iMMERBAU

Wejdź na stronę www.immerbau.pl

Materiały Budowlane 10/2022, strona 118 (spis treści >>)

iMMERBAU

Wejdź na stronę www.immerbau.pl

Materiały Budowlane 10/2022, strona 117 (spis treści >>)

VIACON

Wejdź na stronę viacon.pl

Materiały Budowlane 10/2022, strona 116 (spis treści >>)

Modernizacja sklepionego kamiennego wiaduktu kolejowego z użyciem konstrukcji z blach falistych

dr inż. Jan Bernard Michalski, EKSPERT Sp. z o.o.
mgr inż. Piotr Tomala, ViaCon Polska Sp. z o.o.

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

Zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania zabytkowych obiektów inżynieryjnych nawet w czasach dostępności innowacyjnych narzędzi obliczeniowych, technologii oraz materiałów stanowi nie lada wyzwanie. Demontaż obiektów wpisanych do rejestru zabytków jest trudny do wykonania, a w zasadzie praktycznie niemożliwy. W związku z tym obiekty o dużej wartości historycznej poddaje się zabiegom naprawczym, często zwiększającym ich nośność, a inne przebudowuje. Osobną grupą pozostają jeszcze obiekty, które nie mają dużej wartości historycznej, ale są tzw. majstersztykiem inżynierii, takie jak np. sklepione konstrukcje łukowe wykonane najczęściej z kamienia lub cegieł, zazwyczaj o niewielkiej rozpiętości, lecz często o znacznej długości. Ich cechą charakterystyczną są wysokie naziomy. W przypadku modernizacji konstrukcji należy bezwzględnie dokonać oceny stanu technicznego oraz weryfikacji ich nośności. Konstrukcje łukowe są jedną z najczęściej spotykanych form w architekturze. 

Literatura
[1] Machelski Cz. Modelowanie mostowych konstrukcji gruntowo-powłokowych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne – Wrocław 2008.
[2] Machelski Cz. Budowa konstrukcji gruntowo- -powłokowych. Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne – Wrocław 2013.
[3] Machelski Cz, Michalski JB. Czynne wzmocnienie mostu sklepionego z zastosowaniem blachy falistej. Mosty. 2014; 6: 26 – 28.
[4] Michalski JB. Skuteczność sprężania powłoki stalowej konstrukcji gruntowo-powłokowej. Obiekty Inżynierskie. 2010; 2: 27 – 43.
[5] Michalski JB. Wzmacnianie istniejących ustrojów nośnych stalową powłoką z blachy falistej. Obiekty Inżynierskie. 2014; 4: 10 – 15.
[6] Michalski JB. Ratowanie obiektów łukowych o konstrukcji murowanej przy zastosowaniu powłoki sprężonej z blachy falistej. Obiekty Inżynierskie. 2016; 1: 22 – 28.
[7] Machelski Cz, Michalski JB, Szcześniak Wnętrezak K. Revitalization of Masonry Bridges with use of corrugated steel structure. 17-th International Brick and Block Masonry Conference July 05- 08 2020. Kraków.

Materiały Budowlane 10/2022, strona 114-115 (spis treści >>)

Zielony potencjał cementu wapiennego w aspekcie redukcji śladu węglowego wbudowanego w konstrukcjach mostowych

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Green potential limestone cement in aspect of reduction embodied carbon footprint in bridge structures

mgr inż. Piotr Górak, CEMEX Polska Sp. z o.o.
ORCID: 0000-0003-3479-7647
mgr inż. Paweł Mofina, CEMEX Polska Sp. z o.o.
ORCID: 0000-0001-5189-0611
mgr inż. Łukasz Guzikowski, CEMEX Polska Sp. z o.o.

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2022.10.27
Oryginalny artykuł naukowy

Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań, jakie uzyskano w przypadku betonu mostowego wykonanego na cemencie portlandzkim wapiennym CEM II/A-LL. Zastosowanie tego cementu pozwala na znaczną redukcję śladu węglowego wbudowanego w konstrukcjach mostowych, średnio o 12% w porównaniu z rozwiązaniami na bazie cementów CEM I. Kamień wapienny, jako główny składnik nieklinkierowy cementu, wprowadza do kompozytów cementowych wiele dodatkowych właściwości, które również zostały przedstawione w artykule. W przyszłości, w przypadku ograniczonej dostępności dobrej jakości innych, popularnych składników cementu (S, V) oraz wapienia i opartych na nim cementów może stać się naturalnym wyborem do redukcji śladu węglowego w betonie.
Słowa kluczowe: beton mostowy; wbudowany ślad węglowy; dekarbonizacja; trwałość; kamień wapienny; emisyjność.

Abstract. In this article presented test results which obtain for bridge concretemade on Portland limestone cementCEMII/A-LL. Deployment of this cement allows for significant embodied carbon footprint reduction in bridge structures averaging 12% in comparison for CEM I solutions. Limestone as a major non- -clinker cement’s constituent is characterized by a number of additional properties in cement composites, which were also presented in this article. In the near future, with the limited availability of good quality other popular ingredients of cement (S,V), limestone and cement based on it may become a natural choice for reduction of carbon footprint in concrete.
Keywords: bridge concrete; embodied carbon footprint; decarbonization; durability; limestone; emission.

Literatura
[1] PN-EN 15804+A2:2020-03 (Eng.) Zrównoważenie obiektów budowlanych – Deklaracje środowiskowe wyrobu – Podstawowe zasady kategoryzacji wyrobów budowlanych.
[2] PN-EN ISO 14067:2018-10 (Eng.) Gazy cieplarniane – Ślad węglowy wyrobów – Wymagania i wytyczne dotyczące kwantyfikacji.
[3] https://plgbc.org.pl/wp-content/uploads/ 2021/06/Mapa-drogowa-dekarbonizacji-2050.pdf.
[4] GDDKiA Warunki wykonania i odbioru robot budowlanych WWiORB M-13.01.00 v03. Beton konstrukcyjny w drogowych obiektach inżynierskich – Warszawa 30 września 2019.
[5] GDDKiA Warunki wykonania i odbioru robot budowlanych WWiORB D-05.03.04 v02. Nawierzchnia z betonu cementowego – Warszawa 30 września 2019.
[6] Gorak P, Gaudy J, Wojcik A. Zielony beton mostowy. Materiały Budowlane. 2021; DOI: 10.15199/33.2021.09.07.
[7] PN-EN 197-1:2012 Cement. Część 1: Skład, wymagania i kryteria zgodności dotyczące cementow powszechnego użytku.
[8] Pera J, Husson S, Guilhot B. Influence of finely ground limestone on cement hydration. Cement and Concrete Composites. 1999; 21: 99 – 105.
[9] Tsivilis S, Chatoniakis E, Kakali G, Voglis N. Portland-limestone cements. Their properties and hydration compared to those of other composite cements. Cement and Concrete Composition. 2005; 27 (2): 191 – 196.
[10] Giergiczny Z, PiechowkaM, SokołowskiM. Cementy z dodatkiemkamienia wapiennego.Materiały Budowlane. 2009; 10: 30 – 32.
[11] PN-EN 206+A1:2016-16 Beton. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
[12] PN-B 06265:2018-10. Beton –Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność – Krajowe uzupełnienie PN-EN 206+A1:2016-12.
[13] https://www.cemex.pl/deklaracje-srodowiskowe.

Przyjęto do druku: 9.08.2022 r.

Materiały Budowlane 10/2022, strona 110-113 (spis treści >>)

Analiza lokalnej pracy zarysowanego naroża płyty sprężonego obiektu mostowego w dużym skosie w aspekcie wpływu obciążeń eksploatacyjnych

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Local analysis of the cracked sharp corner of the prestressed bridge structure in terms of the service loads

dr inż. Michał Betlej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0001-7631-0134
dr inż. Henryk Ciurej, Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami
ORCID: 0000-0003-4017-6185
dr inż. Piotr Gwoździewicz, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-8161-3612

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2022.10.26
Studium przypadku

Streszczenie. Przedmiotem analizy jest nietypowy rzeczywisty obiekt mostowy płytowo-belkowy sprężony w skosie ok. 40°. Po sprężeniu dźwigarów zauważono istnienie pęknięcia w obrębie kątów ostrych na górnej i dolnej powierzchni płyty pomostu. W artykule przedstawiono wyniki analizy lokalnej pracy zarysowanych naroży w rejonie kąta ostrego płyty w aspekcie wpływu obciążeń użytkowych na istniejący stan zarysowań. Opracowano model przestrzenny MES, bazujący w całości na elementach objętościowych. Siatki zbrojenia odwzorowano w postaci płaskich membran o zastępczych właściwościach anizotropowych. Zastosowano obliczenia nieliniowe fizycznie i geometrycznie z modelem pękania betonu. Odtworzono proces i sekwencję sprężania kablami oraz przykładanie pozostałych obciążeń: stałych i użytkowych w trzech ustawieniach. Na każdym etapie obserwowano stan naprężeń i pękania w płycie. Sformułowano wniosek, że rysy powstałe wskutek niewłaściwego wprowadzenia sprężenia zamykają się pod wpływem obciążeń stałych i użytkowych.
Słowa kluczowe: analiza pękania; mosty sprężone; most w dużym skosie; pękanie betonu; pomosty żelbetowe.

Abstract. The subject of the analysis is a real bridge deck composed of beams and slab with an unusual geometry, where support angle is at approx. 40°.After the girders were prestressed, the cracks within the sharp angles were noticed on the upper and lower surfaces of the deck. The aim of this article is to present the result of a local analysis of the sharp angle of the deck in the aspect of the impact of operating loads on the existing state of cracks. A FEM model was developed, based entirely on volume elements. Nonlinear analysis were used with the concrete crack model. The process and sequence of prestressing and the application of the remaining loads is considered. On each of them, a state of stress and cracking in the deck was observed. It was concluded that cracks resulting from improper introduction of prestress are closing under the influence of permanent and service loads.
Keywords: cracking analysis; prestressed bridges; large skew bridge; concrete cracking; reinforced concrete deck.

Literatura
[1] Lusas Manuals, v. 19.1, LUSAS FEA Ltd. London, 2021.
[2] Marks M. Analiza i optymalizacja kompozytów uzbrojonych dwiema rodzinami włókien. IPPT PAN Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej. Studia z zakresu inżynierii. 2003 (49),Warszawa.
[3] German J. Podstawy mechaniki kompozytów włóknistych. Politechnika Krakowska. Kraków 1996.
[4] Jefferson AD. Craft – a plastic-damage- -contact model for concrete. Part I.Model theory and thermodynamic considerations. International Journal of Solids and Structures. 2003. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(03)00390-1.
[5] JeffersonAD. Craft – a plastic-damage-contact model for concrete. Part II. Model implementation with implicit return-mapping algorithm and consistent tangent matrix. International Journal of Solids and Structures. 2003. https://doi.org/10.1016/S0020-7683(03)00391-3.
[6] fibModel Code for Concrete Structures 2010. CEB-FIB, Ernst & Sohn. Berlin, 2013.
[7] PN-85/S-10030.Obiektymostowe.Obciążenia.
[8] Rybak M. Obciążenia mostów. Komentarz do PN-85/S-10030. 1989. WKŁ. Warszawa.

Przyjęto do druku: 7.08.2022 r.

Materiały Budowlane 10/2022, strona 104-109 (spis treści >>)

Recykling staroużytecznej podsypki tłuczniowej na warstwy ochronne zapewniające trwałość podtorza podczas postępującej degradacji nawierzchni kolejowej

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Recycling of the old-useful breakstone ballast for the protective layers providing the durability of the subgrade during the progressive degradation of the railway track structure

dr hab. inż. Włodzimierz Bednarek, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
ORCID: 0000-0002-3693-9621
dr inż. Michał Pawłowski, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
ORCID: 0000-0002-0747-1177

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2022.10.25
Oryginalny artykuł naukowy

Streszczenie. Postępująca degradacja nawierzchni kolejowej powoduje zwiększenie oddziaływań przekazywanych przez nią na podtorze, co wymaga odpowiedniego doboru materiałów, ich uziarnienia, zagęszczenia w górnej strefie podtorza. Przedstawiono analizę obciążeń powstających podczas eksploatacji nawierzchni przekazywanych na podtorze oraz materiałów przydatnych do zastosowania na warstwy ochronne. Zaproponowano możliwość wykorzystania kruszywa z recyklingu zużytej podsypki jako pełnowartościowego materiału.
Słowa kluczowe: podsypka; warstwa ochronna; recykling podsypki; degradacja nawierzchni kolejowej.

Abstract. The progressing degradation of the railway track structure causes an increase in the impacts transferred by it on the subgrade, which requires the appropriate selection of material, their graining and compaction in the upper zone of subgrade. An analysis of the loads arising during the operation of the track structure transferred on the subgrade and the materials suitable for use in protective layers is presented. The possibility of using recycled aggregate from the used ballast as a full-value material was proposed.
Keywords: ballast; protecting layer; recycling of the ballast; degradation of the railway track structure.

Literatura
[1] Bałuch M. Ustalanie dopuszczalnych nacisków osi i maksymalnych prędkości na liniach PKP. Prace CentrumNaukowo-Technicznego Kolejnictwa. 2003; 139: 7 – 16.
[2] Instrukcja Id-1 (D-1)Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa, 2005.
[3] Instrukcja Id-3 Warunki techniczne utrzymania podtorza kolejowego. PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa, 2009.
[4] Siewczyński Ł, Pawłowski M. Sposoby powiększenia efektów zastosowania warstwy ochronnej. Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne. 2017, 1 (112), „Nowoczesne technologie i systemy zarządzania w transporcie szynowym” cz. I. Droga kolejowa: 145 – 154.
[5] Sol-Sánchez M, Moreno-Navarro F, Rubio-Gámez MC. The use of elastic elements in railway tracks: A state of the art review. Construction and Building Materials. 2015; 75: 293 – 305.
[6] Tomaszewska J. Gospodarka materiałowa w dobie transformacji gospodarczej. Materiały Budowlane 2021; DOI: 10.15199/33.2021.03.06.
[7] Czyczuła W, Towpik K. Problemy modelowania oraz identyfikacji modeli toru bezstykowego. Problemy Kolejnictwa. 1998; 128: 67 – 97.
[8] Kenney JT. Steady-state vibrations of beamon elastic foundation formoving load. Journal of Applied Mechanics. 1954; 21.
[9] Kukulski J. Wybrane aspekty modelowania nawierzchni kolejowej, jej części składowych oraz podtorza. Problemy Kolejnictwa. 2009; 148: 207 – 228.
[10] Sołkowski J. Problemy obliczania wytrzymałości toru w świetle technicznych specyfikacji interoperacyjności Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne. 2017, 1 (112), „Nowoczesne technologie i systemy zarządzania w transporcie szynowym” cz. I. Droga kolejowa: 155 – 166.
[11] Bednarek Wł. Determination of Foundation Coefficients for a 2-ParameterModel on the Basis of Railway Sleeper Deflection. In:Albers B., KuczmaM. (eds) ContinuousMedia withMicrostructure 2. Springer, Cham. 2016; https://doi.org/10.1007/978-3-319-28241-1_21.
[12] Teodoru I-B, Muşat V. Beam elements on linear variable two-parameter elastic foundation. Buletinul Institutului Politehnic Din Iaşi. 2008, Tomul LIV (LVIII), Fasc. 2: 69 – 78.
[13] Vallabhan CVG, Das YC. Parametric study of beams on elastic foundations. Journal of the Engineering Mechanics Division. 1988, 114, No. 12: 2072 – 2082.
[14] Eisenberger M, Yankelevsky DZ. Exact stiffness matrix for beams on elastic foundation. Computers&Structures. 1985; 21, Issue 6: 1355-1359.
[15] Teodoru I-B, Muşat V. The modified Vlasov foundation model: An attractive approach for beams resting on elastic supports. EJGE. 2010,Vol. 15, Bund. C: 1-13.
[16] Vallabhan CVG, Das YC. Modified Vlasov model for beams on elastic foundations. Journal of Geotechnical Engineering. 1991, 117, Issue 6: 956 – 966.
[17] Bednarek Wł. An influence of a generated track intentional irregularity on a static work of a railway track. Archives of Civil Engineering. 2021, Vol. LXVII, Issue 1, 81 – 97, DOI: 10.24425/ace. 2021.136462.
[18] BednarekWł. Full-Scale Field Experimental Investigation on the Intended Irregularity of CWR Track in Vertical Plane. Energies. 2021, 14 (22): 7477; https://DOI.org/10.3390/en14227477.
[19] Bowe CJ, Mullarkey TP.Wheel-rail contact elements incorporating irregularities. Advances in Engineering Software. 2005; Volume 36, Issues 11-12: 827 – 837, https://DOI.org/10.1016/j.advengsoft.2005.03.026.
[20] Droździel J, Sowiński B. Method of track vertical stiffness estimation based on experiment. The Archives of Transport. 2010. XXII, No. 2: 153- 162. https://DOI; 10.2478/v10174-010-0009-y.
[21] Grassie SL, Cox SJ. Dynamic response of railway track with unsupported sleepers. Proceedings of the Institution ofMechanical Engineers, Part D: Transport Engineering. 1985; 199, Issue 2: 123 – 135.
[22] https://www.gom.com/en/products/high-precision-3d-metrology/pontos- live [Accessed: 02 Jun. 2022].
[23] Antolik Ł. Wpływ przekładki podszynowej na pracę systemu przytwierdzenia typu SB. Problemy Kolejnictwa. 2017; 177: 7 – 12.
[24] Basiewicz T, Towpik K, Gołaszewski A, Kukulski J. Nawierzchnia kolejowa z kompozytem tłuczniowym. Problemy Kolejnictwa. 2012, 156: 106 – 127.
[25] Górak P. Postawa P. Lekkie kruszywo ultrakompozytowe – ekologiczne i użyteczne wykorzystanie odpadów mineralnych i sztucznych. Materiały Budowlane. 2022. DOI: 10.15199/33.2022.06.08.

Przyjęto do druku: 2.08.2022 r.

Materiały Budowlane 10/2022, strona 99-103 (spis treści >>)

Identyfikacja przyczyn zarysowania belek zespolonych typu beton-beton na przykładzie dźwigarów głównych mostu extradosed

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

Identification of causes of cracking of concrete-concrete composite beams by the means of the example of extradosed bridge main girders

dr hab. inż. Arkadiusz Madaj, prof. PP, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
ORCID: 0000-0002-6617-6290
dr hab. inż. Wojciech Siekierski, Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu
ORCID: 0000-0002-1363-3574

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2022.10.24
Studium przypadku

Streszczenie. W artykule omówiono wpływ czasu realizacji poszczególnych elementów dźwigarów na rozkład sił wewnętrznych w konstrukcji i wartość momentu rysującego, na przykładzie analizy przyczyn zarysowania dźwigarów zespolonych typu beton-beton mostu drogowego extradosed. Wskazano na konieczność uwzględnienia w obliczeniach momentu rysującego takich czynników, jak zmienność w czasie siły sprężającej i zróżnicowanych zmian parametrów fizycznych betonu elementów składowych przekroju zespolonego (wytrzymałości, modułu sprężystości). Podkreślono wpływ podatności zespolenia żebra z płytą nadbetonu na wartość momentu rysującego.
Słowa kluczowe: konstrukcja zespolona beton-beton; moment rysujący; most extradosed.

Abstract. The influence of the execution time of individual elements ofmain girders on the distribution of internal forces in the structure and the value of the cracking moment was analysed, by the means of the example of an analysis of cracking causes for the concrete- -concrete composite girders of an extradosed road bridge. The necessity of taking into account such factors as variability of prestressing force in time and varied changes of concrete physical parameters of the cross-section components (strength, modulus of elasticity) in cracking moment calculations was pointed out. The influence of the flexibility of the connection of a rib-beamand a deck slab on the cracking moment magnitude was emphasized.
Keywords: concrete-concrete composite structure; cracking moment; extradosed bridge.

Literatura
[1] Ajdukiewicz A, Mames J. Betonowe konstrukcje sprężone. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej; 2001.
[2] Ajdukiewicz A, Mames J. Konstrukcje sprężone. Warszawa: Arkady; 1984.
[3] Madaj A, Wołowicki W. Projektowanie mostów betonowych. Warszawa: WKŁ; 2010.
[4] PN-EN 1992-1-1:2004. Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[5] PN-EN 1992-2:2005. Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 2: Mosty z betonu. Obliczenia i reguły konstrukcyjne.
[6] MadajA, SiekierskiW.Analysis of effects of shrinkage of concrete added to widen RC girder bridge. Computers and Concrete. 2019; https://doi.org/10.12989/cac.2019.23.5.329
[7] Biliszczuk J. Mosty podwieszone. Warszawa: Arkady; 2005.
[8] Trochymiak W. Mosty sprężano-podwieszone. Inżynieria i Budownictwo. 2004; 60: 485-492.
[9] Trochymiak W.Mosty betonowe z naprężonymi cięgnami – ewolucja form konstrukcyjnych i zasad obliczania. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej; 2012.
[10] Praca zbiorowa. Podstawy projektowania konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2. Sekcja konstrukcji betonowych KILiW PAN. Wrocław: Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne; 2006.

Przyjęto do druku: 13.06.2022 r.

Materiały Budowlane 10/2022, strona 94-98 (spis treści >>)