sposobów. Może to być podział ze względu na rodzaj ruchu na moście. Wtedy będą to mosty: kolejowe, samochodowe i piesze. Mosty można również dzielić ze względu na główny materiał budulca. Klasyfikacji można podawać wiele. Jako, że naszym celem jest scharakteryzować most typu extradosed, za kryterium podziału przyjmiemy charakterystykę układu nośnego mostu.

Most belkowy

Największy podzbiór wszystkich mostów świata stanowią te o mniejszych rozpiętościach przęseł. Wśród nich można wyróżnić wiele podkategorii. Każda z nich rządzi się swoimi prawami projektowania i konstruowania. Mianem mostu można określić nawet powalony pień drzewa w lesie. Ciężko datować pierwsze świadome wykorzystanie takiej „konstrukcji”. Jednak nie sposób się nie zgodzić, że schemat statyczny takiego mostu będzie najbardziej zbliżony do belkowego.

Sprężony most skrzynkowy

Kluczowym dla zdefiniowania mostu typu extradosed będzie omówienie wspornikowych mostów skrzynkowych. Most tego typu powstaje przez systematyczne dokładanie kolejnych kilkumetrowych segmentów. Na fotografii powyżej można dostrzec powtarzający się wzór na dolnej półce mostu. To własnie rozmiar pojedynczego elementu. Elementy te mogą być betonowane na miejscu w deskowaniu, które tymczasowo mocuje się do poprzedniego fragmentu. Jest to metoda in-situ. Innym sposobem będzie dokładanie kolejnych segmentów w postaci gotowych elementów prefabrykowanych. Aby most nie uległ zarysowaniu, niezbędne jest zastosowanie sprężenia.

Dlaczego jest to most wspornikowy? Wspornikowy, ponieważ ich budowa rozpoczyna się od pilara i postępuje poprzez stopniowe dodawania kolejnych fragmentów balansując ciężarem po obu stronach pilara. Dlaczego skrzynkowy? To zwyczajnie przez kształt przekroju poprzecznego. Wsporniki łączą się w połowie drogi pomiędzy pilarami. Tylko sobie wyobraź jakiej precyzji w obliczeniach wymaga projektowanie tego typu mostów aby zagwarantować, że dwa wsporniki spotkają się w jednym punkcie.

Most łukowy

Mosty łukowe, jak sama nazwa mówi, mają formę łuku. Jest to typ mostu o bogatej historii. Już w starożytności przekonano się o efektywności takiego rozwiązania. W zależności od pokonywanej przeszkody łuk ten może znajdywać się pod lub nad jezdnią. Zdarzą się też przypadki, gdzie jezdnia będzie gdzieś pośrodku strzałki łuku. Nie ma to większego znaczenia dla pracy samego łuku. W każdym przypadku, dąży się do wykorzystania charakterystyki pracy łuku, który przenosi siły głównie przez ściskanie.

Most podwieszony

Inaczej zwane mostami wantowymi. Są to obiekty stosunkowo nowoczesne. W tym typie mostów obciążenia są przenoszone przez pylony wystające ponad linie pomostu. Pylony łączy się z pomostem przy pomocy ukośnie biegnących stalowych cięgien. Czasami, belka pomostu może nie dotykać pomostu. Choć pomysł budowania mostów wantowych pojawiały się już w wieku XIX, to pierwszy taki most pojawił się dopiero w drugiej połowie wieku XX, w Szwecji, w Stromsund. Kilka statystyk oraz przykładów:

Most wiszący

Mosty wiszące wykorzystują kable rozpięte pomiędzy wysokimi pylonami, do których podwieszone są przęsła. Należy ostrożnie podchodzić do rozumienia słowa kabel, które może kojarzyć się z czymś stosunkowo cienkim i elastycznym. Nic bardziej mylnego, te w mostach wiszących mają średnicę kilku metrów i składają się z setek lub tysięcy pojedynczych drutów o wysokiej wytrzymałości. Kable w moście wiszącym pracują na rozciąganie, co stanowi o efektywności ich wykorzystania. Z kolei pylony podpierają kable, i przez to są ściskane.

Proste mosty podwieszone, które nie posiadają pylonów były znane ludzkości od wieków. Można je często spotkać na górskich szlakach. Współczesne mosty podwieszone zaczęły się pojawiać w XIX wieku. W obu przypadkach, kluczowym dla funkcjonowania mostu jest zakotwienie kabli, które musi bezpiecznie przekazać powstałe siły na podłoże. Nie rzadko, wymaga to konstruowania ogromnych bloków kotwiących.

Most extradosed

Jest to typ mostu, który łączy najlepsze cechy kilku innych. Pozwala to na wysoce ekonomiczne wykorzystanie materiałów oraz upraszcza proces budowy. Jednak, nie znaczy to, że budowa tego typu mostów jest prosta. Z pozoru może się wydawać, że most extradosed niczym się nie różni od mostu podwieszanego. Przeglądając dostatecznie wiele przykładów mostów obu typów, szybko można się zorientować, że mosty extradosed mają mniejsze rozpiętości przęsła. Również kable, które miałby za zadanie podwieszać płytę pomostu ułożone są jakoś inaczej, a sama płyta pomostu wygląda na masywniejszą. Dlaczego?

Charakterystyka pracy mostów typu extradosed

Mianowicie, zadaniem kabli nie jest podtrzymywanie płyty. Bynajmniej nie głównym zadaniem, ani nie jedynym. Kable to swego rodzaju zewnętrze cięgna sprężające, które wzmacniają belkę pomostu. Mały kąt odchylenia kabli od poziomu zwiększa siłę sprężającą i zmniejsza siłę podwieszenia. Wynika to z prostych zależności trygonometrycznych. Należy wspomnieć o jeszcze jednej pozytywnej konsekwencji takiego kształtowania kabli. Minimalizuje się w ten sposób wpływ efektów zmęczenia materiału związanych z obciążeniami zmiennymi mostu, którym został poświęcony osobny artykuł.

Sama belka pomostu jest również znacznie sztywniejsza od pomostu w moście podwieszanym. Równocześnie, nie tak sztywna jak w sprężanym skrzynkowym moście belkowym. W ten sposób powstaje hybryda pomiędzy mostem belkowym, a mostem podwieszanym. Kilka charakterystyk tego typu mostów w tabeli poniżej:

Pierwszy most typu extradosed zaczęły powstawać w latach 90. minionego wieku. Zdefiniowanie terminologii oraz koncepcji projektowej extradosów przypisuje się francuskiemu konstruktorowi o imieniu Jacques Mathivat. W swojej pracy nad projektem jednego mostu zaproponował on zastąpić cięgna sprężające biegnące wewnątrz górnej półki mostu skrzynkowego cięgnami zewnętrznymi. Cięgna zakotwione w belce pomostu biegną pod małym kątem i przechodzą przez niewysoki pylon po czym wracają do płyty w przęśle po drugiej stronie pylonu. Autor projektu nazwał te cięgna extradosed tendons. Samo słowo extrados oznacza w francuskim górną powierzchnię płyty pomostu. W taki sposób zrodził się pomysł mostów extradosed.

©® GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM nAWARA

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.

Szukaj informacji w katalogach tematycznych GMI. Obejmują one cały zakres informacji ze wszystkich dziedzin życia.