Trwałość mostów stalowych - ebook
Wydawnictwo:
Data wydania:
30 września 2022
Format ebooka:
EPUB
Format
EPUB
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najpopularniejszych formatów e-booków na świecie.
Niezwykle wygodny i przyjazny czytelnikom - w przeciwieństwie do formatu
PDF umożliwia skalowanie czcionki, dzięki czemu możliwe jest dopasowanie
jej wielkości do kroju i rozmiarów ekranu. Więcej informacji znajdziesz
w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Format
MOBI
czytaj
na czytniku
czytaj
na tablecie
czytaj
na smartfonie
Jeden z najczęściej wybieranych formatów wśród czytelników
e-booków. Możesz go odczytać na czytniku Kindle oraz na smartfonach i
tabletach po zainstalowaniu specjalnej aplikacji. Więcej informacji
znajdziesz w dziale Pomoc.
Multiformat
E-booki w Virtualo.pl dostępne są w opcji multiformatu.
Oznacza to, że po dokonaniu zakupu, e-book pojawi się na Twoim koncie we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego tytułu.
Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na karcie produktu.
Multiformat
E-booki sprzedawane w księgarni Virtualo.pl dostępne są w opcji
multiformatu - kupujesz treść, nie format. Po dodaniu e-booka do koszyka
i dokonaniu płatności, e-book pojawi się na Twoim koncie w Mojej
Bibliotece we wszystkich formatach dostępnych aktualnie dla danego
tytułu. Informacja o dostępności poszczególnych formatów znajduje się na
karcie produktu przy okładce. Uwaga: audiobooki nie są objęte opcją
multiformatu.
czytaj
na tablecie
Aby odczytywać e-booki na swoim tablecie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. Bluefire
dla EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na czytniku
Czytanie na e-czytniku z ekranem e-ink jest bardzo wygodne i nie męczy
wzroku. Pliki przystosowane do odczytywania na czytnikach to przede
wszystkim EPUB (ten format możesz odczytać m.in. na czytnikach
PocketBook) i MOBI (ten fromat możesz odczytać m.in. na czytnikach Kindle).
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
czytaj
na smartfonie
Aby odczytywać e-booki na swoim smartfonie musisz zainstalować specjalną
aplikację. W zależności od formatu e-booka oraz systemu operacyjnego,
który jest zainstalowany na Twoim urządzeniu może to być np. iBooks dla
EPUBa lub aplikacja Kindle dla formatu MOBI.
Informacje na temat zabezpieczenia e-booka znajdziesz na karcie produktu
w "Szczegółach na temat e-booka". Więcej informacji znajdziesz w dziale
Pomoc.
Czytaj fragment
Pobierz fragment
Pobierz fragment w jednym z dostępnych formatów
Trwałość mostów stalowych - ebook
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.
| Kategoria: | Inżynieria i technika |
| Zabezpieczenie: |
Watermark
|
| ISBN: | 978-83-01-22249-9 |
| Rozmiar pliku: | 52 MB |
FRAGMENT KSIĄŻKI
OD AUTORA
Tytułowa tematyka trwałości mostów stalowych jest zagadnieniem o dużym znaczeniu technicznym, ekonomicznym, jak również społecznym. Jest ona szczególnie ważna w kontekście możliwości bezawaryjnego, niezakłóconego korzystania przez nas, jako użytkowników, z niezbędnych w codziennym życiu drogowych, kolejowych i pieszo-rowerowych ciągów komunikacyjnych.
Obiekty mostowe, w tym te o konstrukcji stalowej, to ogromny majątek narodowy, który wymagał dużego nakładu sił i środków, a także ogromnego „wsadu” wiedzy, i jest dorobkiem wielu pokoleń. Tym samym wydaje się oczywistym, że majątek ten wymaga odpowiedniego utrzymania, wykonywania prac remontowych i zabiegów renowacyjnych, bądź też wzmacniania konstrukcji, aby możliwe było ich wieloletnie użytkowanie (jest oczywistym, że jak najdłuższe). W tym kontekście zagadnienie trwałości mostów nabiera szczególnego znaczenia.
Opisywana tematyka stanowi szerokie spectrum wiedzy z wielu dziedzin, które są wzajemnie ściśle związane. Dotyczą one zarówno sposobu właściwego konstruowania obiektów, stosowanych technologii i używanych materiałów – różnych na przestrzeni lat, 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 gospodarką mostową.
Dlatego też opisanie tytułowego zagadnienia w jednym „dziele” jawi się jako trudne, a nawet bardzo trudne – z czego zdałem sobie sprawę już przy przygotowywaniu spisu treści. Było to zaraz po otrzymaniu propozycji wydawnictwa na przygotowanie tej monografii. Fakt zaproponowania opracowania tej książki uznaję z satysfakcją jako wyróżnienie i, co dla mnie osobiście również ważne, zauważenie mojego wcześniejszego dorobku w tej tematyce.
Monografia została przygotowana na bazie wieloletniej działalności w dziedzinie mostownictwa, zarówno o charakterze teoretycznym, jak i praktycznym, w tym licznych przeprowadzonych studiów literaturowych, ale także na podstawie wcześniejszych własnych prac badawczych i wdrożeniowych.
Zagadnienia związane bezpośrednio z konstrukcjami mostów stalowych, sposobami ich projektowania, wykonawstwa i badań, a także zarządzania i właściwego ich utrzymania były wiodącą tematyką od czasu ukończenia studiów i podjęcia pracy na Politechnice Wrocławskiej i przeplatały się w całym moim zawodowym życiu.
Wnikliwość i zasady właściwego porządkowania zagadnień technicznych zaszczepił we mnie już mój ojciec Jędrzej, który jako doświadczony projektant mostów kolejowych w pierwszych latach mojej pracy naukowej interesował się prowadzonymi przeze mnie badaniami.
Opisana w książce problematyka jest wynikiem nie tylko własnych prac, ale także wielu zespołów badawczych, z którymi miałem okazję współpracować i często nimi kierować w ramach prac zleconych z tzw. przemysłu, prac wdrożeniowych, ale także grantów naukowo-badawczych, krajowych i zagranicznych.
Pragnę wyróżnić tu doświadczenia zdobyte w zespole mostowym Politechniki Wrocławskiej, a następnie Przedsiębiorstwie Budownictwa Drogowo-Mostowego przy wznoszeniu mostów stalowych z użyciem nowatorskich w owym czasie technologii. Praca zawodowa w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów m.in. przy badaniach odbiorczych konstrukcji mostowych, właściwej ocenie stanu technicznego konstrukcji, w tym pod kątem zjawisk korozyjnych, wdrażaniu nowych technologii m.in. mostów gruntowo-powłokowych, nowych gatunków stali, elementów wyposażenia, czy też antykorozji, pozwoliła na ocenę i określenie właściwych zasad utrzymania obiektów mostowych. Zdobyłem tam też ogromne doświadczenie w zakresie zarządzania obiektami mostowymi, w tym na temat przeglądów i procedur dokumentowania stanu technicznego, pełniąc przez kilkanaście lat funkcję Głównego Koordynatora Systemu Gospodarki Mostowej (SGM) od samego początku jego tworzenia (z ramienia Ministerstwa Transportu, a następnie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad). Warto wspomnieć, że system ten w drogownictwie działa do dzisiaj.
Dużą pomoc przy powstaniu tego dzieła zarówno pod kątem merytorycznym, jak i organizacyjnym otrzymałem od członków mojego zespołu w ramach działalności mojej firmy konsultingowo-projektowej Infrastruktura Komunikacyjna Sp. z o.o. Chciałbym wyróżnić w tym miejscu mgr. inż. Jerzego Howisa i mgr inż. Weronikę Dołęga, którzy również przyczynili się do końcowej formy tej publikacji.
Jest oczywistym, że prace badawcze, projektowe, proces inwestycyjny, zadania utrzymaniowe to prace zespołowe. Bez udziału całego zespołu nie osiągnie się pożądanych efektów.
Oprócz działalności praktycznej skupiam się również na pracy dydaktyczno-naukowej w Uniwersytecie Zielonogórskim, gdzie przed kilkunastu laty pod moim kierunkiem powstała specjalność drogowo-mostowa. Tym samym mam bezpośrednią możliwość kształcenia młodego pokolenia inżynierów i przekazywania wiedzy na temat zagadnień związanych z teoretycznymi i praktycznymi aspektami drogownictwa i mostownictwa, w tym otwarcie na temat trwałości mostów i jej wagi we właściwym podejściu do konstruowania obiektów mostowych.
Dlatego też, wszystkim osobom, z którymi miałem i mam przyjemność przez te wszystkie dekady zawodowej działalności pracować, a które z pewnością w znacznym stopniu przyczyniły się do powstania tej książki o tak szerokim zakresie tematycznym, serdecznie dziękuję.
Na końcową formę i czytelność monografii miały duży wpływ cenne uwagi i sugestie znamienitych recenzentów w osobach prof. Kazimierza Furtaka i prof. Wojciecha Radomskiego. Pragnę im w tym miejscu złożyć serdeczne podziękowania za włożony trud i poświęcony czas na opracowanie recenzji.
Słowa podziękowania należą się też mojej żonie Iwonie i rodzinie za wyrozumiałość.
Moim zdaniem w codziennej praktyce nie docenia się w sposób właściwy wagi problematyki trwałości. Wszyscy wiemy, że eksploatowany obiekt mostowy jest najczęściej niezauważany aż do momentu wyłączenia go z użytkowania, a przecież należy sobie uświadomić, że to właśnie trwałość decyduje, jak długo będzie on składową częścią tak nam wszystkim niezbędnej infrastruktury komunikacyjnej.
Nowy, wspaniały most cieszy nas wszystkich jako użytkowników. Należy mieć jednak na uwadze, że oprócz podstawowych parametrów technicznych oraz użytkowych, jakie musi on spełniać, ważna jest jego trwałość. Zależy ona od wielu cech, m.in.:
• jakości i kompletności prac projektowych,
• jakości wykonawstwa,
• jakości materiałów i technologii,
• metod zarządzania obiektem,
• poziomu utrzymania.
Jak z powyższego widać, zaburzenie na każdym etapie jednej z tych cech powoduje niechybne obniżenie trwałości, co przekłada się nie tylko na ograniczenie możliwości użytkowych obiektu, ale także na aspekt ekonomiczny i ekologiczny. Konstrukcja mostu o zmniejszonej trwałości wskutek na przykład niewłaściwej jakości jej wykonania bądź też zastosowanych złej jakości materiałów jest kosztowna w utrzymaniu, a w skrajnych przypadkach jej wzmocnienie lub przebudowa będzie generowała znaczne nakłady finansowe. Ponadto konieczność wykonywania z większą częstotliwością zabiegów utrzymaniowych, a w konsekwencji rozbiórka nietrwale skonstruowanego i niewłaściwie utrzymywanego obiektu wiąże się z oczywistymi stratami dla środowiska naturalnego. Trwałość konstrukcji obiektów mostowych jest ściśle zatem powiązana z zasadami zrównoważonego rozwoju.
Właściwe docenienie problematyki trwałości mostów stalowych jest niezwykle istotne pod względem technicznym, ale co również ważne pod względem właściwości użytkowych, bezpieczeństwa i zasad ekonomiki i wpisuje się w ochronę środowiska naturalnego. Opisane to zostało w przekazywanej do rąk szerokiego grona czytelników książce. Właśnie to przesłanie było moim głównym motywem opracowania tej monografii.
Zielona Góra, luty 2022
Adam WysokowskiWYKAZ WAŻNIEJSZYCH SYMBOLI I OZNACZEŃ
A – pole powierzchni przekroju pierwotnego
a₁ – współczynnik zależny od materiału konstrukcji
a₂ – współczynnik zależny od niszczącego działania wody i powietrza oraz zawartych w nich domieszek agresywnych
a₃ – współczynnik zależny od obciążeń użytkowych działających na most
a₄ – współczynnik zależny od jakości materiałów
a₅ – współczynnik zależny od jakości wykonania
a₆ – współczynnik zależny od jakości utrzymania mostu związany z agresywnością środowiska korozyjnego, w którym element pracuje (wpływ czynników eksploatacji i utrzymania mostu)
aK, bK – odpowiednio sinusowy i kosinusowy element szeregu Fouriera
b – wykładnik wytrzymałości zmęczeniowej
c – wykładnik zmęczeniowego odkształcenia plastycznego
C – średnia penetracja korozyjna w µm (zmienna losowa)
di – i-ty odczyt grubości
dmax – maksymalna pomierzona grubość przekroju
dmin – minimalna pomierzona grubość przekroju
– średnia grubość
E – moduł Younga
– operator wartości oczekiwanej względem rozkładu
F – powierzchnia obszaru zniszczenia korozyjnego
FZ – dystrybuanta prawdopodobieństwa zapasu bezpieczeństwa
– dystrybuanta zmiennej losowej chi-kwadrat z n stopniami swobody
– gęstość zmiennej losowej chi-kwadrat z n stopniami swobody
– funkcja gęstości prawdopodobieństwa dla wektora losowego
f₀ – gęstość standardowego rozkładu normalnego
fZ – funkcja gęstości prawdopodobieństwa zapasu bezpieczeństwa
h – głębokość wżeru wywołanego korozją
K – współczynnik wytrzymałości cyklicznej
– funkcja gęstości prawdopodobieństwa dla wektora
m – współczynnik nachylenia krzywych zmęczeniowych
ML – ubytki korozyjne
n – całkowita liczba pomiarów
N – całkowita liczba zakresów naprężeń w widmie
– równoważna liczba cykli zakresów naprężeń
– równoważna zastępcza liczba cykli o zakresach naprężeń od ruchomych obciążeń normowych (parametr eksploatacyjnego widma naprężeń)
ni – liczba cykli w danym bloku widma o poziomie naprężeń s₁
Ni – maksymalna żywotność elementu odpowiadająca naprężeniom si
p – potęga równoważności
p(x) – wartości sił na długości linii wpływowej
qk – współczynnik rozdziału poprzecznego obciążeń dla pasa k
R – nośność, wytrzymałość
RH – wilgotność względna powietrza
S – obciążenie
t – liczba cykli
T – temperatura
T – trwałość (w latach)
Td – okres dotychczasowej eksploatacji mostu
TFe – trwałość stali (blachy falistej) w zależności od jej grubości
Tmax – maksymalna długość okresu trwałości technicznej mostu
Tn – normowy okres eksploatacji obiektu
Tpm – okres ochrony (trwałość) powłoki malarskiej
TZn – okres ochrony (trwałość) powłoki cynkowej
X₁, … , Xk – wartości charakterystyczne parametrów obciążenia
y(x) – rzędne linii wpływowej statycznej (momentu lub reakcji) dla przekroju
Y₁, … ,Yn – wartości charakterystyczne parametrów, od których zależy nośność
Z – zapas bezpieczeństwa
– wartość oczekiwana zapasu bezpieczeństwa
2Nf – liczba nawrotów obciążenia (półcykli)
β – współczynnik działania karbu
β k – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od korozyjnych ubytków przekroju poprzecznego
β s – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od agresywności środowiska korozyjnego (wpływ czynników utrzymania)
β w – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od koncentracji naprężeń od wżerów korozyjnych
∆σi – i-ty zakres naprężeń widma
ϕ∆ norm – normowy współczynnik dynamiczny zakresu naprężeń
∆σn – zakres naprężeń normowych
ϕ∆rzecz. – współczynnik dynamiczny zakresu naprężeń od obciążeń rzeczywistych
– jednostajny rozkład prawdopodobieństwa na n-wymiarowej sferze
σ ’f – współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej (przyjmuje się jako równowartość naprężenia zerwania przy statycznym rozciąganiu)
ε ’f – współczynnik zmęczeniowego odkształcenia
σ₀ – naprężenie cyklicznej granicy plastyczności
γf1, … , γfk – częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla obciążenia
γm1, … ,γmn – częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla parametrów nośności
σn – miarodajne naprężenie normowe
∆W – energia jednostkowa w funkcji liczby 2Nf
σz – odchylenie standardowe zapasu bezpieczeństwa
ΔσA, ΔτA – wytrzymałość zmęczeniowa normatywna (dla N = 2 ⋅10⁶) w zależności od występującego typu karbu
Δσn – zakres naprężeń od ruchomych obciążeń normowych
Δσc Δτc – wytrzymałość zmęczeniowa normatywna
Δσd – wytrzymałość zmęczeniowa graniczna
ΔσL – wytrzymałość zmęczeniowa trwała
σc – zakres zmienności naprężeń ściskających
σt – zakres zmienności naprężeń rozciągających
γf – współczynnik zależny od okresu rejestracji widma
σwf – naprężenia miarodajne ściskające do wyznaczenia zmienności naprężeń
τwf – naprężenia miarodajne styczne do wyznaczenia zmienności naprężeń
Tytułowa tematyka trwałości mostów stalowych jest zagadnieniem o dużym znaczeniu technicznym, ekonomicznym, jak również społecznym. Jest ona szczególnie ważna w kontekście możliwości bezawaryjnego, niezakłóconego korzystania przez nas, jako użytkowników, z niezbędnych w codziennym życiu drogowych, kolejowych i pieszo-rowerowych ciągów komunikacyjnych.
Obiekty mostowe, w tym te o konstrukcji stalowej, to ogromny majątek narodowy, który wymagał dużego nakładu sił i środków, a także ogromnego „wsadu” wiedzy, i jest dorobkiem wielu pokoleń. Tym samym wydaje się oczywistym, że majątek ten wymaga odpowiedniego utrzymania, wykonywania prac remontowych i zabiegów renowacyjnych, bądź też wzmacniania konstrukcji, aby możliwe było ich wieloletnie użytkowanie (jest oczywistym, że jak najdłuższe). W tym kontekście zagadnienie trwałości mostów nabiera szczególnego znaczenia.
Opisywana tematyka stanowi szerokie spectrum wiedzy z wielu dziedzin, które są wzajemnie ściśle związane. Dotyczą one zarówno sposobu właściwego konstruowania obiektów, stosowanych technologii i używanych materiałów – różnych na przestrzeni lat, 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 gospodarką mostową.
Dlatego też opisanie tytułowego zagadnienia w jednym „dziele” jawi się jako trudne, a nawet bardzo trudne – z czego zdałem sobie sprawę już przy przygotowywaniu spisu treści. Było to zaraz po otrzymaniu propozycji wydawnictwa na przygotowanie tej monografii. Fakt zaproponowania opracowania tej książki uznaję z satysfakcją jako wyróżnienie i, co dla mnie osobiście również ważne, zauważenie mojego wcześniejszego dorobku w tej tematyce.
Monografia została przygotowana na bazie wieloletniej działalności w dziedzinie mostownictwa, zarówno o charakterze teoretycznym, jak i praktycznym, w tym licznych przeprowadzonych studiów literaturowych, ale także na podstawie wcześniejszych własnych prac badawczych i wdrożeniowych.
Zagadnienia związane bezpośrednio z konstrukcjami mostów stalowych, sposobami ich projektowania, wykonawstwa i badań, a także zarządzania i właściwego ich utrzymania były wiodącą tematyką od czasu ukończenia studiów i podjęcia pracy na Politechnice Wrocławskiej i przeplatały się w całym moim zawodowym życiu.
Wnikliwość i zasady właściwego porządkowania zagadnień technicznych zaszczepił we mnie już mój ojciec Jędrzej, który jako doświadczony projektant mostów kolejowych w pierwszych latach mojej pracy naukowej interesował się prowadzonymi przeze mnie badaniami.
Opisana w książce problematyka jest wynikiem nie tylko własnych prac, ale także wielu zespołów badawczych, z którymi miałem okazję współpracować i często nimi kierować w ramach prac zleconych z tzw. przemysłu, prac wdrożeniowych, ale także grantów naukowo-badawczych, krajowych i zagranicznych.
Pragnę wyróżnić tu doświadczenia zdobyte w zespole mostowym Politechniki Wrocławskiej, a następnie Przedsiębiorstwie Budownictwa Drogowo-Mostowego przy wznoszeniu mostów stalowych z użyciem nowatorskich w owym czasie technologii. Praca zawodowa w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów m.in. przy badaniach odbiorczych konstrukcji mostowych, właściwej ocenie stanu technicznego konstrukcji, w tym pod kątem zjawisk korozyjnych, wdrażaniu nowych technologii m.in. mostów gruntowo-powłokowych, nowych gatunków stali, elementów wyposażenia, czy też antykorozji, pozwoliła na ocenę i określenie właściwych zasad utrzymania obiektów mostowych. Zdobyłem tam też ogromne doświadczenie w zakresie zarządzania obiektami mostowymi, w tym na temat przeglądów i procedur dokumentowania stanu technicznego, pełniąc przez kilkanaście lat funkcję Głównego Koordynatora Systemu Gospodarki Mostowej (SGM) od samego początku jego tworzenia (z ramienia Ministerstwa Transportu, a następnie Generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad). Warto wspomnieć, że system ten w drogownictwie działa do dzisiaj.
Dużą pomoc przy powstaniu tego dzieła zarówno pod kątem merytorycznym, jak i organizacyjnym otrzymałem od członków mojego zespołu w ramach działalności mojej firmy konsultingowo-projektowej Infrastruktura Komunikacyjna Sp. z o.o. Chciałbym wyróżnić w tym miejscu mgr. inż. Jerzego Howisa i mgr inż. Weronikę Dołęga, którzy również przyczynili się do końcowej formy tej publikacji.
Jest oczywistym, że prace badawcze, projektowe, proces inwestycyjny, zadania utrzymaniowe to prace zespołowe. Bez udziału całego zespołu nie osiągnie się pożądanych efektów.
Oprócz działalności praktycznej skupiam się również na pracy dydaktyczno-naukowej w Uniwersytecie Zielonogórskim, gdzie przed kilkunastu laty pod moim kierunkiem powstała specjalność drogowo-mostowa. Tym samym mam bezpośrednią możliwość kształcenia młodego pokolenia inżynierów i przekazywania wiedzy na temat zagadnień związanych z teoretycznymi i praktycznymi aspektami drogownictwa i mostownictwa, w tym otwarcie na temat trwałości mostów i jej wagi we właściwym podejściu do konstruowania obiektów mostowych.
Dlatego też, wszystkim osobom, z którymi miałem i mam przyjemność przez te wszystkie dekady zawodowej działalności pracować, a które z pewnością w znacznym stopniu przyczyniły się do powstania tej książki o tak szerokim zakresie tematycznym, serdecznie dziękuję.
Na końcową formę i czytelność monografii miały duży wpływ cenne uwagi i sugestie znamienitych recenzentów w osobach prof. Kazimierza Furtaka i prof. Wojciecha Radomskiego. Pragnę im w tym miejscu złożyć serdeczne podziękowania za włożony trud i poświęcony czas na opracowanie recenzji.
Słowa podziękowania należą się też mojej żonie Iwonie i rodzinie za wyrozumiałość.
Moim zdaniem w codziennej praktyce nie docenia się w sposób właściwy wagi problematyki trwałości. Wszyscy wiemy, że eksploatowany obiekt mostowy jest najczęściej niezauważany aż do momentu wyłączenia go z użytkowania, a przecież należy sobie uświadomić, że to właśnie trwałość decyduje, jak długo będzie on składową częścią tak nam wszystkim niezbędnej infrastruktury komunikacyjnej.
Nowy, wspaniały most cieszy nas wszystkich jako użytkowników. Należy mieć jednak na uwadze, że oprócz podstawowych parametrów technicznych oraz użytkowych, jakie musi on spełniać, ważna jest jego trwałość. Zależy ona od wielu cech, m.in.:
• jakości i kompletności prac projektowych,
• jakości wykonawstwa,
• jakości materiałów i technologii,
• metod zarządzania obiektem,
• poziomu utrzymania.
Jak z powyższego widać, zaburzenie na każdym etapie jednej z tych cech powoduje niechybne obniżenie trwałości, co przekłada się nie tylko na ograniczenie możliwości użytkowych obiektu, ale także na aspekt ekonomiczny i ekologiczny. Konstrukcja mostu o zmniejszonej trwałości wskutek na przykład niewłaściwej jakości jej wykonania bądź też zastosowanych złej jakości materiałów jest kosztowna w utrzymaniu, a w skrajnych przypadkach jej wzmocnienie lub przebudowa będzie generowała znaczne nakłady finansowe. Ponadto konieczność wykonywania z większą częstotliwością zabiegów utrzymaniowych, a w konsekwencji rozbiórka nietrwale skonstruowanego i niewłaściwie utrzymywanego obiektu wiąże się z oczywistymi stratami dla środowiska naturalnego. Trwałość konstrukcji obiektów mostowych jest ściśle zatem powiązana z zasadami zrównoważonego rozwoju.
Właściwe docenienie problematyki trwałości mostów stalowych jest niezwykle istotne pod względem technicznym, ale co również ważne pod względem właściwości użytkowych, bezpieczeństwa i zasad ekonomiki i wpisuje się w ochronę środowiska naturalnego. Opisane to zostało w przekazywanej do rąk szerokiego grona czytelników książce. Właśnie to przesłanie było moim głównym motywem opracowania tej monografii.
Zielona Góra, luty 2022
Adam WysokowskiWYKAZ WAŻNIEJSZYCH SYMBOLI I OZNACZEŃ
A – pole powierzchni przekroju pierwotnego
a₁ – współczynnik zależny od materiału konstrukcji
a₂ – współczynnik zależny od niszczącego działania wody i powietrza oraz zawartych w nich domieszek agresywnych
a₃ – współczynnik zależny od obciążeń użytkowych działających na most
a₄ – współczynnik zależny od jakości materiałów
a₅ – współczynnik zależny od jakości wykonania
a₆ – współczynnik zależny od jakości utrzymania mostu związany z agresywnością środowiska korozyjnego, w którym element pracuje (wpływ czynników eksploatacji i utrzymania mostu)
aK, bK – odpowiednio sinusowy i kosinusowy element szeregu Fouriera
b – wykładnik wytrzymałości zmęczeniowej
c – wykładnik zmęczeniowego odkształcenia plastycznego
C – średnia penetracja korozyjna w µm (zmienna losowa)
di – i-ty odczyt grubości
dmax – maksymalna pomierzona grubość przekroju
dmin – minimalna pomierzona grubość przekroju
– średnia grubość
E – moduł Younga
– operator wartości oczekiwanej względem rozkładu
F – powierzchnia obszaru zniszczenia korozyjnego
FZ – dystrybuanta prawdopodobieństwa zapasu bezpieczeństwa
– dystrybuanta zmiennej losowej chi-kwadrat z n stopniami swobody
– gęstość zmiennej losowej chi-kwadrat z n stopniami swobody
– funkcja gęstości prawdopodobieństwa dla wektora losowego
f₀ – gęstość standardowego rozkładu normalnego
fZ – funkcja gęstości prawdopodobieństwa zapasu bezpieczeństwa
h – głębokość wżeru wywołanego korozją
K – współczynnik wytrzymałości cyklicznej
– funkcja gęstości prawdopodobieństwa dla wektora
m – współczynnik nachylenia krzywych zmęczeniowych
ML – ubytki korozyjne
n – całkowita liczba pomiarów
N – całkowita liczba zakresów naprężeń w widmie
– równoważna liczba cykli zakresów naprężeń
– równoważna zastępcza liczba cykli o zakresach naprężeń od ruchomych obciążeń normowych (parametr eksploatacyjnego widma naprężeń)
ni – liczba cykli w danym bloku widma o poziomie naprężeń s₁
Ni – maksymalna żywotność elementu odpowiadająca naprężeniom si
p – potęga równoważności
p(x) – wartości sił na długości linii wpływowej
qk – współczynnik rozdziału poprzecznego obciążeń dla pasa k
R – nośność, wytrzymałość
RH – wilgotność względna powietrza
S – obciążenie
t – liczba cykli
T – temperatura
T – trwałość (w latach)
Td – okres dotychczasowej eksploatacji mostu
TFe – trwałość stali (blachy falistej) w zależności od jej grubości
Tmax – maksymalna długość okresu trwałości technicznej mostu
Tn – normowy okres eksploatacji obiektu
Tpm – okres ochrony (trwałość) powłoki malarskiej
TZn – okres ochrony (trwałość) powłoki cynkowej
X₁, … , Xk – wartości charakterystyczne parametrów obciążenia
y(x) – rzędne linii wpływowej statycznej (momentu lub reakcji) dla przekroju
Y₁, … ,Yn – wartości charakterystyczne parametrów, od których zależy nośność
Z – zapas bezpieczeństwa
– wartość oczekiwana zapasu bezpieczeństwa
2Nf – liczba nawrotów obciążenia (półcykli)
β – współczynnik działania karbu
β k – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od korozyjnych ubytków przekroju poprzecznego
β s – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od agresywności środowiska korozyjnego (wpływ czynników utrzymania)
β w – współczynnik redukcyjny wytrzymałości zmęczeniowej zależny od koncentracji naprężeń od wżerów korozyjnych
∆σi – i-ty zakres naprężeń widma
ϕ∆ norm – normowy współczynnik dynamiczny zakresu naprężeń
∆σn – zakres naprężeń normowych
ϕ∆rzecz. – współczynnik dynamiczny zakresu naprężeń od obciążeń rzeczywistych
– jednostajny rozkład prawdopodobieństwa na n-wymiarowej sferze
σ ’f – współczynnik wytrzymałości zmęczeniowej (przyjmuje się jako równowartość naprężenia zerwania przy statycznym rozciąganiu)
ε ’f – współczynnik zmęczeniowego odkształcenia
σ₀ – naprężenie cyklicznej granicy plastyczności
γf1, … , γfk – częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla obciążenia
γm1, … ,γmn – częściowe współczynniki bezpieczeństwa dla parametrów nośności
σn – miarodajne naprężenie normowe
∆W – energia jednostkowa w funkcji liczby 2Nf
σz – odchylenie standardowe zapasu bezpieczeństwa
ΔσA, ΔτA – wytrzymałość zmęczeniowa normatywna (dla N = 2 ⋅10⁶) w zależności od występującego typu karbu
Δσn – zakres naprężeń od ruchomych obciążeń normowych
Δσc Δτc – wytrzymałość zmęczeniowa normatywna
Δσd – wytrzymałość zmęczeniowa graniczna
ΔσL – wytrzymałość zmęczeniowa trwała
σc – zakres zmienności naprężeń ściskających
σt – zakres zmienności naprężeń rozciągających
γf – współczynnik zależny od okresu rejestracji widma
σwf – naprężenia miarodajne ściskające do wyznaczenia zmienności naprężeń
τwf – naprężenia miarodajne styczne do wyznaczenia zmienności naprężeń
więcej..
