Transeuropejska sie transportowa Ten-t w kontekście nośności obiektów mostowych według Eurokodu 1

Janusz Rymsza

TRANSEUROPEJSKA SIE TRANSPORTOWA

TEN-T W KONTEKCIE NONOCI OBIEKTÓW

MOSTOWYCH WEDUG EUROKODU 1

Streszczenie: Powstanie sieci drogowej TEN-T ma zapewni spójno gospodarcz, spoeczn i terytorialn

Europy. eby sie drogowa moga peni tak rol, obiekty mostowe znajdujce si w tej sieci powinny by projektowane na jednakowe obcienie projektowe. Ponadto ze wzgldu na trwao obiektów, obcienie projektowe powinno by zdecydowanie wiksze ni obcienie eksploatacyjne, a po drogach zaczynaj porusza si ju obecnie pojazdy o masie 60 t.

Tymczasem obiekty mostowe we Francji s projektowane na obcienie równe okoo ¾ obcienia stosowanego w Niemczech. W niektórych wypadkach obcienie projektowe zalecane w normie europejskiej jest nawet mniejsze ni obcienie obiektu dwoma pojazdami 60. tonowymi.

Sowa kluczowe: sie drogowa TEN-T, nono obiektów mostowych

1. WPROWADZENIE

Transeuropejskie sieci TEN (Trans-European Network) mona podzieli na: transportowe (z liter „T”), energetyczne (z liter „E”) i telekomunikacyjne (z liter „e”). Transeuropejskie sieci transportowe dotycz ruchu drogowego, kolejowego, eglugi morskiej i ródldowej. Rozwój sieci transportowych ma przyczyni si do sprawnego dziaania i rozwoju rynku europejskiego oraz zapewni spójno gospodarcz, spoeczn i terytorialn Europy.

W budowanej lub przebudowywanej transeuropejskiej sieci drogowej bd budowane tysice obiektów mostowych, które mog stanowi sabe ogniwa tej sieci. O tym czy obiekty mostowe bd stanowi sabe ogniowo sieci drogowej, decyduje ich nono . A nono obiektów jest uzaleniona od obcienia projektowego tych obiektów. eby sie drogowa moga peni oczekiwan rol, obiekty przede wszystkim powinny by projektowane na obcienie eksploatacyjne pojazdami o masie co najmniej 60 t. Oczywicie obiekty powinny by projektowane na obcienie wiksze ni eksploatacyjne. W przeciwnym razie bd one nietrwae i nie bd mogy bezpiecznie przenosi ruchu drogowego w zakadanym okresie eksploatacji.

2. OBCIENIE PROJEKTOWE OBIEKTÓW

MOSTOWYCH WEDUG NORMY EUROPEJSKIEJ

2.1. SYSTEM NORMALIZACYJNY W EUROPIE

Celem europejskiego systemu normalizacyjnego jest usunicie barier technicznych w Europie poprzez opracowanie jednakowych zasad technicznych, uwzgldniajcych aktualny stan wiedzy technicznej. Normy europejskie dotyczce projektowania konstrukcji obiektów budowlanych, w tym obiektów mostowych, s zwane Eurokodami. Od 2002 r. Eurokody wprowadzono do stosowania w wikszoci krajów europejskich – w ponad 30 krajach czonkowskich Europejskiego Komitetu Normalizacyjnego CEN (Comité Européen de Normalisation). Z dniem 31 marca 2010 r. wszystkie normy krajowe dotyczce projektowania konstrukcji zostay w tych krajach, w tym take w Polsce, wycofane i zastpione Eurokodami.

Obiekty mostowe s projektowane na podstawie tzw. obcienia projektowego, zawartego w normie obcie. Od dnia 1 kwietnia 2010 r podstawow norm do wyznaczania wartoci obcienia przy projektowaniu obiektów mostowych w Europie jest norma europejska – Eurokod 1 [3]. W normie tej podano wartoci oraz sposób usytuowania na obiekcie obcienia normowego.

2.2. NORMOWE MODELE OBCIENIA

2.2.1. Wprowadzenie

W niniejszym punkcie zostan omówione modele obcienia zmiennego, ich charakterystyka i uzasadnienie ich przyjcia zawarte w normie, bez jakiegokolwiek komentarza autora.

Modele obcienia zostay tak przyjte, e ich oddziaywanie jest takie, jak „ruchu rzeczywistego w krajach europejskich w roku 2000” [3; p. 4.2.1(1)]. Do wartoci obcienia zostaa wczona nadwyka dynamiczna (wspóczynnik dynamiczny) i ustalona „dla rednich nierównoci nawierzchni i pneumatycznego zawieszenia pojazdu”. W wypadku wikszych nierównoci nawierzchni lokalnie „moe ona osiga warto 1,7” [3; p. 4.2.1(1)].

Wartoci obcienia podano jako charakterystyczne. Wedug normy dotyczcej podstaw projektowania konstrukcji [4; p. 4.1.2(7)] „warto charakterystyczna oddziaywania zmiennego odpowiada albo:

- wartoci górnej z zaoonym prawdopodobiestwem, e nie zostanie ona przekroczona lub wartoci dolnej z zaoonym prawdopodobiestwem jej osignicia w okrelonym okresie powrotu, albo:

- wartoci nominalnej, któr przyjmowa mona w przypadku, kiedy rozkad statyczny nie jest znany”.

Zgodnie z zapisami normy europejskiej dotyczcej podstaw projektowania przewidywany okres uytkowania obiektów mostowych – zaliczonych do 5 kategorii - wynosi 100 lat [4; tab. 2.1].

Podane w normie obcienia s wyraone w kiloniutonach (kN), ale ze wzgldu na zapis w Dyrektywie Rady Wspólnoty Europejskiej, e tona oznacza „ciar spowodowany obcieniem jednej tony, który odpowiada 9,8 kiloniutonom” [2; art. 2], oraz wyraeniu w tej Dyrektywie w tonach dopuszczalnego ciaru pojazdu przypadajcego na o, w niniejszym artykule ciar przypadajcy na o równie wyraono w tonach, oznaczonych liter „t”.

W normie podano 4 modele obcienia siami pionowymi obiektu mostowego: - model nr 1 jest to model podstawowy, dotyczcy obcienia obiektu pojazdami, - model nr 2 dotyczy obcienia pomostu jedn osi pojazdu,

- model nr 3 dotyczy obcienia obiektu pojazdami specjalnymi, - model nr 4 dotyczy obcienia chodnika tumem pieszych.

Z uwagi na to, e z czterech modeli obcienia, modele nr 1 i 3 s zwizane z obcieniem pojazdami, te modele zostay przyjte do dalszej analizy.

2.2.2. Model obci enia nr 1

Modele obcienia mog by stosowane do projektowania obiektów o rozpitoci przsa nie wikszej ni 200 m. Rozpito ta zostaa ustalona przy kalibracji modelu obcienia nr 1, który moe by stosowany równie przy wikszych rozpitociach przsa [3; p. 4.1(1)]. Wartoci obcienia charakterystycznego w modelu nr 1 zostay tak przyjte, e przy wspóczynnikach dostosowawczych D równych 1,0, prawdopodobiestwo ich przekroczenia na gównych drogach Europy w cigu 50 lat wynosi 5%, co odpowiada 1000 letniemu okresowi powrotu [3; tab. 2.1].

Model obcienia nr 1 skada si z obcienia charakterystycznego (na co wskazuje indeks „k” przy opisie wartoci obciania) siami skupionymi Qik i równomiernie

rozoonego na jezdni qik, gdzie „i” oznacza numer pasa ruchu. W modelu tym

obcieniem siami skupionymi s dwie osie usytuowane na poszczególnych pasach ruchu. Wartoci obcienia podano w tablicy 1

Tablica 1

Wartoci obci enia charakterystycznego w modelu nr 1

Nr pasa ruchu

Obcienie w modelu nr 1

siami skupionymi równomiernie rozoone

1 2 u 30,6t 0,92t/m2

2 2 u 20,4t 0,26t/m2

3 2 u 10,2t 0,26t/m2

Szeroko umownego pasa ruchu wynosi 3 m, rozstaw osi w tandemie – 1,20 m, a rozstaw osiowy kó osi – 2,00 m. Przy obcieniach naley uwzgldnia wycznie pene zestawy tandemowe, a obcienia równomiernie rozoone naley ustawia na najniekorzystniejszym miejscu powierzchni wpywu. Kolejno sytuowania na jezdni umownych pasów ruchu powinna by taka, aby efekty wywoane obcieniami byy najbardziej niekorzystne [3; p. 4.2.4(2)]. Obcienie w modelu nr 1 stanowi iloczyn obcienia charakterystycznego i wspóczynnika dostosowawczego.

W modelu nr 1 uwzgldniono „sytuacje ruchu cigego, zatoczenia lub zatory z duym udziaem samochodów ciarowych”. Jeeli „zastosowano go z wartociami podstawowymi, to uwzgldnia on efekty pojazdu specjalnego 600 kN” [3; p. 4.3.2(1b)].

2.2.3. Model obci enia nr 3

Obecnie na forum europejskim jest dyskutowana zmiana Dyrektywy Rady WE [2], dopuszczajca do ruchu drogowego na wybranych europejskich cigach komunikacyjnych pojazdy o masie do 60 t, dugoci do 25,25 m. Zgodnie z zapisami normy europejskiej „efekty oddziaywania modelu standardowego 600/150 s takie same jak efekty oddziaywania modelu obcienia 1 z zastosowaniem wspóczynników DQi oraz Dqi równych 1” [3; A.2(2)].

Korzystajc z tego zapisu porównano model obcienia nr 1 z modelem nr 3, pojazdami normowymi o masie 61,2 t, jako reprezentatywnymi pojazdów rzeczywistych o masie 60 t. Zgodnie z modelem obcienia nr 3 pojazd o masie 61,2 t (o ciarze 600 kN) tworz 4 osie w rozstawie co 1,50 m, przenoszce ciar 15,3 t kada, przy szerokoci pojazdu równej 3,00 m [3; A.2(1)]; w rzeczywistoci pojazdy biorce udzia w ruchu drogowym o takiej masie maj szeroko nie przekraczajc 2,55 m [3; za. 1, p. 1.2a]. W normie w opisie modelu obcienia pojazdami specjalnymi znajduje si wiele informacji dotyczcych warunków przejazdu po obiektach, które mona wykorzysta przy wyznaczaniu obcienia takimi normowymi pojazdami.

W odniesieniu do modeli pojazdów, które poruszaj si z normaln prdkoci – równ 70km/h - norma zaleca [3; A.3(5)] stosowanie wspóczynnika dynamicznego o wartoci obliczanej wedug wzoru:

1, 40 500

L

M  , (1)

w którym przyjto nastpujce oznaczenia:

- ‚ – nadwyka dynamiczna (wspóczynnik dynamiczny), - L – dugo linii wpywu; w artykule jest to rozpito belki [m].

Zgodnie z norm odlego midzy skrajn osi pojazdu, a innym obcieniem wynosi 25 m [3; A.3(6)]. Mona przyj , e jest to zalecana odlego midzy skrajnymi osiami pojazdów biorcych udzia w ruchu drogowym. Ponadto jeeli „pojazdy specjalne poruszaj si z normalna prdkoci, to zalecane jest stosowanie pary pojazdów specjalnych na pasie (pasach) zajtych przez te pojazdy” [3; A.3(7)].

Majc na uwadze zapisy normowe, e model obcienia nr 1 uwzgldnia efekty obcienia pojazdami o masie 61,2 t oraz, e w modelu tym uwzgldniono „sytuacje ruchu

cigego, zatoczenia lub zatory z duym udziaem samochodów ciarowych”, poszczególne pasy ruchu obciono nastpujco:

- pierwszy pas ruchu – kolumn 3. pojazdów o masie 61,2 t, przy zachowaniu odlegoci midzy skrajnymi osiami ssiednich pojazdów równej 25 m (jak przy normalnym ruchu drogowym) albo 6 m (jak przy zatorze);

- drugi pas ruchu – jednym pojazdem o masie 61,2 t. - trzeci i czwarty pas ruchu – bez pojazdów.

Obcianie pojazdami normowymi o masie 61,2 t potraktowano jak obcienie eksploatacyjne. Jego warto charakterystyczn zwikszono o wspóczynnik dynamiczny. Otrzymane przy takim obcieniu siy wewntrzne w konstrukcji porównano z siami powstajcymi przy obcianiu normowym wedug modelu nr 1 na poziomie europejskim (gdy warto wspóczynników dostosowawczych wynosi 1,00).

2.3. KRAJOWE WSPÓCZYNNIKI DOSTOSOWAWCZE

W normie dopuszczono moliwo stosowania parametrów okrelonych na poziomie krajowym NDP (Nationally Determined Parameters). Parametry te powinny by podane w zaczniku krajowym do normy (zaczniki s oznaczane akronimem NA – National Annexes).

Takimi parametrami, które powinny by w zaczniku krajowym s wartoci wspóczynników dostosowawczych DQi i Dqi, zwikszajcych lub zmniejszajcych

obcienie charakterystyczne obiektów mostowych w modelu obcienia nr 1: - DQi - w odniesieniu do si skupionych,

- Dqi - w odniesieniu do obcienia równomiernie rozoonego.

W normie s zalecane nastpujce wartoci minimalne wspóczynników dostosowawczych [3; p. 4.3.2(3)]: DQi ‹ 0,8 i Dqi ‹ 1, przy i ‹ 1. W odniesieniu do

drogowych obiektów mostowych usytuowanych w sieci gównych dróg krajów europejskich „za najbardziej niekorzystne obcienie ruchome spotykane lub przewidywane w praktyce, uwaane s modele obcie 1 i 2 (…) wraz z uwzgldnianymi wspóczynnikami dostosowawczymi D i – równymi 1,0” [3; przedmowa]. Przy tej wartoci wspóczynników „przewidywany jest ciki przemysowy ruch midzynarodowy ze znaczcym udziaem pojazdów cikich w caym ruchu” [3; p. 4.3.2(3)]. Przy typowym ruchu na autostradach lub drogach szybkiego ruchu norma zaleca redukcj od 10 do 20% wartoci wspóczynników dostosowawczych na pasie nr 1.

W krajach europejskich, w tym w krajach czonkowskich UE, w zacznikach krajowych do normy przyjto wspóczynniki dostosowawcze DQi i Dqi o rónych

wartociach [1]. W tablicy 2 zestawiono wspóczynniki dostosowawcze przy projektowaniu obiektów mostowych usytuowanych na gównych drogach europejskich, które mona utosamia z transeuropejsk sieci drogow. W Polsce dotychczas nie wydano zacznika krajowego do normy i nie podjto decyzji o wartoci wspóczynników dostosowawczych.

Tablica 2

Zestawienie wspóczynników dostosowawczych przy projektowaniu obiektów mostowych w transeuropejskiej sieci drogowej

Symbol

Europy lub kraju europejskiego (kraj europejski)

Wspóczynniki dostosowawcze

Qi qi

i = 1 i > 1 i = 1 i > 1

UE (Europa, w tym np. Austria i

Wochy) 1,00 1,00 1,00 1,00

N (Niemcy) 1,00 1,00 1,33 1,20

D (Dania) 1,00 1,00 0,67 1,00

F (Francja) 0,90 0,80 0,70 1,00

UK (Zjednoczone Królestwo) 1,00 1,00 0,61 2,20

W niniejszym artykule obcienie normowe ze wspóczynnikami dostosowawczymi równymi 1,00 bdzie traktowane, jako poziom odniesienia zalecany w normie europejskiej, zwany dalej „poziomem europejskim” i oznaczone „UE”. W tablicy 3 podano wspóczynniki dostosowawcze zalecane na poziomie europejskim i przyjte w wybranych krajach. Przykadowo wzito pod uwag kraje majce decydujcy wpyw na polityk transportow krajów czonkowskich UE: Francj (na rys. oznaczon liter „F”) i Niemcy (na rys. oznaczone liter „N”).

Tablica 3

Zestawienie wspóczynników dostosowawczych przy projektowaniu obiektów mostowych w wybranych krajach UE

Nr pas UE Francja Niemcy *Qi *qi *Qi *qi *Qi *qi 1 1,00 1,00 0,90 0,70 1,00 1,33 2 1,00 1,00 0,80 1,00 1,00 1,20 3 1,00 1,00 0,80 1,00 1,00 1,20 4 - 1,00 - 1,00 - 1,20

W dalszej analizie zostan porównane:

- obcienia projektowe wedug normy, zalecane na poziomie europejskim z przyjtym we Francji i w Niemczech (model obcienia nr 1),

- obcienie modelu nr 1 z modelem obciania nr 3 (pojazdami specjalnymi o masie 61,2 t).

3. PORÓWNANIE OBCIENIA PROJEKTOWEGO

W WYBRANYCH KRAJACH UE

3.1. WPROWADZENIE

Do analizy przyjto obiekty jednoprzsowe o schemacie statycznym belki swobodnie podpartej oraz o belkowym i pytowym przekroju poprzecznym przsa (bez chodników). Z uwagi na to, e w normie szeroko umownego pasa ruchu wynosi 3,00 m [3; tab. 4.1], przyjto szeroko uytkow jezdni równ b = 6,00, 9,00 i 12,00 m. S to odpowiednio jezdnie: dwupasowe, trzypasowe i czteropasowe.

Obiekty mostowe maj nastpujce parametry:

- liczba dwigarów w obiektach belkowych: n = 2, 4, 6 i 12, - rozpito przsa w obiektach belkowych: l ‘ 90 m,

- rozpito przsa w obiektach pytowych jest krotnoci szerokoci jezdni: l = b, 2b, 3b i 5b.

Rozstaw osiowy skrajnych dwigarów s w obiektach belkowych jest taki, e na kady dwigar przypada pasmo jezdni o takiej samej szerokoci (np. jeeli n = 2 i b = 6,00 m to s = 3,00 , a jeeli n = 6 i b = 9,00 m to s = 7,50 m.

Z analizy rozdziau poprzecznego obcienia przsa belkowego oraz z praktyki projektowej wynika, e przy obcieniu normowym, najbardziej przecionym elementem nonym w przle jest zazwyczaj skrajny dwigar (decyduje wzajemne usytuowanie osi skrajnego dwigara i skraju jezdni). Analizujc rozdzia poprzeczny obcienia w przle pytowym, pyt w przekroju poprzecznym umownie podzielono na pasma pytowe o szerokoci 1 m. Znajdujc analogi z przsem belkowym mona przyj , e najbardziej przecionym elementem nonym w przle pytowym jest skrajne umowne pasmo pytowe. Tak wic przyjto, e przy wyznaczaniu nonoci obiektów elementem nonym konstrukcji przsa obiektu mostowego moe by : skrajny dwigar - w przsach belkowych lub skrajne umowne pasmo pytowe - w przsach pytowych.

W przsach obiektów mostowych o schemacie statycznym belki, siami wewntrznymi w elementach nonych konstrukcji, zazwyczaj decydujcymi o wytrzymaoci przekroju s: moment zginajcy i sia poprzeczna. Przyjcie tego rodzaju si wewntrznych do analizy jest poprawne z technicznego punktu widzenia, gdy inny rodzaj si, np. takich, jak momenty skrcajce, zazwyczaj nie odgrywa decydujcej roli przy wymiarowaniu przyjtych w metodzie elementów nonych.

W celu porównania si wewntrznych w elemencie nonym obiektu, siy powstajce w belce swobodnie podpartej obcionej tak, jak poszczególne pasy ruchu, przemnoono przez rzdne linii wpywu. Wartoci rzdnych linii wpywu rozdziau poprzecznego obciania w obiektach belkowych obliczono metod sztywnej poprzecznicy, a w obiektach pytowych - metod szeregów sinusowych.

W niniejszym artykule nono obiektu mostowego zdefiniowano jako zdolno do przenoszenia obcienia, które wywouje w skrajnym dwigarze lub umownym skrajnym pamie pytowym konstrukcji przsa momenty zginajce i siy poprzeczne o okrelonej

wartoci. Im wiksza warto siy wewntrznej przy obcieniu projektowym, tym wiksza nono obiektu.

3.2. PORÓWNANIE OBCIENIA WEDUG MODELU NR 1

ZALECANEGO W UE Z PRZYJTYM WE FRANCJI

I W NIEMCZECH

W tablicy 4 porównano siy wewntrzne w obiektach mostowych dwu-, trzy- i czteropasowych, przy obcieniu zalecanym w UE i przyjtym we Francji i w Niemczech.

Tablica 4

Porównanie si wewntrznych w obiektów mostowych przy obci eniu zalecanym w UE z przyjtym we Francji (F) i w Niemczech (D) b

[m]

Belkowe obiekty mostowe Pytowe obiekty mostowe

F/UE D/UE D/F F/UE D/UE D/F 6 0,87-0,77 1,04-1,22 0,84-0,63 0,86-0,83 1,04-1,11 0,83-0,75 9 0,86-0,78 1,04-1,21 0,83-0,65 0,85-0,83 1,05-1,13 0,81-0,74 12 0,85-0,79 1,03-1,19 0,83-0,66 0,85-0,84 1,06-1,15 0,80-0,73 

Jednostkowy moment zginaj

cy [tm/m]

Rys. 1. Porównanie si wewntrznych w obiekcie belkowym przy obcieniu projektowym przyjtym we Francji i w Niemczech

Na rys. 1 porównano siy wewntrzne w konstrukcji dwudwigarowej obiektów mostowych przy jezdni dwu-, trzy- i czteropasowej, a na rys. 2 – w konstrukcji obiektów pytowych (równie przy rónej szerokoci jezdni). Z uwagi na jednoznaczn zaleno

midzy momentem zginajcym a si poprzeczn w obcionej belce swobodnie podpartej, na rysunkach podano przykadowo wartoci jednostkowego momentu zginajcego (jest to moment przypadajcy na jednostk rozpitoci przsa).

 Rys. 2. Porównanie si wewntrznych w obiekcie pytowym przy obcieniu projektowym

przyjtym we Francji i w Niemczech

Analizujc uzyskane wyniki naley stwierdzi , e niezalenie od liczby pasów ruchu na jezdni:

- nono obiektów mostowych projektowanych we Francji stanowi rednio okoo 85% nonoci obiektów projektowanych w wikszoci krajów europejskich (poziom UE); - nono obiektów mostowych projektowanych w Niemczech jest rednio o okoo 10%

wiksza ni nono obiektów projektowanych w wikszoci krajów europejskich (poziom UE);

- nono obiektów mostowych projektowanych we Francji stanowi rednio okoo 75% nonoci obiektów projektowanych w Niemczech.

3.3. PORÓWNANIE OBCIENIA WEDUG MODELU NR 1

I MODELU NR 3

W tablicy 4 porównano siy wewntrzne w obiektach mostowych przy obcieniu zalecanym w UE i przyjtym we Francji i w Niemczech..

W tablicy 5 porównano siy wewntrzne, w obiektach mostowych przy dwu-, trzy- i czteropasowych, przy obcieniu zalecanym w UE z obcieniem pojazdami normowymi. Przyjto nastpujce 3 schematy obcienia pojazdami normowymi o ciarze 600 kN (o masie 61,2t):

- schemat pierwszy – na pierwszym i drugim pasie znajduje si jeden pojazd;

- schemat drugi – na pierwszym pasie znajduj si trzy pojazdy w odstpie co 25 m, a na drugi pasie – jeden pojazd;

- schemat trzeci – na pierwszym pasie znajduj si trzy pojazdy w odstpie co 6 m, a na drugi pasie – jeden pojazd;

Tablica 5

Porównanie si wewntrznych w obiektach mostowych przy obci eniu zalecanym w UE z obci eniem pojazdami normowymi o ci arze 600 kN

Obiekty b [m] Schemat 1 Schemat 2 Schemat 3 belkowe 6,00 0,91-0,38 0,91-0,77 1,42-0,83 9,00 1,05-0,46 1,05-0,81 1,43-0,93 12,00 1,05-0,48 1,05-0,78 1,39-0,93 pytowe 6,00 1,11-0,92 1,11-0,92 1,41-0,92 9,00 0,99-0,70 0,99-0,81 1,20-0,99 12,00 1,00-0,56 1,00-0,70 1,14-0,97  Rys. 3. Porównanie si wewntrznych w obiekcie belkowym o jezdni dwupasowej obcionym

wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN 

Analizujc uzyskane wyniki w obiektach belkowych o jezdni dwupasowej (rys. 3) naley stwierdzi , e:

- obcienie jednym pojazdem o ciarze 600 kN na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie (schemat 1) przy maych rozpitociach przsa stanowi okoo 90% obcienia projektowego na poziomie europejskim (poziom EU);

- obcienie trzema pojazdami o ciarze 600 kN w odstpie co 6 m (schemat 3) na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie jest od rozpitoci przsa 12 m wiksze ni obcienie projektowe na poziomie europejskim; przy rozpitociach przsa od 30 do 48 m obcienie pojazdami jest o okoo 40% wiksze ni projektowe.

Analizujc uzyskane wyniki w obiektach belkowych o jezdni trzypasowej i czteropasowej (rys. 4 i 5) naley stwierdzi , e:

- obcienie jednym pojazdem o ciarze 600 kN na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie (schemat 1) przy rozpitociach przsa do 18 m jest wiksze ni obcienie projektowe na poziomie europejskim;

- obcienie trzema pojazdami o ciarze 600 kN w odstpie co 6 m (schemat 3) na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie jest od rozpitoci przsa 12 m wiksze ni obcienie projektowe na poziomie europejskim; przy rozpitociach przsa od 30 do 48 m obcienie pojazdami jest o okoo 40% wiksze ni projektowe.



 

Rys. 4. Porównanie si wewntrznych w obiekcie belkowym o jezdni trzypasowej obcionym wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN



 

Rys. 5. Porównanie si wewntrznych w obiekcie belkowym o jezdni czteropasowej obcionym wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN

Analizujc uzyskane wyniki w obiektach pytowych o jezdni dwupasowej (rys. 6) naley stwierdzi , e:

- obcienie jednym pojazdem o ciarze 600 kN na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie (schemat 1) przy rozpitoci przsa od 9 m do 24 m jest wiksze o okoo 10% ni obcienie projektowe na poziomie europejskim;

 Rys. 6. Porównanie si wewntrznych w obiekcie pytowym o jezdni dwupasowej obcionym

wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN

- obcienie trzema pojazdami o ciarze 600 kN w odstpie co 6 m (schemat 3) na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie jest od rozpitoci przsa 9 m wiksze ni obcienie projektowe na poziomie europejskim; przy rozpitociach przsa równej 5. krotnej szerokoci przsa (tj. 30 m) obcienie pojazdami jest o okoo 40% wiksze ni projektowe.



Rys. 7. Porównanie si wewntrznych w obiekcie pytowym o jezdni trzypasowej obcionym wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN

Analizujc uzyskane wyniki w obiektach pytowych o jezdni trzypasowej (rys. 7) naley stwierdzi , e:

- obcienie jednym pojazdem o ciarze 600 kN na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie (schemat 1) stanowi rednio okoo 90% obcienia projektowego na poziomie europejskim;

- obcienie trzema pojazdami o ciarze 600 kN w odstpie co 6 m (schemat 3) na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie jest wiksze ni obcienie projektowe na poziomie europejskim; przy rozpitociach przsa równej 3. krotnej szerokoci przsa (tj. 27 m) obcienie pojazdami jest o okoo 20% wiksze ni projektowe.

Sia poprzeczna [t]

Rys. 8. Porównanie si wewntrznych w obiekcie pytowym o jezdni czteropasowej obcionym wedug zalece UE i pojazdami normowymi o ciarze 600 kN

Analizujc uzyskane wyniki w obiektach pytowych o jezdni czteropasowej (rys. 8) naley stwierdzi , e:

- obcienie jednym pojazdem o ciarze 600 kN na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie (schemat 1) stanowi rednio okoo 80% obcienia projektowego na poziomie europejskim;

- obcienie trzema pojazdami o ciarze 600 kN w odstpie co 6 m (schemat 3) na pierwszym pasie i jednym pojazdem na drugim pasie do rozpitoci przsa 36 m jest wiksze o okoo 10% ni obcienie projektowe na poziomie europejskim.

4. WNIOSKI

1. W cigu ostatniego dziesiciolecia ruch drogowy bardzo si zmieni – coraz czciej wystpuj w nim pojazdy cikie, a ich dopuszczalna masa jest coraz wiksza. Obecnie w wikszoci krajów europejskich s dopuszczone do ruchu po drogach publicznych pojazdy picioosiowe o dopuszczalnej masie cakowitej równej 40 t i szecioosiowe o

masie do 44 t. W niektórych krajach europejskich dopuszczono do ruchu pojazdy o masie równej: 48 t – w Republice Czeskiej i Danii, 50 t – w Holandii oraz 60 t – w Finlandii i Szwecji. Oparcie w normie europejskiej podstawowego modelu obci enia – modelu nr 1 – o oddziaywanie „ruchu rzeczywistego w krajach europejskich w roku 2000”

jest zdecydowanie niewystarczajce.

2. Obecnie na forum europejskim jest dyskutowana koncepcja dopuszczajca do ruchu drogowego na wybranych europejskich cigach komunikacyjnych pojazdy o masie do 60 t. Naley stwierdzi , e zawarte w normie europejskiej obci enie projektowe nie

uwzgldnia mo liwoci jednoczesnego poruszania si po obiektach mostowych pojazdów o masie 60 t. Naley uzaleni wielko obcienia projektowego od

oczekiwanego obcienia eksploatacyjnego.

3. Z technicznego punktu widzenia budow transeuropejskiej sieci transportowej nale y

rozpocz od ujednolicenia obci enia normowego obiektów mostowych projektowanych w krajach czonkowskich WE. Naley wic przyj jednolite europejskie stanowisko w sprawie obci enia projektowego obiektów mostowych.

Biorc pod uwag dotychczasowe dokonania w tym wzgldzie – rónic o 25% w obcieniu normowym we Francji i w Niemczech - trudno nie oprze si wraeniu o deklaratywnym podejciu do budowy wspólnej przestrzeni transportowej w Europie. Naley pamita , e jednakowo bezpieczne i trwae obiekty mostowe

w transeuropejskiej sieci transportowej to obiekty zaprojektowane na takie samo obci anie, a nastpnie obci one takim samym ruchem drogowym.

Bibliografia

1. T. Siwowski, Czy w Polsce mona projektowa mosty drogowe wedug Eurokodów?, „Drogownictwo” 2012, nr 2, s. 39-47.

2. Dyrektywa Rady 96/53/WE z dnia 25 lipca 1996 r. ustanawiajca dla niektórych pojazdów poruszajcych si na terytorium Wspólnoty maksymalne dopuszczalne wymiary w ruchu krajowym i midzynarodowym oraz maksymalne dopuszczalne obcienia w ruchu midzynarodowym.

3. Polska Norma PN-EN 1991-2: 2007 Eurokod 1: Oddziaywania na konstrukcje. Cz 2: Obci?enia ruchome mostów.

4. Polska Norma PN-EN 1990: 2004 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji.

TRANS-EUROPEAN TRANSPORT NETWORK (TEN-T) IN THE CONTEXT OF LOAD CAPACITY OF BRIDGES ACCORDING TO EUROCODE 1

Summary: The creation of the TEN-T road network aims to contribute to the efficient operation and development of the European market and to ensure economic, social and territorial cohesion of Europe. The road network would play such a role if bridges located in the network were designed according to the same design load. In addition, due to the durability of structures, the design load should be far greater than the operating load as the 60-tonne vehicles begin to form a part of traffic.

Meanwhile, the bridges in France are designed for a load equal to approximately ¾ load applied in Germany. In some cases the design load recommended in the European standard is even smaller than a load of two 60-tonne vehicles on the structure. Therefore, without increasing the design load the trans-European road network will not measure up to the expectations.