Povijest
Mostovi su uvijek impresionirali ljude, bilo da su mali ili veliki koji graniče sa maštom.
Stoga je i razumljiva vječita težnja graditelja mostova da primjene takvo rješenje i materijale koji mu daju mogućnost da na najlakši način premoste prepreku. Čelik je materijal čija je primjena u gradnji mostova veoma duga. Prva primjena po nekim podacima vezana je za tlo Kine - primjenjivani su kovani lanci za izradu visećih mostova. Tehnološka revolucija suvremene ere pružila je nove mogućnosti konstruktorima mostova. Tako je 1779. godine u V. Britaniji izgrađen prvi most od čelika preko rijeke Severn raspona 30 m u lučnom sustavu.
Slika 1 Most preko rijeke Severn
I danas most postoji i služi za biciklistički i pješački saobraćaj. Primijenjeni lučni sustav je direktna posljedica načina proizvodnje čelika. U to vrijeme masovna proizvodnja čelika je bila kao lijevano čelika koje je imalo dobre mehaničke osobine na pritisak dok je pri zatezanju imalo malu nosivost. Gotovo paralelno sa primjenom lijevanog čelika u mostogradnji, počinje se i sa gradnjom visećih mostova sa lancem od kovanog čelika.
Kao najimpresivniji predstavnik tog vremena je dvotračni željeznički most preko moreuza Fort, ukupne dužine 2000 m sustava Gerberov nosač, sa glavnim otvorom koji imaju raspon 521 m. Dakle usavršavanje tehnoloških postupaka za dobivanje čelika rezultira daljim porastom kvaliteta čime je omogućen prodor novih konstrukcija i novih sustava u mostogradnji.
Period između dva rata naročito je karakterističan za izgradnju visećih mostova velikih raspona sa lančanicima od kablova sa vučenom žicom.
Period poslije drugog svjetskog rata karakterističan je za sve veća učešća zavarivanja čime se dobiva mogućnost osvajanja novih formi i povećava ekonomičnost konstrukcije. Pojava ortotropne ploče znači novo poglavlje u konstruiraju mostova velikih raspona. Jedan od pionira ovog tipa konstrukcije predstavlja most u Beogradu preko Save završen 1956. godine. U posljednje vrijeme, sa razvojem novih tehnologija izrade, ali i pojavom novih teoretskih rješenja i suvremenih sredstava za proračun sve češće se javljaju rješenja mostova većih raspona ( oko 400 m ).
Konstruktivni elementi mosta
U općem slučaju noseću konstrukciju jednog čeličnog mosta čine slijeći elementi: glavni nosači, kolovoz, podužni cestovni nosači, poprečni nosači, gornji i donji horizontalni spreg, spreg protiv bočnih udara, portali i ležišta.
Konstruktivni sustavi mosta
U sklopu izrade rješenja mosta od najveće je važnosti izvršiti optimalni izbor konstruktivnog sustava, s obzirom na otvor koji treba premostiti, saobraćaj i opterećenje na mostu, saobraćaj ispod mosta, montažu, mjesto gdje se nalazi most, estetske zahvate i dr. a pri svemu imajući u vidu i ekonomske kriterije.
Konstruktivni sustav čelični mostova mogu se razvrstati u više grupa, tj. podijeliti, prema statičkom sustavu i tipu glavnih nosača.
- rešetkasti glavni nosači sustava proste grede;
- rešetkasti glavni nosači sustava kontinuirane grede;
- puni glavni nosači sustava proste grede;
- puni glavni nosači sustava kontinuirane grede;
- puni glavni nosači sustava podupirala;
- puni lučni glavni nosači;
- rešetkasti lučni glavni nosači;
- mostovi sa kosim kablovima i
- viseći mostovi.
Na mostu preko rijeke Save kod Slavonskog Šamca su korišteni rešetkasti glavni nosači sustava kontinuirane grede. Ovaj konstruktivni sustav može se primijeniti za raspone
L = 50 - 200 m ( rešetke sa paralelnim pojasevima), a max. L = 600 m (rešetke sa krivim pojasom). Treba još napomenuti da kod čelični mostova u proračunu treba uzeti kao gornju granicu temp. + 45°C za dijelove izložene suncu, + 35°C, za dijelove u sjenci, a kao donju granicu temperature - 25 °C. Za nejednako zagrijevanje, i to samo za konstruktivne dijelove izložene suncu, treba uzeti razliku temp. od 15 °C.
Izbor osnovnog čeličnog materijala
Jedno od osnovnih pitanja sa kojima se suočava konstruktor u oblasti građevinskih čeličnih konstrukcija, a naročito mostovskih je pitanje izbora materijala (osnovnog i dodatnog). Izbor materijala ima ne samo tehnički, nego i veliki privredno-ekonomski značaj. Treba ga promatrati u sklopu radnji optimalizacije promatrane konstrukcije, dakle, kao kompleksan problem - konstrukciju koja potpuno odgovara zadanoj namjeni i gdje su međusobni odnosi različitih faktora dovedeni u najbolji mogući sklad.
Kompleksnost izbora materijala i međusobni odnosi različitih faktora dati su pregledno slikom 2.
Slika 2 Shema međusobnih odnosa različitih čimbenika od značaja za izbor materijala [ 1 ]
Izbor materijala treba posmatrati i u sklopu različitih faktora koji utječu na sigurnost konstrukcije.
Shema na slici 3 jasno pokazuje dvije kvalitetne grupe faktora, koji zbirno, daju ukupnu sigurnost zavarene čelične konstrukcije.
Prva grupa su faktori sigurnosti u odnosu na deformacije, napone, različite vidove stabilnosti i lom od zamora, oslanjajući se na fizičke karakteristike materijala (sm).
Druga grupa dokaza - dokaz sigurnosti, prema krtom lomu - obuhvata određivanje različitih fizičkih i kemijskih karakteristika materijala konstrukcije i određivanje naponskih stanja (od osobnih i radnih napona), brzine opterećivanja i radne temperature gotove konstrukcije. Ovaj dio dokaza sigurnosti čeličnih konstrukcija postoji relativno kratko.
Krhki lom je takav proces pri lomu koji uglavnom nastupa u elastičnoj oblasti ponašanja materijala i gdje mjesto loma ne pokazuje znake vidljive plastične deformacije.
Treba još napomenuti da svi konstruktivni dijelovi unutar jedne konstrukcije ne moraju biti istog kvaliteta, ali i ne postoji praktičan mehanizam koji će ove elemente ocijeniti prema njihovom značenju i dati dokumentiran zaključak, za koji konstruktivni dio je potreban koji materijal.
Slika 3 Utjecaj naponskog stanja, brzine opterećivanja i radne temperature na sklonost ka krtom lomu čelične konstrukcije [1]
Na slijedećoj shemi je prikazan jedan primjer dobivanja računske sigurnosti jedne zavarene čelične konstrukcije.
Slika 4 Shema dobivanja računske sigurnosti jedne zavarene čelične konstrukcije [ 2 ]
Povratak na prethodnu stranicu!