5.1. Nosive strukture u mostovima (1. dio) - lukovi i svodovi

Question 1

Navedi tipove glavnih nosivih sustava kod mostova (statički sustav).

Answer 1

1. lukovi i svodovi
2. okviri
3. razupore
4. grede
5. ovješene strukture
6. viseći sustavi

Question 2

Što je nosiva struktura mosta?

Answer 2

Nosivi dio mosta koji preuzima sva opterećenja od prometne površine i sva druga djelovanja te ih preko zapreke koju premošćuje prenosi u tlo. U jednom mostu može biti jedna ili više (različitih ili istih) nosivih struktura.

npr. kod lučnih mostova se iznad luka nalazi i gredna konstrukcija

Question 3

Koja je osnovna razlika svoda i luka?

Answer 3

svod – zakrivljena ploča
luk – zakrivljeni štap

Question 4

Koje je temeljno svojstvo lukova i svodova?

Answer 4

Temeljno svojstvo lukova i svodova je da tlačnim naprezanjima prenose do temelja sva djelovanja koja preuzimaju.
(Momenti savijanja se javljaju tek kad tlačna linija nije unutar jezgre presjeka.)

Question 5

Koji je optimalan položaj osi?

Answer 5

Onaj gdje se os najviše poklapa s tlačnom linijom.

Question 6

Koja gradiva koristimo za lukove?

Answer 6

• dobro otporna na tlačna naprezanja: prirodni i umjetni kamen, beton i armirani beton
• ponekad i metal, drvo

Question 7

Koliki su rasponi lučnih i svođenih mostova?

Answer 7

• uglavnom 50 do 300 m, moguće i do 500 m

Question 8

Za što se koriste lukovi (u kojim reljefnim uvjetima)?

Answer 8

Lukovi su idealni za uvale, duboke kanjone, morske tjesnace i slično.

Lukovi u svojim osloncima predaju znatne horizontalne potiske pa zahtijevaju dobru nosivost tla.

Question 9

Kako se danas grade lučni mostovi?

Answer 9

• prvenstveno slobodnom konzolnom gradnjom
• zakretanjem lučnih polovica iz vertikalnog položaja
• montažna gradnja

Question 10

U koje skupine dijelimo lukove i svodove?

Answer 10

JEDNOSTAVNI - osnovni prijenos sila u glavnom rasponu se odvija pomoću luka, a ostali dijelovi konstrukcije imaju sekundarnu namjenu

SLOŽENI - u osnovni prijenos sila je uključena i kolnička konstrukcija ili drugi dijelovi pomosta (greda + luk)

Question 11

Navedi primjere jednostavnih lukova.

Answer 11

• upeti
• jednozglobni
• dvozglobni
• trozglobni

Question 12

Navedi primjere složenih lukova.

Answer 12

• gipki lukovi s krutim gredama
• kruti lukovi s krutim gredama
• lukovi s zategom
• lukovi s vješaljkama
• lukovi s preuzetim potiskom
• rešetkasti lukovi
• lukovi stijene

Question 13

Opiši upete lukove.

Answer 13

• najjednostavniji, klasični statički sustav konstantnog ili promijenjivog poprečnog presjeka,
• najčešće se koriste
• trostruko su statički neodređeni
  
  • osjetljivi na temperaturne promijene i slijeganja tla
  • pogodni za izvedbu slobodnim konzolnim postupkom
• optimalni raspon: 40-300 m
• primjer: most Usagawa (Japan)

Question 14

Opiši jednozglobne lukove.

Answer 14

• lukovi s jednim zglobom u tjemenu
• mana - veliki momenti upetosti ⇾ skupo temeljenje
• koriste se kao privremeni sustavi tijekom gradnje, a kasnije se zglob zatvara

Question 15

Opiši dvozglobne lukove.

Answer 15

• jedanput statički neodređeni
• zglobovi najčešće u petama
• konstantnog presjeka ili stanjeni prema petama –srpasti lukovi
• prednost - manja osjetljivost na dodatne utjecaje: promjene temperature, slijeganja i zakretanje oslonaca, puzanja i skupljanja betona
• optimalni raspon: 80-200 m

Question 16

Opiši Vallettove lukove.

Answer 16

• elastično upeti luk: upeti lukovi kod kojih je nedaleko od peta presjek izveden sa smanjenim momentom tromosti
• prednost: ekonomičnije strukture
• mana: složena izvedba
• optimalni raspon: 40-150 m

Question 17

Opiši trozglobne lukove.

Answer 17

• statički određeni sustavi sa zglobovima u tjemenu i osloncima
• konstantan poprečni presjek ili stanjen uz zglobove
• prednosti: eliminacija nepovoljnih dodatnih utjecaja, jednostavna mogućnost reguliranja napona prešama
• mana: zglob u tjemenu
• optimalni raspon: 60-120 m
• primjer: most Alexandra III (Pariz, Francuska)

Question 18

Opiši lukove stijene.

Answer 18

• uspravno položena ravna ploča u obliku luka sa zakrivljenim donjim, a ravnim gornjim rubom
• u poprečnom smjeru u paru ili više njih sa kolničkom pločom povrh
• mogu zajedno sa krilima upornjaka tvoriti jedinstvenu strukturu
• primjer: most Eubillas (Španjolska)

Question 19

Opiši rešetkaste lukove

Answer 19

• metalne strukture, u novije vrijeme i CFST – čelične cijevi ispunjene betonom
• spregnute rešetke - gornji i donji pojas luka je puna ploča
• primjer: vijadukt Gabarit (Francuska)

Question 20

Opiši lukove povezane gredom.

Answer 20

• ujedinjeni nosivi sustavi grede i luka
• razlikujemo:
  
  • Maillartove lukove
  • Langerovu gredu
  • kruti luk s gipkom gredom
  • kruti luk i kruta greda

Question 21

Što su Maillartovi lukovi?

Answer 21

• gipki poligonalni lukovi s krutim gredama iznad
• lagani luk se gradi na skeli i nosi stalni teret vlastite težine i grede koja preuzima ostala djelovanja

Question 22

Što je Langerova greda?

Answer 22

• gipki luk nad krutom gredom
• potisak luka se predaje u gredu
• niža greda tako premošćuje veće raspone
• primjer: Željeznički most preko Save u Zagrebu

Question 23

Što je kruti luk s gipkom gredom?

Answer 23

• dvozglobni lukovi s kojih u visini zglobova zatega (greda) preuzima potisak

Question 24

Što je kruti luk i kruta greda?

Answer 24

• višestruko statički neodređen
• mogu biti međusobno povezani kosim zategama (Nilsenovi lukovi)

Question 25

Opiši lukove s preuzetim potiskom.

Answer 25

• polulukovi u razini tjemena međusobno povezani zategom
• vrsta konzolnih lukova
• ne predaju potisak u tlo nego samo vertikalno opterećenje
• prikladni za:
  
  • dispozicije sa većim središnjim otvorom i dvostruko manjim rubnim otvorima
  • pliće lukove u ravničarskim krajevima

Question 26

Navedi ostale lučne mostove.

Answer 26

• lukovi s kosim stupovima pomosta
• oblik luka sličan razupori
• Hennebiqueovi sustavi velike spljoštenosti nalik grednim mostovima

Question 27

Kakve lučne mostove razlikujemo prema položaju kolnika?

Answer 27

Question 28

Kakve lukove/svodove razlikujemo prema tipu konstrukcije nosive strukture?

Answer 28

• pune ploče u monolitnoj izvedbi ili sastavljene od manjih komada (stari mostovi od prirodnog kamena ili opeke)
• puni štapovi
• rebrasti svodovi
• lukovi stijene
• sandučasti ili olakšani lukovi
• spregnuti lukovi
• rešetkasti lukovi

Question 29

Objasni i skiciraj temeljne linije luka ili svoda.

Answer 29

Intrados– linija donjeg ili unutrašnjeg ruba svoda
Ekstrados – linija gornjeg ili vanjskog ruba svoda
Os svoda – linija koja prolazi težištem svoda
Tlačna linija– spojnica hvatišta rezultanata unutrašnjih sila u svakom presjeku

Question 30

Objasni optimalne odnose oblika luka.

Answer 30

Optimalni oblik luka može se promatrati na više načina:
STATIČKI OPTIMUM: poklapanje osi s tlačnom linijom
OBLIKOVNI OPTIMUM: skladno i kontinuirano pružanje linija intradosa i ekstradosa, njihovi međusobni odnosi i odnosi sa linijama terena i dijelova pomosta
KONSTRUKCIJSKI OPTIMUM: linije koje omogućuju što jednostavniju izvedbu i što bolje djelovanje strukture
EKONOMSKI OPTIMUM: oblik koji zahtijeva najmanji skupni trošak

Pri oblikovanju tih linija treba težiti statičkom, oblikovnom, konstrukcijskom i ekonomskom skupnom optimumu.

Question 31

Kako razlikujemo lukove prema spljoštenosti?

Answer 31

1. polukružni ili puni lukovi – f = L/2 (stari kameni mostovi)
2. spljošteni lukovi – f < L/2 (suvremeni mostovi)
3. nadvišeni lukovi – f > L/2 (gotski luk, šiljati luk)

• optimalni oblici za spljoštenosti: od 1/4 do 1/8
  
  • postoje primjeri plitkih lukova f/L=1/16

Question 32

Koje oblike intradosa razlikujemo?

Answer 32