Trwałość mostów stalowych

Trwałość mostów stalowych

rok wydania: 2022, wydanie pierwsze
ISBN: 978-83-01-22184-3
ilość stron: 684
format: 16,5x23,5 cm
oprawa: miękka

Opis

Obiekty mostowe, w tym te o konstrukcji stalowej, to ogromny majątek narodowy, którego powstanie wymagało dużego nakładu sił i środków. Tym samym wydaje się oczywiste, że majątek ten wymaga odpowiedniego utrzymania, wykonywania prac remontowych i zabiegów renowacyjnych oraz wzmacniania konstrukcji, aby możliwe było ich wieloletnie użytkowanie. W tym kontekście zagadnienie trwałości mostów nabiera szczególnego znaczenia. Opisywana w książce tematyka stanowi szerokie spectrum wiedzy z wielu dziedzin, które są wzajemnie ściśle związane. Dotyczy zarówno sposobu właściwego konstruowania obiektów mostowych, stosowanych technologii i używanych materiałów, jak też jakości samego procesu ich wznoszenia. Ma to też bezpośredni związek z poziomem utrzymania obiektów w trakcie ich eksploatacji, wielkością przeznaczonych nakładów finansowych na ten cel, jak również z metodami zarządzania drogową i kolejową gospodarką mostową. Książka kierowana jest przede wszystkim do projektantów i wykonawców stalowych obiektów mostowych, jak i jednostek zarządzających mostami i zajmujących się ich szeroko pojętym utrzymaniem. To cenna pozycja również dla studentów specjalności w ramach dyscypliny inżynieria lądowa i transport.

Spis treści

Od autora / 9
Wykaz ważniejszych symboli i oznaczeń / 13

1. Wstęp / 17
Piśmiennictwo do rozdziału 1 / 52

2. Trwałość mostów stalowych / 55
2.1. Wprowadzenie / 56
2.2. Stan techniczny obiektów mostowych w Polsce / 59
2.2.1. Stan techniczny mostów drogowych / 59
2.2.2. Stan techniczny mostów kolejowych / 73
2.3. Trwałość pomostów w mostach stalowych 85
2.3.1. Wprowadzenie / 85
2.3.2. Trwałość pomostów niewspółpracujących / 85
2.3.3. Trwałość pomostów ortotropowych / 91
2.3.4. Trwałość pomostów zespolonych / 94
2.4. Trwałość połączeń w mostach stalowych / 101
2.4.1. Wprowadzenie / 101
2.4.2. Trwałość połączeń nitowanych / 103
2.4.3. Trwałość połączeń spawanych / 111
2.4.4. Trwałość połączeń na śruby i śruby sprężające / 119
2.5. Trwałość obiektów gruntowo-powłokowych ze stalowych blach falistych / 125
2.6. Czynniki wpływające na trwałość mostów stalowych / 132
2.6.1. Wprowadzenie / 132
2.6.2. Wpływ stanu hydroizolacji pomostu / 138
2.6.3. Wpływ właściwego sposobu odwodnienia / 149
2.6.4. Wpływ stanu technicznego urządzeń dylatacyjnych / 163
2.6.5. Wpływ stanu technicznego łożysk / 177
2.6.6. Wpływ stanu technicznego innych elementów wyposażenia / 196
2.6.7. Wpływ stanu technicznego urządzeń obcych / 208
2.7. Ocena i miary stanu technicznego mostów w ujęciu teoretycznymi praktycznym / 212
2.7.1. Wprowadzenie / 212
2.7.2. Teoretyczne metody obliczania prawdopodobieństwa awarii w czasie eksploatacji / 215
2.7.3. Współczynniki bezpieczeństwa konstrukcji / 224
2.7.4. Systemy inspekcji i praktyczne miary stanu technicznego drogowych obiektów mostowych / 227
2.7.5. Systemy inspekcji stanu technicznego kolejowych obiektów mostowych / 234
2.8. Opis degradacji mostów stalowych / 239
2.8.1. Modele degradacji mostów / 239
2.8.2. Krzywe degradacji mostów stalowych / 245
Piśmiennictwo do rozdziału 2 / 254

3. Zjawisko zmęczenia w mostach stalowych / 265
3.1. Wprowadzenie / 266
3.2. Przyczyny powstawania uszkodzeń zmęczeniowych / 279
3.3. Czynniki eksploatacyjne wpływające na nośność zmęczeniową / 284
3.3.1. Uwagi wstępne / 284
3.3.2. Obciążenia eksploatacyjne – drogowe / 285
3.3.3. Obciążenia eksploatacyjne – kolejowe / 305
3.3.4. Obciążenia ponadnormatywne / 314
3.3.5. Skutki techniczno-ekonomiczne zmiany dopuszczalnych normowych obciążeń na osie / 315
3.4. Badania nośności eksploatacyjnej / 319
3.4.1. Badania materiałowe / 319
3.4.2. Badania na rzeczywistych obiektach mostowych / 334
3.5. Wytrzymałość zmęczeniowa i trwałość eksploatacyjna konstrukcji mostów stalowych / 345
3.5.1. Wprowadzenie / 345
3.5.2. Oceny stopnia wyeksploatowania mostów stalowych / 359
3.5.3. Przykłady rzeczywistych rezerw trwałości zmęczeniowej przebadanych w terenie konstrukcji mostów stalowych / 359
Piśmiennictwo do rozdziału 3 / 363

4. Zjawisko korozji w mostach stalowych / 375
4.1. Wprowadzenie / 376
4.2. Przyczyny występowania korozji / 378
4.3. Rodzaje korozji / 383
4.4. Elementy mostów stalowych szczególnie narażone na korozję / 391
4.5. Wpływ korozji na nośność doraěną mostów stalowych / 397
4.6. Ocena uszkodzeń korozyjnych mostów stalowych / 413
Piśmiennictwo do rozdziału 4 / 423

5. Wpływ korozji na nośność zmęczeniową mostów stalowych / 427
5.1. Zjawisko zmęczenia korozyjnego w mostach stalowych / 428
5.2. Ocena przebiegu procesów korozyjnych na podstawie badań rzeczywistych konstrukcji mostowych / 440
5.2.1. Badania identyfikacji zjawiska korozji w elementach stalowych mostów drogowych / 441
5.2.2. Badania identyfikacji zjawiska korozji w elementach stalowych mostów kolejowych / 444
5.2.3. Analiza wyników badań identyfikacji zjawiska korozji w mostach stalowych / 447
5.3. Badania zmęczenia korozyjnego konstrukcyjnych stali mostowych / 448
5.3.1. Wprowadzenie / 448
5.3.2. Przygotowanie próbek do badań wraz z zamodelowaniem rzeczywistego przebiegu procesu korozji w warunkach laboratoryjnych / 449
5.3.3. Badania statyczne stali / 453
5.3.4. Badania zmęczeniowe stali / 456
5.3.5. Analiza otrzymanych wyników badań zmęczeniowych / 460
5.4. Wnioski z przeprowadzonych badań laboratoryjnych zmęczenia korozyjnego stali mostowych / 470
5.5. Przykład praktycznego uwzględniania wpływu zjawiska zmęczenia korozyjnego na trwałość zabytkowego mostu zespolonego / 471
Piśmiennictwo do rozdziału 5 / 479

6. Metody uwzględniania trwałości mostów stalowych w projektowaniu / 483
6.1. Metody opracowane przez autora / 484
6.1.1. Określanie trwałości konstrukcji mostów stalowych pod kątem zmęczenia / 484
6.1.2. Sprawdzanie wytrzymałości zmęczeniowej konstrukcji dla założonej normowej trwałości obiektu / 495
6.1.3. Sposób oceny wytrzymałości zmęczeniowej i trwałości obiektów eksploatowanych / 499
6.1.4. Metoda szacowania wpływu korozji na nośność konstrukcji stalowych obiektów mostowych / 512
6.2. Wybrane metody uwzględniania trwałości i nośności zmęczeniowej w przepisach technicznych na świecie / 515
6.2.1. Metody uwzględniania trwałości – w tym zmęczeniowej – w przepisach australijskich / 515
6.2.2. Metody uwzględniania trwałości – w tym zmęczeniowej – w przepisach niemieckich / 516
6.2.3. Metoda szacowania stanu granicznego zmęczenia według przepisów amerykańskich / 521
6.3. Uwzględnianie trwałości i sprawdzanie nośności zmęczeniowej według Eurokodu 3 / 536
Piśmiennictwo do rozdziału 6 / 543

7. Działania zapewniające odpowiednią trwałość konstrukcji mostów stalowych / 549
7.1. Wprowadzenie / 550
7.2. Ochrona konstrukcyjna / 551
7.3. Ochrona materiałowo-strukturalna / 564
7.3.1. Wprowadzenie / 564
7.3.2. Stosowanie stali trudnordzewiejących / 565
7.4. Ochrona powierzchniowa / 572
7.4.1. Wprowadzenie / 572
7.4.2. Systemy malarskie 581
7.4.3. Powłoki metalizacyjne / 587
7.4.4. Systemy metalizacyjno-malarskie / 596
7.5. Zapewnienie trwałości obiektów gruntowo-powłokowych z blach falistych / 600
Piśmiennictwo do rozdziału 7 / 610

8. Zarządzanie i systemy eksperckie w aspekcie trwałości mostów / 615
8.1. Zarządzanie obiektami mostowymi / 616
8.1.1. Zarządzanie drogowymi obiektami mostowymi / 617
8.1.2. Zarządzanie kolejowymi obiektami mostowymi / 620
8.2. System Gospodarki Mostowej / 622
8.2.1. Rys historyczny SGM / 623
8.2.2. Funkcjonowanie SGM / 626
8.3. System zarządzania mostami kolejowymi SMOK / 638
8.3.1. Rys historyczny systemu SMOK / 640
8.3.2. Funkcjonowanie systemu SMOK / 641
8.4. Wykorzystanie technologii BIM w zarządzaniu gospodarką mostową / 648
8.5. Metody analizy cyklu życia (LCA) w aspekcie trwałości mostów stalowych / 660
8.6. Wybrane zagraniczne systemy zarządzania obiektami mostowymi / 669
Piśmiennictwo do rozdziału 8 / 677

9. Podsumowanie / 683
Słownik ważniejszych terminów / 687