Sprawozdanie z wyjazdu na badania dynamiczne kładki w Brzegach

Co nieco o wycieczce
W środę 9.12.2015 r. grupa około 20 przedstawicieli naszego koła miała okazję wziąć udział w badaniach dynamicznych kładki dla pieszych. Jest to obiekt  zlokalizowany w miejscowości Brzegi k. Krakowa
w ciągu drogi Kraków-Niepołomice.

fot. Łukasz Koszteyn

W drogę...
Pieczę nad całą wyprawą sprawowali przedstawiciele kadry uczelnianej: opiekun naszego koła -
dr inż. Marek Pańtak oraz dr inż. Bogusław Jarek. Na badania wyruszyliśmy z samiusieńkiego rana... czyli około godziny 9. busem Politechniki Krakowskiej :)

fot. Adam Wojciechowski

Obiekt badań

Kładka jest niedawno oddanym do użytku obiektem. Konstrukcja stalowa mostu jest złożona z dwóch łukowych dźwigarów o przekroju skrzynkowym. Dźwigary zostały wzmocnione wewnątrz blachami oraz usztywnione poprzecznicami i stężeniami. Kładka jest oparta na żelbetowych przyczółkach. Rozpiętość obiektu wynosi około 40 m. Przeszkodę stanowi niepozorna rzeka Seraf. Jako nawierzchnię obiektu zastosowano perforowaną blachę. Zmianę w odniesieniu do pierwotnej koncepcji kładki stanowią balustrady montowane na dźwigarach.

fot. Adam Wojciechowski

Przygotowania obiektu do badań

Podczas badań mierzono przyspieszenie kładki za pomocą trzech akcelerometrów rozmieszczonych w połowie oraz 1/3 i 2/3 rozpiętości. Wyniki można było na bieżąco kontrolować na ekranie komputera. Przed przystąpieniem do badań każdy uczestnik został zważony. Maksymalne wartości, które udało nam się uzyskać wynosiły ok. 6m/s2.

Jeden z akcelerometrów; fot. Łukasz Koszteyn

Podczas badań towarzyszył nam projektant kładki. Mieliśmy możliwość zadania nurtujących nas pytań na temat obiektu i pracy konstruktora.

fot. Adam Wojciechowski

fot. Adam Wojciechowski

Badania dynamiczne

Celem naszych badań było sprawdzenie podatności kładki na oddziaływania dynamiczne. Początkowo istniało ryzyko, że konstrukcja może nie wytrzymać naszych podskoków i może zsunąć się z łożysk! Jak się później okazało, obawy były zupełnie niepotrzebnie. Częstotliwość drgań własnych konstrukcji została zmierzona podczas wcześniejszych pomiarów. Scenariusz badań dynamicznych obejmował ok. 90 przypadków obciążenia kładki, min. takich jak: przejście przez kładkę swobodnym krokiem, przemarsz z odpowiednią częstotliwością, bieg, bieg z odpowiednią częstotliwością, podskoki
w częstotliwości zbliżonej do częstotliwości właściwej obiektu. Przebieżki po kładce pomagały w walce z chłodem, a dodatkowo można było trochę poćwiczyć na świeżym i wolnym od smogu powietrzu. Największe wartości przemieszczeń udało nam się zanotować w przypadku wzbudzania kładki podskokami w odpowiedniej częstotliwości przez części grupy. Często drgania kładki były widoczne gołym okiem i czasami znacząco ograniczały komfort użytkowników kładki.

Otrzymane wyniki zostaną opracowane i porównane z dopuszczalnymi wartościami drgań kładek dla pieszych. Rezultaty badań i wnioski zostaną zaprezentowane na jednym z kolejnych spotkań naszego koła. Analiza może zostać wykorzystana dla celów pracy naukowej.

fot. Łukasz Koszteyn, Adam Wojciechowski

Nowe doświadczenia!

Wycieczka pozwoliła nam zdobyć nowe doświadczenia i zaobserwować efekty, o których uczymy się na mechanice budowli w praktyce. Chcielibyśmy bardzo podziękować opiekunom za poświęcony czas oraz sporą dawkę przekazanej nam wiedzy. Mamy nadzieję, że przysłużyliśmy się dla dobra nauki. Z pewnością nie będzie to ostatnia taka eskapada, dlatego zapraszamy do śledzenia naszej strony internetowej i funpage'a na facebook'u!

fot. Karolina Ogonowska

Izabella Kowalska

Czytaj więcej »

Relacja z drugiego spotkania Koła!

W poniedziałek 12 listopada 2012 roku o godzinie 18:15 odbyło się już drugie w tym semestrze spotkanie naszego koła. Frekwencja dopisała znakomicie, przybyło aż 45 głodnych wiedzy i gotowych do współpracy studentów. Jak wcześniej można było wyczytać z plakatów wiszących na Politechnice, punktem głównym programu miało być wystąpienie gościa specjalnego dr inż. Marka Pańtaka, który zechciał podzielić się z nami swoją wiedzą, dotyczącą dynamiki kładek dla pieszych.

Wypełniona słuchaczami sala C na SJO

Spotkanie otworzył przewodniczący Dawid Kisała, oddając po słowie wstępu głos swojemu zastępcy Markowi Mazurowi, który przygotował prezentację pokazującą jak wyglądała działalność koła od ostatniego spotkania. Trzeba przyznać, że od tamtego czasu przybyło nam sporo skorych do działania sympatyków. Stronę internetową koła odwiedza coraz więcej osób, rośnie również ilość kliknięć "Lubię to!" na facebook'owym fanepage'u. Na naszego maila przychodzą ciągle nowe artykuły, przybyło kilku redaktorów, niektórzy nawet zaczęli publikować serie cykliczne, które regularnie będą się pojawiać na naszym blogu. Od ostatniego spotkania ruszyły dwa organizowane przez koło konkursy: Bridge Building oraz Konkurs Krzyżówkowy, które cieszą się sporym zainteresowaniem. Członkowie koła mieli również szansę wziąć udział w kolejnym już szkoleniu Związku Mostowców Rzeczypospolitej Polskiej, dotyczącym diagnostyki betonowych obiektów mostowych. Następnie Marek przedstawił plany działalności koła na najbliższy okres, a są to między innymi: kolejne artykuły cykliczne, szkolenie Autodesk, wycieczka z firmą Skanska, udział w konkursach mostów papierowych oraz stalowych, stworzenie limitowanej serii koszulek koła, udział w konferencjach kół naukowych i wiele innych ciekawych pomysłów, przy których realizacji wasza pomoc będzie mile widziana.

Marek Mazur i jego prezentacja

Po prezentacji przyszła pora na meritum spotkania, czyli gościa specjalnego dr inż. Marka Pańtaka i jego wykład dotyczący dynamiki kładek dla pieszych. Doktor zaczął od zaprezentowania najbardziej widowiskowych, pod względem architektonicznym, przykładów kładek z całego świata. Podkreślił on jak ważne jest poczucie estetyki, oraz zwrócił uwagę na konieczność wzajemnej współpracy architektów i inżynierów, przy projektowaniu tychże obiektów. Kładki dla pieszych dają projektantowi o wiele większą swobodę w kształtowaniu formy niż inne obiekty mostowe. Łagodniejsze są wymagania dotyczące promieni łuków poziomych i pionowych oraz spadków.

Gość specjalny spotkania dr inż. Marek Pańtak

Ważnym czynnikiem jaki wpłynął na projektowanie kładek w ostatnich latach, jest rozwój technologii materiałów. Dzięki postępom w tej dziedzinie buduje się kładki coraz lżejsze oraz smuklejsze. Mają na to również wpływ obciążenia, które są o wiele mniejsze niż w przypadku drogowych czy kolejowych obiektów mostowych. Wszystko to sprawia, że tradycyjna analiza statyczna w projektowaniu kładek stała się w wielu przypadkach niewystarczająca i trzeba było posłużyć się analizą dynamiczną, którą w uogólnieniu omówił dr inż. Marek Pańtak.

Nawet z ostatnich ławek wszystko było widać wyśmienicie

Dowiedzieliśmy się że ruch pieszych oprócz drgań pionowych wzbudza również drgania poprzeczne oraz podłużne. Ponadto zwarty tłum pieszych o ograniczonej swobodzie ruchowej ma tendencje to synchronizowania swoich kroków, co z punktu widzenia dynamiki jest bardzo groźną dla obiektu okolicznością. Innym niebezpiecznym zjawiskiem jest rezonans, mający miejsce kiedy częstotliwość drgań wzbudzonych jest równa częstotliwości drgań własnych konstrukcji. Aby niwelować rezonans na istniejących (i nie tylko) konstrukcjach można zastosować specjalnie dostrajane tłumiki, będące niczym innym jak dodatkową masą podwieszoną sprężyście do konstrukcji.

Doktor tłumaczy jak przemieszcza się środek ciężkości podczas chodu człowieka

Po zakończeniu oficjalnej części spotkania, wszyscy chętni udali się na skromną integrację przy napoju niskoprocentowym, do znanego każdemu studentowi Politechniki, klubu "Dziekanat". Oprócz wspomnianej integracji znalazł się też czas, żeby w luźniejszej atmosferze przedyskutować oraz dopracować wszelkie pomysły związane z działalnością koła. Wszystkim uczestnikom spotkania dziękujemy za przybycie i liczymy na chęć nawiązania współpracy z waszej strony. Do zobaczenia na kolejnym spotkaniu!

Jan Wędzicha

Czytaj więcej »

Przeczytaj od deski do kładki - Damian Dexter Fara - Newport City Footbridge

Kiedyś niestety wszystko się kończy, dlatego też końca dobiegł majowy weekend;( Za to ja powracam na stronę naszego Koła Naukowego, aby zaprezentować Wam kolejną kładkę dla pieszych o nietypowej konstrukcji. Dzisiejszym obiektem naszych “westchnień” będzie The Newport City Footbridge.

fot. valleyboy74

The Newport City Footbridge jest kładką pieszo-rowerową znajdującą się w Newport w Wielkiej Brytanii.

Metryczka obiektu:

• Oficjalna nazwa: Newport City Footbridge
• Użytkowanie:  rowerzyści i piesi
• Przeszkoda:  Usk River
• Lokalizacja:  Newport, UK
• Konstrukcja:  podwieszona
• Szerokość: 5 metrów
• Rozpiętość: 145 metrów
• Data otwarcia: 12 września 2006

Wyświetl większą mapę

Kładka została powieszona do dwóch wzajemnie powiązanych ze sobą masztów, które swoim kształtem przypominają literę A, znajdujących się na wschodnim brzegu (wschodni brzeg był bardziej dostępny i nie ingerował w środowisko mieszkaniowe, itp.). Całość została posadowiona na wspólnym fundamencie, a dodatkowo wsparcie stanowią dwa odciągi (średnica 120 mm) zakotwione za obiektem w oddzielnym bloku kotwiącym. Przedni maszt został ponadto„zaczepiony” poprzez dwa kable do tylnego. Wysokości masztów to kolejno 80 metrów (przedni maszt) oraz 69 metrów (maszt tylny).

Tego typu konstrukcja masztów nie jest przypadkowa. Projektanci chcieli nawiązać więź, pomiędzy stosowanymi w tym miejscu wcześniej żurawiami służącymi do wyładunku transportów, a nowoczesną konstrukcją i technologią. Przyznam szczerze, że maszty wyglądają dość „dramatycznie” i oceniam je jako nieestetyczne. Kładka mimo wszystko zdobyła wiele nagród za estetykę i wykonanie.

fot. aaronsmith

Maszty zostały wykonane z blachy stalowej, którą „zwinięto” w rury, a następnie zespawano, nadając jej aktualny kształt. Przedni masz to element o średnicy 8,2 metra i wadze około 280 ton (dostarczony na budowę w 9 elementach). Masz tylny to rura o średnicy 5,7 metra i wadze 180 ton (dostarczony w 7 sekcjach).

fot. valleyboy

Pomost został „złożony” z 5 części dostarczonych niezależnie na budowę, a następnie zespawanych na miejscu wbudowania. Długość zużytych kabli służących do podwieszenia obiektu to aż pół mili, czyli 800 metrów. Średnica tych elementów waha się od 50 do 120 mm.

Powoli kończą mi się ciekawe pomysły na artykuły o kładkach, ale mam nadzieję, że dzisiaj za bardzo Was nie zanudziłem. Dorzuciłbym więcej zdjęć, ale niestety większość ma zastrzeżone prawa autorskie. Podsumowując: dzisiaj skromny post o wielkim obiekcie, który z pewnością stanowi unikat w światowej dziedzinie budownictwa.

Damian "Dexter" Fara

Czytaj więcej »