Ocelová konstrukce lávky přes Malši
Rubrika: Projektování
Jihočeská metropole České Budějovice se rozprostírá v rovinaté krajině na soutoku řeky Malše a Vltavy. Systém místních komunikací proto vyžaduje mnoho mostů přes obě řeky. V samém centru města se nachází bezpočet městských mostů a lávek, aby městská doprava mohla plynule a pravidelně pulzovat. Spojení ulic Matice školské a Marie Vydrové si vyžádalo komplexní rekonstrukci stávajícího přemostění, když při loňských povodních lávku strhla voda.
Původně byla v tomto místě dřevěná lávka, která zajišťovala provoz chodců a cyklistů. Později byla pro zcela zchátralý stavební stav nahrazena ocelovým vojenským mostním provizoriem Bailey Bridge o dvou polích s dřevěnou střední bárkou. Současná mostní konstrukce se buduje pro převedení provozu chodců a cyklistů jako mostní konstrukce s možností přejezdu sanitních vozů a požární techniky. Vzhledem ke stísněným výškovým poměrům a výšce hladiny velkých vod při povodních v loňském roce bylo prakticky jedinou možností navrhnout ocelovou konstrukci o jednom poli konstrukčního systému Langerova trámu, který má nosnou konstrukci nad mostovkou a umožňuje navrhnout lávku s nejmenší možnou stavební výškou. Lávka současně převádí velké množství inženýrských sítí včetně vodovodu, plynovodu, parovodu, elektrických kabelů vn a nn a kabelů spojovacích.
NOSNÁ OCELOVÁ KONSTRUKCE LÁVKY
Jedná se o lávku s kombinovaným provozem pěších a cyklistů a městské silniční dopravy o jednom poli. Rozpětí hlavní nosné konstrukce je 46.200 mm. Nosnou konstrukci tvoří Langerův trám se 2 hlavními nosníky s plechovou ortotropní mostovkou mezi nimi. Vozovka mezi obrubníky je široká 6.500 mm a je navržena s asfaltovým povrchem v celkové tloušťce 80 mm. Chodníky s dřevěnou podlahou jsou oboustranné a jsou umístěny vně hlavních nosníků v nižší úrovni oproti vozovce.
Celková šířka lávky mezi zábradlím je 11.478 mm. Lávka je navržena na zatížení silniční dopravou zatěžovací třídy B (vozidla o celkové hmotnosti 22 t + rovnoměrné zatížení 2,5 kN/m2 nebo osamělé vozidlo na konstrukci celkové hmotnosti 40 t), a na rovnoměrné zatížení chodníků 4,00 kN/m2. Význam rekonstruovaného spojení obou městských částí v této lokalitě je umocněn převedením inženýrských sítí.
PRVKY NOSNÉ KONSTRUKCE LÁVKY
Trám je navržen jako plnostěnný, tvaru I, konstantní výšky s horní pásnicí, spojenou s ocelovým obrubníkem. Hlavní nosníky jsou svařované. Délka montážních dílů se pohybuje v rozmezí 15.000 až 17.000 mm. K hlavním nosníkům jsou přivařeny příčníky, konzoly chodníků, obrubník, oblouk a připojeny závěsy. Hlavní nosníky budou v mostárně v Českých Budějovicích svařeny společně s mostovkou do celkem 6 dílů širokých 4.100 mm na polovinu šířky nosné konstrukce bez chodníkových konzol a tak přepraveny na staveniště. Hlavní nosníky jsou vyrobeny s nadvýšením 25 mm uprostřed rozpětí. Nosníky jsou vyrobeny ve výškovém kruhovém oblouku o poloměru Rd = 455,652 m. Nosníky jsou uloženy prostřednictvím 4 ložisek umístěných na opěrách.
Oblouky jsou navrženy ve tvaru paraboly 2. stupně se vzepětím 8.000 mm od střednice trámu v jeho vrcholu, přičemž trám je zde o 560 mm výše oproti spojnici podporových geometrických bodů; při teoretickém rozpětí 46.200 mm je poměr vzepětí k rozpětí 46,2/8,0 = 1/5,775. Oblouk je navržen konstantního uzavřeného komorového průřezu vnějších rozměrů š/v = 450/460 mm z plechů tloušťky 20 mm. Oblouk je do trámu na jeho koncích vetknut. Konstrukčně je to provedeno tak, že průřez oblouku změní zásadně tvar z uzavřeného (dvojstěnný) na otevřený (jednostěnný) a jako takový je řešen jejich vzájemný styk. Na dolních koncích komorového průřezu budou na obou stranách u obou oblouků umístěny vypouštěcí otvory, opatřené uzávěrem z nekorodující oceli.
Příčné výztuhy mostovky jsou vloženy mezi hlavními nosníky ve vzájemných vzdálenostech 2.200 mm. Mezilehlé příčné výztuhy mají proměnnou výšku s výškou 1.254 mm uprostřed rozpětí, koncové příčné výztuhy jsou navrženy s přímou dolní pásnicí. Stěna je opatřena potřebným množstvím otvorů pro průchod inženýrských sítí. Příčné výztuhy jsou plnostěnné tvaru I s tím, že horní pásnici tvoří plech mostovky. Vzhledem k nadměrnému oslabení stěny příčníku otvory pro průchod inženýrských sítí a podélných výztuh mostovky byla provedena podrobná statická analýza, která vedla k návrhu většího rozměru tloušťky stěny - 20 mm. Koncové příčné výztuhy jsou opatřeny svislými výztuhami pro umístění lisů pro zdvihání nosné konstrukce. Všechny otvory pro průchod inženýrských sítí jsou navrženy olemované páskovou ocelí.
Podélné výztuhy mostovky jsou průběžné, uzavřeného korýtkového tvaru z plechu tloušťky 6 mm. Procházejí otvory stěnou příčných výztuh a jsou přivařeny tupým svarem k plechu mostovky na celou tloušťku stěny. Plech mostovky je tloušťky 14 mm s protispádem v příčném směru k linii odvodňovačů.
MATERIÁL - KONSTRUKČNÍ OCEL
Na výrobu ocelové konstrukce byl použit standardní druh konstrukčních ocelí pevnosti 235 a 355 MPa (ocel S235J2G3 : chodníkové konzoly, ocel S235JRG2 : podélníky chodníkových konzol, zábradlí, odvodňovače, ocel S355J2G3 : ostatní části OK, ocel S235JRG1: trubky zábradlí, ocel 8.8 : předpjaté šrouby, ocel 5.6 : nepředpjaté šrouby, ocel nekorodující (ekvivalentní vlastnosti s ocelí 5.6) : šrouby pro připevnění dřevěné podlahy, ocel nekorodující (ekvivalentní vlastnosti s ocelí S460J2G3) : čepy).
PROTIKOROZNÍ OCHRANA (PKO)
Ocelová konstrukce se nachází v prostředí s korozním stupněm střední agresivity C3 (dle ČSN ISO 9223) v městském prostředí. Uzavřené prostory nebudou opatřeny žádnou PKO. Jedná se o trubky zábradlí, trubky závěsů, komorový profil oblouku a prvky horního ztužení, podélné korýtkové výztuhy plechu mostovky. Plech mostovky bude opatřen kovovým povlakem y materiálu Zinacor ZnAl15 v tloušťce min. 110 µm.
Ostatní plochy budou opatřeny kombinovaným ochranným povlakem této skladby:
Úprava PKO v místech použití předpjatých šroubů bude komplexním nátěrem. Předpjaté šrouby jsou použity z důvodů zajištění těsnosti spoje a to vede ke zvýšení jeho životnosti. Veškeré plochy všech (šrouby, podložky, matice, krytky apod.) spojovacích prostředků a spojovacích dílů musí být opatřeny minimálně pokovením zinkem v tloušťce 40 mm. Veškeré spáry na styčných hranách vzájemně k sobě nepřivařených prvků jsou utěsněny tmelem proti vniknutí vody. Tam, kde může dojít k mikroposunům, je použit k tomu vhodný materiál, který tyto mikropohyby umožní, aniž by vznikla trhlina. Barevné řešení zdůrazňuje, že konstrukce je vyrobena ze základního materiálu - oceli, který je velmi často prezentován jako ocelově modrý, a proto padla volba na barvu modrou, doplněnou jemnými prvky v ocelově stříbrném tónu. Proto budou horní madlo zábradlí a čepy u závěsů provedeny v odstínu stříbrné RAL 9006 a ostatní plochy ocelové konstrukce v odstínu modré RAL 5015.
Nezkrácený článek si můžete přečíst v červnovém čísle 3/2003.