UHPC jako hlavní nosný systém mostů středních rozpětí

This article presents the results of research on composite timber-UHPFRC structures. The findings relate to the proposed method of coupling these materials with regard to the maximum degree of prefabrication. The article contains a proposal of a special method of coupling, specification of used materials, experimental testing and numerical analysis. The results obtained experimentally, by numerical non-linear analysis and the predicted load capacity according to the applicable European standards were compared with each other. The results confirmed the possibility of replacing the experiments by non-linear numerical analysis. It also points out the reserves of TCC assessments of structures according to valid European standards, especially when using UHPFRC.

Detail

This paper presents the results of testing and the first application of a newly developed innovative system of the bridge superstructures made of UHPC material. Being designed for footbridges it is called short span footbridge system - SSFS. This system was developed for a wide range of uses mainly as footbridges for pedestrians and cyclists and without waterproofing or surfacing. Prestressed prefabricated elements work as single-span beams with a span of up to 20 meters. Thanks to the optimization of the geometry design and the advantageous use of the mechanical properties of the UHPC material in combination with the prestressing, it was possible to achieve a very small construction height. These subtle and light load-bearing components tend to move away from traditional concrete structures, their span-to-depth ratios are closer to steel beams, but the needs for corrosion protection are eliminated using UHPC, which is inherently very durable and therefore almost maintenance-free. SSFS elements can be manufactured with a variable width of up to approx. 3.2 m, but they can be connected transversely and therefore the width of the structure is not limited. The first part of the paper is devoted to the development of the system and real applications of the first few footbridges made of UHPC material and other possibilities of this technology for future applications. The second part of the paper mentions the design and experimental verification of anchoring devices that are used to manipulate small-span footbridges made of UHPC.

Detail

The paper provides current information on the development of the construction of the footbridge connecting the Prague city districts of Holešovice and Karlín. In 2017, an international footbridge competition took place. This was followed by the design phase of the building permit, which was issued on 6 May 2021. Simultaneously, project work was carried out on the tender documentation, on the basis of which the contractor, the company SKANSKA, was selected by the contracting authority. These days, design work on implementation documentation and construction preparation work is being started, which we should have by the end of the year. The footbridge should be completed at the end of 2022. The concept of the bridge is a spatial curve winding through the landscape and reacting gas to the height and floor plan requirements of the assignment. The fine spatial curve is constructed as a smooth path based on the dynamics of pedestrians and cyclists. The curve is formed by straight lines and circular vertical and horizontal arcs. A cross section of the U-shaped bridge is extruded along the spatial curve. The bridge is designed from high-quality ultra-high performance concrete (UHPC) with a surface corresponding to glossy white marble. The bridge consists of prefabricated segments, which are connected by means of prestressing cables. The UHPC application is a contemporary progressive and innovative architectural and construction solution (several bridges have recently been built, eg in France, Germany and the Netherlands). Ultra-high performance concrete is currently a professional topic and its application gives the opportunity to realize a unique architectural and engineering work.

Detail

This article presents an overview of existing U-shaped footbridges made of UHPC. The construction system of the referenced footbridges is usually designed as a transversely divided structure made of precast segments. The article also deals with the development of an innovative construction system for U-shaped footbridges made of UHPC, designed as longitudinally divided structure, each main beam as one element for the whole span of the footbridge in span range from 20 to 40 m. The footbridge consists of two separate precast prestressed beams made of UHPC connected and stiffened by bridge deck. The bridge deck consists of precast UHPC elements. The prefabrication represents the benefits of generally higher quality of the structure and higher speed of the construction. These structures represent the benefits of a small construction height. There is no need to assemble the falsework and the formwork in situ.

Detail

This paper describes the development of an innovative timber-concrete composite (TCC) bridge system. The optimization of TCC bridge structures using the application of a precast bridge deck made of ultra-high-performance concrete (UHPC) was studied in this research program. The first part of research program was focused on the verification of mechanical characteristics of the proposed shear connection system. Another part of the experiments was focused on the verification of the load-bearing capacity of thin slabs made of a local mixture of UHPC. Finally, a full-scale experimental structure was built. The load-bearing structure was designed as glue-laminated timber beams connected with only 60-mm-thick precast bridge deck segments made of UHPC. The overall load test of experimental structure until failure was performed. The results of the experiments were evaluated in detail and compared with analytical calculations and numerical simulations.

Detail

Uvedeného cíle se dosahuje spojem pro prefabrikované UHPC nosník, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že první nosník má na spodním okraji vyvýšený lem, ve kterém jsou s odstupy uspořádány kapsy pro zalití UHPC směsí. Každá kapsa je shora i na čelní straně otevřená a do kapsy vyčnívá alespoň jeden oblouk výztuže. Druhý nosník je na podélné straně opatřen s odstupy uspořádanými plochami pro zakrytí čelních stran kapes. Přičemž rozmístění ploch na druhém nosníku odpovídá rozmístění kapes na prvním nosníku. Z každé plochy vyčnívá směrem do kapsy alespoň jedno oko výztuže. Mezi plochami jsou na podélné straně druhého nosníku uspořádány opěrné výstupky pro dosednutí na horní stranu lemu prvního nosníku.

Detail

Spřahovací lišta (1), pro spojení UHPC/UHPFRC nosníku (3) a desky (8) ze standardního betonu, má podlouhlý tvar a po její délce jsou nad sebou uspořádány jednak část (2) pro zalití do UHPC/UHPFRC nosníku (3) a jednak část (4) pro zalití do standardního betonu. Spřahovací lišta (1) je z materiálu UHPC/UHPFRC a část (2) pro zalití do UHPC/UHPFRC nosníku (3) je opatřena průchozími otvory (5). Část (4) pro zalití do standardního betonu tvoří tvarové výstupky (6).

Detail

Spřažení nebo spřahování je technický termín popisující tuhé, případně polotuhé spojení, zajišťující statické spolupůsobení dílů z různých, případně podobných nebo stejných materiálů. Cílem technického řešení je tedy navrhnout takový spoj pro prefabrikované UHPC nosníky, který by neměl shora uvedené nedostatky stavu techniky.

Detail

Technické řešení se týká spřahovací lišty pro spojení UHPC/UHPFRC nosníku a desky ze standardního betonu, přičemž spřahovací lišta má podlouhlý tvar a po její délce jsou nad sebou uspořádány jednak část pro zalití do UHPC/UHPFRC nosníku a jednak část pro zalití do standardního betonu. Technické řešení se dále týká konstrukčního prvku s takovou spřahovací lištou.

Detail

Předmětem je zhotovení lávky středního rozpětí. Základní myšlenka je použití moderního odolného materiálu UHPC pro zhotovení kompletní nosné konstrukce lávky pro pěší. Prvky, tedy prefabrikáty z UHPC, svým tvarem, technickým řešením a zamýšleným použitím umožňují nahrazení stávajících technologií, a to při významném zvýšení trvanlivosti a usnadnění výstavby. Cílem je vytvoření podélně dělené konstrukce, která jedním (dvěma) prefabrikovaným nosníkem překlene celé rozpětí bez potřeby zasahovat na překonávanou překážku, tedy bez podepření mezi opěrami.

Detail

Předmětem je výroba funkčního vzorku lávky středního rozpětí (LSR). Základní myšlenka je použití moderního odolného materiálu UHPC pro zhotovení kompletní nosné konstrukce lávky pro pěší. Cílem je podélně dělená konstrukce, která jedním (dvěma) prefabrikovaným nosníkem překlene celé rozpětí bez zásahu do, anebo na překonávanou překážku. Tedy bez podepření mezi opěrami.

Detail

Předmětem je výroba prototypů UHPC parapetních nosníků, které svým tvarem a vlastnostmi umožňují vytvoření podélně dělené nosné konstrukce lávky pro pěší středního rozpětí. Základní myšlenka je použití moderního odolného materiálu UHPC jako prefabrikované součásti nosné konstrukce a spojení s dalšími prefabrikovanými dílci, tvořícími přímo pochozí desku mostovky.

Detail

Předmětem je výroba prototypů UHPC deskových dílců mostovky, které svým tvarem a vlastnostmi umožňují vytvoření podélně dělené nosné konstrukce lávky pro pěší středního rozpětí. Základní myšlenka je použití moderního odolného materiálu UHPC jako prefabrikované součásti nosné konstrukce a spojení s parapetními nosníkovými dílci, čímž vznikne kompletní lávka středního rozpětí.

Detail

Předmětem je výroba prototypů UHPC mostních nosníků, které svým tvarem a vlastnostmi umožňují použití zejména na pozemních komunikacích. Základní myšlenka je použití moderního odolného materiálu UHPC jako prefabrikované součásti nosné konstrukce a spojení s dobetonovanou (spřaženou) deskou mostovky in situ. Tak vzniká progresivní alternativa k dosluhujícím ocelobetonovým spřaženým mostům malých a středních rozpětí.

Detail