Load-carrying capacity of steel railway bridges subjected to long term service according to eurocode standards

• Autorzy: Kossakowski, P.

Warianty tytułu

PL

Zagadnienia nośności stalowych mostów kolejowych poddanych wieloletniej eksploatacji w ujęciu norm eurokod

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

PL

W artykule zaproponowano metodę oceny nośności statycznej kolejowych obiektów mostowych o konstrukcji stalowej, których czas użytkowania przekracza okres dopuszczany wg aktualnie obowiązujących norm Eurokod. Szczegółowo omówiono procedurę obliczeń z uwzględnieniem obciążeń ruchomych mostów kolejowych oraz wymogów dotyczących prowadzenia obliczeń wg normy PN-EN 1991-2:2007. Most kolejowy będący przedmiotem analizy zbudowano pod koniec XIX wieku i eksploatowano przez ponad 100 lat. Wykonano badania stali pobranej z obiektu, co pozwoliło na przyjęcie w obliczeniach rzeczywistych parametrów wytrzymałościowych materiału i uwzględnienie długotrwałego wpływu procesu jego degradacji. W wyniku przeprowadzonej weryfikacji stwierdzono możliwość przekroczenia nośności głównych dźwigarów mostu. Obiekty o podobnym wieku i czasie użytkowania funkcjonują na trasach kolejowych w naszym kraju. Wyniki analizy wskazują na możliwość niespełnienia wymogów aktualnych normatywów, co stwarza ryzyko zagrożenia bezpieczeństwa eksploatacji tych konstrukcji.

EN

The paper presents a method of evaluation of static load-carrying capacity of steel structure railway bridges that are in service for longer than acceptable by Eurocode standards period oftime. The procedure ofapplication ofrailway bridges moving loads and requirements for analysis according to PN-EN 1991-2:2007 standard are presented in details. The old steel railway bridge under analysis was built in the late XIX centuryand used forover100 years. Samples ofthe bridge steel material were examined in laboratory to determine the material real strength parameters taking into account a long term degradation process. The applied verification process revealed that the load-carrying capacityofmain bridge girders could have been exceeded. Structures of similar age and lifetime are still used on railroad routes in our country. Results of the analysis show that requirements of actual standards may not be fulfilled which makes usage of these structures dangerous.

Słowa kluczowe

PL

mosty; normy Eurokod; nośność statyczna; stalowe mosty kolejowe

EN

bridges; Eurocode standards; static load-carrying capacity; steel railway bridges

• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 13, no. 2
• Strony: 115--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kossakowski, P.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Świętokrzyska,

Bibliografia

• [1] PN-EN 1990:2004 Eurokod - Podstawy projektowania konstrukcji.
• [2] Fryba L.: Estimation of Fatigue Life of Railway Bridges under Traffic Loads. Journal of Sound and Vibration, 70, 4, 1980, 527-541
• [3] Imam B.M., Righiniotis T.D., Chryssanthopoulos M.K.: Numerical Modelling of Riveted Railway Bridge Connections for Fatigue Evaluation. Engineering Structures 29, 11,2007,3071-3081
• [4] Imam B.M., Righiniotis T.D., Chryssanthopoulos M.K.: Probabilistic Fatigue Evaluation of Riveted Railway Bridges. Journal of Bridge Engineering, 13, 3, 2008, 237-244
• [5] Akesson B. : Fatigue Life of Riveted Steel Bridges. CRC Press/Balkema, Boca Raton, USA, 2010
• [6] Pipinato A.: Step Level Procedure for Remaining Fatigue Life Evaluation of One Railway Bridge. The Baltic Journal of Road and Bridge Engineering, 5, 1, 2010, 28-37
• [7] Biliszczuk J., Rabiega J.: Badania materiału pierwszego na kontynencie europejskim mostu żelaznego. Inżynieria i Budownictwo, 6, 1997, 308-309
• [8] Konat Ł., Pękalski G., Rabiega J., Sachadel U.: Material Tests of a Bridge from 1796 over the Strzegomka River in Łażany, Lower Silesia. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 5, 4, 2005, 27-41
• [9] Wichtowski B., Hołowaty J.: Właściwości stali w najstarszych spawanych mostach kolejowych w Polsce w świetle badań. Inżynieria i Budownictwo, 5, 2009, 263-267
• [10] Lesiuk G., Szata M.: Degradacja mikrostruktur elementów konstrukcyjnych pochodzących z mostów wzniesionych na przełomie XIX i XX wieku. Zeszyty Naukowe WSOWL, 155, 1, 2010, 96-109
• [11] Lesiuk G., Rabiega J.: Badania wytrzymałościowe XIX-wiecznych elementów konstrukcyjnych wykonanych ze stali zgrzewnych. Logistyka, 6, 2011, 2224-2232
• [12] Kossakowski P.: Parametry wytrzymałościowe i mikro-strukturalne stali mostowej z końca XIX wieku. Przegląd Budowlany, 4, 2013, 14-18
• [13] Wichtowski B., Hołowaty J.: Analiza właściwości materiałowych i spawalności stali zlewnej mostów kolejowych, Inżynieria i Budownictwo, 5, 2013, 247-251
• [14] Hołowaty J., Wichtowski B.: O stanie technicznym najstarszego w Polsce wiaduktu drogowego ze stali zlewnej. Inżynieria i Budownictwo, 7-8, 2013, 404-407
• [15] Wichtowski B.,Hołowaty J.: Badania udarnościowe stali zlewnej mostów kolejowych. Inżynieria i Budownictwo, 1, 2014, 28-32
• [16] PN-EN 1993-1-10:2007 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1-10: Dobór stali ze względu na odporność na kruche pękanie i ciągliwość międzywarstwową
• [17] PN-EN 1991-2:2007 Eurokod 1: Oddziaływania na konstrukcje - Część 2: Obciążenia ruchome mostów
• [18] PN-EN 1993-2:2010 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 2: Mosty stalowe
• [19] PN-EN 10002-1:2004 Metale. Próba rozciągania. Część 1: Metoda badania w temperaturze otoczenia
• [20] PN-EN 10025-2:2007 Wyroby walcowane na gorąco ze stali konstrukcyjnych - Część 2: Warunki techniczne dostawy stali konstrukcyjnych niestopowych
• [21] Bakar A.A., Dow R.S.: Collision and Grouping of Ships. Newcastle University, 2010
• [22] Pereira J., de Jesus A., Xavier J., Tavares J.M.R.S.: Characterisation of S185 steel under monotonic loading by a feature tracking method. ICEM15 - 15th International Conference on Experimental Mechanics, Porto 22-27 July 2012, 1-15
• [23] PN-85/S-10030 Obiekty mostowe - Obciążenia
• [24] PN-EN 1993-1-1:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych - Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.014.008