Nanning Bridge

W tym tygodniu prezentowany artykuł będzie nietypowy z tego względu, że okrasi go tylko jedno zdjęcie. Wynika to z tego, że pozostałe mają zastrzeżone prawa i nie możemy ich użyć na naszej stronie. Wszystkich zainteresowanych zachęcam do wpisania w wyszukiwarkę nazwy naszego bohatera.

Dawid Kisała

Nasi skośnoocy przyjaciele z Chin nie śpią i co jakiś czas zachwycają świat zapierającymi dech w piersiach konstrukcjami. Tak było również w przypadku mostu nad rzeką Yongjiang w mieście Nanning. Roboty nad obiektem zostały pomyślnie zakończone w sierpniu 2009 roku i nikt nie uciekł z miejsca budowy - żart1. Można też rzec, że jak na znanych z podróbek Chińczyków powstała konstrukcja jest bardzo oryginalna - żart2. Zostawmy może działkę niedzielnych sucharów Karolowi Strasburgerowi i poznajmy bliżej most, który jest przedmiotem tego artykułu, prawda bowiem jest taka, że Chiny do laików budownictwa nie należą i jeszcze wiele dobrego możemy się od nich nauczyć.

fot. lanchongzi

Projekt całej przeprawy został wykonany przez firmę OPAC Consulting Engineers (U.S.A), która włączyła do współpracy prof. Lin Tung-Yen jako głównego projektanta. OPAC zaangażował lokalnych chińskich podwykonawców do wykonania między innymi takich zadań jak badania geotechniczne czy przygotowanie projektu wykonawczego. Było to pierwsze takie przedsięwzięcie OPAC w Chinach, którego koordynację wraz z całą odpowiedzialnością za jego powodzenie powierzono zagranicznemu konsultantowi pełniącemu funkcję głównego projektanta.

Głównym założeniem podczas projektowania, było stworzenie unikalnej konstrukcji, która stanie się punktem charakterystycznym (landmark) dla miasta, ale też posiadającej racjonalną i wydajną formę, spełniającą odpowiednie wymogi nośności. Pomost obiektu w Nanning mieści w sobie jezdnie składającą się z sześciu pasów ruchu. Jego konstrukcję tworzy horyzontalnie zakrzywiony stalowy dźwigar o przekroju skrzynkowym. Rozpiętość środkowego przęsła wynosi 300 m, jest ona możliwa do osiągnięcia dzięki podwieszeniu konstrukcji pomostu do dwóch niezależnych, odchylonych od siebie stalowych ramion łukowych. Trasa przeprawy biegnąca w łuku poziomym zapewnia dogodne połączenie z siecią drogową miasta Nanning, a odchylone od siebie ramiona, podtrzymujące zakrzywiony pomost, pracują dokładnie tak jak na prawdziwe łuki przystało, redukując do koniecznego minimum występujące w nich zginanie. Łuki w części znajdującej się poniżej poziomu pomostu zmieniają swój przekrój ze stalowego na betonowy, tak aby ekonomice i trwałości stało się zadość. Wiadukty dojazdowe to przekroje skrzynkowe wielokomorowe wykonane w technologii betonu sprężonego, największa rozpiętość dojazdów to 55 m.

Przeanalizujmy teraz przekroje dwóch głównych elementów konstrukcyjnych mostu Nanning, mianowicie łuku oraz pomostu. Zaczynając od tego pierwszego: jest to prostokątna jednokomorowa skrzynka stalowa. Jej rogi zostały ścięte z powodów estetycznych, ale również po to by konstrukcja była bardziej aerodynamiczna i stawiała mniejszy opór obciążeniom wiatrowym. Prefabrykowane stalowe elementy łuku zostały wykonane ze stali o wytrzymałości 345 MPa. Powierzchnię segmentów skrzynkowych tworzą stalowe blachy, które zostały usztywnione podłużnymi żebrami trapezowymi, ramami poprzecznymi, oraz dodatkowymi przeponami w miejscach zakotwień kabli podwieszających. Zewnętrzne blachy pokrycia wraz ze współpracującymi usztywnieniami pracują na ściskanie, zginanie, ścinanie oraz skręcanie, przy projektowaniu uwzględniono również wyboczenia lokalne. Sprawdzona została także globalna stateczność ramion łukowych, przy wykorzystaniu liniowej analizy wyboczeń. Łuki nie posiadają żadnych przegubów i są monolitycznie połączone z ich betonową bazą.

Dźwigar pomostu to stalowy, zamknięty przekrój skrzynkowy, jednokomorowy z ukośnymi środnikami. Jego wymiary są stałe, nie występują żadne przeguby na całej długości przęsła środkowego, a jego połączenie z betonową podporą przy bazie łuków na obu końcach jest monolityczne. Tak samo jak w przypadku łuków, prefabrykowane segmenty pomostu zostały wykonane ze stali o wytrzymałości 345 MPa. Szerokość przekroju poprzecznego to 35 m natomiast jego głębokość to 3,5 m. Jego wymiary zostały dobrane tak, aby zapewnić adekwatną szerokość dla sześciopasowej jezdni, wytrzymałość i sztywność, stabilność aerodynamiczną oraz odpowiednie odprowadzenie wody opadowej. Dźwigar pomostu jest podtrzymywany na krawędziach poprzez podwieszenie w ośmiometrowym interwale. Kable podwieszające są usytuowane ukośnie i biegną do siebie równolegle. Na całą ramę pomostu składają się: przegrody podłużne, przegrody poprzeczne, ukośne środniki ograniczające skrzynkę od boków, płyta dolna i górna o kształcie daszkowym.

Konstrukcja mostu Nanning łączy w sobie zagadnienia estetyczne, wytrzymałościowe oraz ekonomiczne. Ramiona łuków oraz dźwigar pomostu balansują swoje ciężary własne, tworząc obiekt który jest za równo racjonalny jak i wydajny. Jak widać stary i doświadczony naród Chiński nie zaprzestał swoich inżynieryjnych dokonań na Wielkim Murze. Ciekawe czym w przyszłości zaskoczą nas zamieszkujący azjatycki kontynent budowniczowie. Na koniec zapraszam do obejrzenia filmu przedstawiającego jak most prezentuje się w nocy.

Źródło: http://www.opacengineers.com/features/Nanning#Construction

Jan Wędzicha

Posted in: badania geotechniczne, Chiny, dźwigar, Jan Wędzicha, kable, kable podwieszające, Lin Tung-Yen, łuk, most łukowy, Nanning, OPAC Consulting Engineers, prefabrykacja, przekrój skrzynkowy, rama, Yongjiang