Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

TEXTOVÝ POPIS NÁVRHU

Návrh mostu je založen na 2 zásadách. První zásadou je odkaz na tradici mostního stavitelství v Praze, s konstrukcí pod úrovní nivelety. Druhou zásadou je přesvědčení, že tento most má být mostem městským, s možností volného pohybu chodců s nerušenou vyhlídkou na řeku a město.

Proto je most navržen jako obloukový - trám s masivními náběhy vytváří oblouky z podhledů mostovky, s absencí konstrukce nad niveletou, provoz na mostě je navržen v jedné úrovni - bez výškového rozdílu mezi pochozími a pojížděnými plochami. V příčném řezu je most symetrický s výrazně ukloněnými konzolovými částmi, kde k centrálně umístěnému dopravnímu pásu pro smíšený tramvajový a autobusový provoz přiléhají sdružené stezky pro pěší a cyklisty (vyhrazený pás pro cyklisty je navržen pouze v místě zastávky MHD).

Na straně Podolí je most napojen tříramennou křižovatkou, povrchové úpravy v ul. Podolské nábřeží jsou protaženy až k hranici opěry mostu. Sdružené stezky pro pěší a cyklisty v ulici Podolské nábřeží plynule přechází do sdružených stezek pro pěší a cyklisty na mostě. Navrženy jsou úpravy vjezdů do areálu Žlutých lázní a stávající loděnice.

Na zlíchovské straně je most napojen křižovatkou do ul. Nádražní – napojení vychází z rekonstrukce tramvajové trati v ulici Nádražní. Prostor předmostí je upraven – s posunutou polohou zastávek MHD, úpravou veřejného prostranství do formy náměstí s rastrem zeleně, návrhem terénních schodišť pro přestup tramvaj – autobus a řešením provozu cyklistů. Mezi schodiště a prostor zastávek je navržena vertikální zelená stěna s popínavou zelení. Pro severní hranici „náměstí“ je ideově naznačena vhodnost zástavby s vytvořením průčelí s živým parterem směrem do veřejného prostoru (vizualizace).

Staticky je most navržen jako spojitý nosník o šesti polích rozpětí 36,0 + 4 x 66,0 + 44,0 m, uložený na každé podpěře pomocí dvojice ložisek s pevným bodem na středovém pilíři P4. Dva pilíře mostu jsou situovány do řečiště Vltavy, dvojice pilířů na břehových liniích a poslední pilíř je umístěn mezi Nádražní a Strakonickou ulici.

Nosnou konstrukci mostu tvoří lichoběžníkový dvoukomorový trám s centrální dělící stěnou proměnné výšky 1,66 - 4,26 m a konstantní šířky 18,1 m z monolitického předpjatého betonu. Celková šířka mezi zábradlími je navržena na 17,7 m.

Pilíře jsou železobetonové, ve tvaru komolých kuželů s eliptickými podstavami. Horizontálně členěné masivní opěry s přístupovými komorami do dutin nosné konstrukce respektují sklon říms 1:10. Nosná konstrukce mostu je na opěrách kryta bočními plentami, které tvarově navazují na průřez mostovky. Z opěr vybíhají opěrné zdi z monolitického železobetonu s lícem ukloněným opět 1:10. Opěrné zdi jsou opatřeny trelážemi s podmínkami pro růst popínavé zeleně.

Založení mostu je navrženo na vrtaných pilotách vetknutých do skalního podloží s výjimkou opěry OP1 a pilíře P2 kde jsou piloty ukončeny v masivní štěrkové terase.

Tramvajový svršek je navržen jako pevná jízdní dráha systému „W-tram“ se žlábkovými širokopatními kolejnicemi s krytem z kamenné dlažby velkého formátu se zarovnaným povrchem. Krytem pochozích ploch je kamenná desková dlažba. S ohledem na oddálení os

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

kolejí je na předpolích navržena i úprava napojení na tramvajové tratě oproti zadání, při respektování minimálních poloměrů 25 m.

Odvodnění stezek, chodníků a tramvajové tratě zajišťují podélné zapuštěné žlábky kryté mřížovými rošty s vyústěním přímo do řeky nebo na břehových částech do kanalizačního systému.

Dilatační spáry mezi nosnou konstrukcí a opěrami kryjí povrchové mostní závěry a délkové změny v kolejích pokrývají kolejová dilatační zařízení situovaná do přechodové oblasti mostu. Z důvodu nezbytné úpravy nivelety vycházející z plavebního profilu a výšky návrhové hladiny Q2002 + 1,0 m jsou kolejové dilatace za opěrou OP7 umístěny ve sklonu 6 %, který je běžně akceptovatelný pro bezpečný provoz tramvajové dopravy.

Realizace mostu proběhne na posuvné skruži, tak aby došlo k minimálním zásahům do řečiště Vltavy a současně byla doba výstavby maximálně zkrácena.

Most je symetricky šířkově uspořádán - s tramvajovým pásem uprostřed a sdruženými trakčními a osvětlovacími stožáry v ose mostu. Vzdálenost os tramvajových tratí je 5,0 m. Mezi tratěmi je v úrovni dlažby kontrastně vyznačen prostor pro bezpečnostní odstupy 1,5 m. Oboustranné sdružené stezky pro pěší a cyklisty jsou od tramvajového pásu odděleny varovným pásem š. 400 mm a řadou zahrazovacích ocelových sloupků á 2,2 m. Varovný pás je navržen jako kamenický výrobek s normovými hmatovými výstupky.

V místě zastávky je šířkové uspořádání symetrické, hrana nástupiště je ve vzdálenosti 1,35 m od osy přilehlé trati. Výška hrany nástupiště je vytvořena překlopením příčného spádu povrchů na mostě v místě zastávky. V místě zastávky je navržen vyhrazený pás pro cyklisty, který je od prostoru samotné zastávky oddělen odvodňovacím žlábkem a varovným pásem š. 400 mm.

Pohledové plochy mostu mají požadavky na hladký pohledový beton, beton velmi světlý. Šikmé boky mostovky jsou členěny vlysy po 1,1 m. Vybavení mostu (zábradlí, zahrazovací sloupky, stožáry pro veřejné osvětlení a trakci, přístřešky na zastávce) je antracitové, tyto prvky vycházejí z podobného tvarového principu. Trakce je zavěšena na stožáry veřejného osvětlení (á 22 m). Slavnostní osvětlení mostu je plošným osvětlením bočnic mostovky a podsvětlením dříků stožárů na mostě.

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

ZJEDNODUŠENÝ STATICKÝ VÝPOČET

1. Základní údaje o mostu

Most je navržen jako spojitá předpjatá trámová konstrukce o 6-ti polích, v příčném směru je konstrukce tvořena náběhovaným komorovým průřezem o dvou otvorech. Uložení nosné konstrukce je na kalotových ložiscích. Opěry masivní, tížné, vnitřní podpěry sloupové eliptického průřezu rozšiřujícího se směrem k základové desce. Založení mostu je hlubinné.

Tvar nosné konstrukce v poli

Tvar nosné konstrukce nad pilířem

Statické schéma, délka taktů výstavby

Materiály: beton nosné konstrukce: C 35/45 beton spodní stavby: C 30/37 beton pilot: C 25/30 betonářská výztuž B 500B předpínací výztuž Y1860 S7

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

2. Výpočetní model a metodika výpočtu

Model mostu byl zpracován ve statickém softwaru umožňujícím globální 3D analýzu, výpočet je prováděn metodou konečných prvků.

Renderovaný model

Statický výpočet byl proveden s ohledem na platný soubor norem ČSN a ČSN EN, dle metodiky mezních stavů.

Ve statickém výpočtu jsou posouzeny tyto mezní stavy:

- mezní stavy únosnosti

- posouzení globální stability

- vyčíslení extrémních reakcí na ložiska

- vyčíslení extrémních reakcí v pilotách

- mezní stavy použitelnosti

- omezení napětí od charakteristického zatížení

- ověření dekomprese pro kvazistálé zatížení

Návrh předpínací výztuže:

Podélné předpětí je navrženo z 22-ti lanových kabelů Y1860 S7 - 15,7 - A s parametry: Modul pružnosti 195 GPa, kotevní napětí σp,in = 1425 MPa, kotevní síla 4,7 MN, podržení napětí t=300 s a následné zakotvení při napínacím napětí.

Předpětí jednotlivých taktů.

takt 1-4 je předepnut 23 ks 22-ti lannými kabely takt 5 je předepnut 26 ks 22-ti lannými kabely takt 6 je předepnut 16 ks 22-ti lannými kabely

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

3. Zatížení mostu 3.1 Skupina stálých zatížení

Zatížení vlastní tíhou [ Go ] mostu bylo automaticky generováno výpočetním softwarem, pro ověření správnosti byla provedena kontrola výsledné tíhy ručním výpočtem. Tíha konstrukce byla vyčíslena na základě tíhy předpjatého betonu dle ČSN EN 1991-1 25kN/m3.

Model byl dále zatížen ostatním stálým zatížením [ G1 ] které se skládá ze souvrství kolejové dráhy, říms a krytu chodníku, zábradlí a ostatního mobiliáře. Z důvodu symetrie konstrukce bylo ostatní stále zatížení zadáváno jeho souhrnnou hodnotou jako liniové zatížení v ose mostu.

3.2 Skupina nahodilých zatížení

Pro ověření mostu bylo využito následujících nahodilých zatížení: - Dopravní zatížení (tramvajová doprava) - Dopravní zatížení (silniční doprava) - Dopravní zatížení (zatížení davem lidí) - Zatížení teplotou (konstantní, nelineární) - Zatížení větrem

Dopravní zatížení

Zatížení tramvajovou dopravou je dle ČSN EN 1991-2 kap. 6.1 (3)P s odkazem na NP 51 specifikovány v NA.2.51.2.2.1 následně. Zatížení tramvajemi je uvažováno jako zatížení soupravou dvou vozidel dle níže uvedeného obrázku. Na most se mají umístit nejvýše tři tramvajové soupravy na každou kolej. Pro předložený most byl z důvodu prostorového rozmístění ložisek navržen odchylný postup od normy a pro výpočet stability EQU je za účelem získání maximálních a minimálních přítlačných reakcí navrženo plné zatížení jedné koleje. Charakteristická normová hodnota Qk = 120 kN.

Qk Qk

Zatížení mostu silničními vozidly bylo s ohledem na požadavek investora, který požaduje návrh městského mostu se sdruženou autobusovou a tramvajovou dopravou za vyloučení ostatní dopravy, navrženo jako zatížení vozidly pro skupinu pozemních komunikací 2.

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

Při výpočtu bylo prokázáno, že účinky tramvajové dopravy převažují účinky silniční dopravy. S ohledem na požadovaný rozsah statického výpočtu zde nejsou dále uváděny.

Zatížení mostu chodci (davem lidí) je modelováno hodnotou 5,0 kN/m2 pochozí plochy. V případě kombinace zatížení mostu davem lidí a kolejovou / silniční dopravou se má užít kombinační hodnota 3,0 kN/m2.

Zatížení teplotou bylo provedeno dle ČSN EN 1991-5

Pro rovnoměrné složky teploty byla uvažována iniciační teplota 10°C. Charakteristická hodnota ochlazení konstrukce Tn,con byla spočítána na hodnotu 32°C Charakteristická hodnota oteplení konstrukce Tn,con byla spočítána na hodnotu 30°C

Nelineární složky teploty byly určeny na základě níže uvedených požadavků, s přihlédnutím na doplňující informace uvedené v normě, a jsou tabelovány níže

Zatížení větrem bylo provedeno v souladu s ČSN EN 1991-4

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

4. Posouzeni nosné konstrukce 4.1 Účinky vnitřních sil

Níže jsou uvedeny ohybové momenty od jednotlivých složek zatížení. Z důvodu požadovaného rozsahu statického výpočtu jsou níže uvedeny pouze ohybové momenty vybraných rozhodujících zatěžovacích.

Vlastní tíha nosné konstrukce G0 - My [KNm]

Ostatní stálé zatížení G1 - My [KNm]

Primární účinky předpětí PP - My [KNm]

Sekundární účinky předpětí PS - My [KNm]

Obálka sil pro nerovnoměrné sedání konstrukce - My [KNm]

Obálka sil pro zatížení mostu pojezdem tramvají - My [KNm]

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

Obálka sil pro kvazistálou kombinaci - My [KNm]

Obálka sil pro charakteristickou kombinaci - My [KNm]

Obálka sil pro mezní stav únosnosti kombinace 6.10a a 6.10b - My [KNm]

4.2 Mezní stavy použitelnosti - napjatostní stavy v konstrukci

Pro posouzení návrhu nosné konstrukce byly sestaveny jednotlivé kombinace zatěžovacích stavů, na základě kterých bylo vyčísleno napětí v krajních vláknech průřezů.

Kvazistálá kombinace Maximální napětí v horních vláknech průřezu - h,max [MPa]

Minimální napětí v horních vláknech průřezu - h,min [MPa]

Maximální napětí v dolních vláknech průřezu - h,max [MPa]

Minimální napětí v dolních vláknech průřezu - h,min [MPa]

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

Charakteristická kombinace Maximální napětí v horních vláknech průřezu - h,max [MPa]

Minimální napětí v horních vláknech průřezu - h,min [MPa]

Maximální napětí v dolních vláknech průřezu - h,max [MPa]

Minimální napětí v dolních vláknech průřezu - h,min [MPa]

4.3 Deformace konstrukce

Pro ověření bezpečnosti provozu kolejových vozidel a komfortu jízdy byl průhyb konstrukce omezen hodnotou 1/1200. V předloženém architektonickém návrhu s rozpětím hlavního pole 66 m je limitní průhyb od dopravy 55 mm.

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

5. Vyčíslení reakcí na ložiska:

6. Návrh a posouzení založení mostu:

Mostní objekt je založen hlubině na vrtaných velkoprůměrových pilotách Ø1200 mm délky v rozmezí 6,0 – 13 m. Piloty pro podpěry OP1 a P2 jsou navrženy jako plovoucí ukončené ve vrstvách štěrkové terasy, piloty pilířů P3, P6 a opěry OP7 jsou vetknuty do skalního břidlicového podloží, piloty pilířů P4 a P5 jsou vetknuty do skalního podloží tvořeného vápencem.

6.1 Pilíř P5

Tabulka reakcí na základ pilíře P5

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

Extrémní osové síly (MSP) v pilotách základového roštu P5

6.2 Pilíř P6

Tabulka reakcí na základ pilíře P6

Extrémní osové síly (MSP) v pilotách základového roštu P6

6.3 Opěra OP1

Tabulka reakcí na základ opěry OP1

Architektonicko – konstrukční soutěž DVORECKÝ MOST

Extrémní osové síly (MSP) v pilotách základového roštu OP1

7. Závěr

Mostní objekt vyhověl na všechna výše popsaná zatížení a posuzovaná kritéria.

Byla splněna limitní kritéria dekomprese pro kvazistálou kombinaci, omezení napětí pro charakteristickou kombinaci, průhyb konstrukce od dopravy. Dále bylo prokázáno, že nedochází k tahovým reakcím v ložiscích a charakteristická hodnota zatížení pilot nepřesahuje 3,7 MN, pro mezní stav únosnosti pak 5,0 MN.