Uwiarygodnienie koncepcji „projektowania plastycznego” belek mostowych zgodnie z Eurokodem 4: Badania niszczące w skali naturalnej zespolonych belek mostowych złożonych z dwuteownika HL1100 i płyty betonowej

Opis problemu

Na wstępie zaznacza się, że autorzy mają świadomość, że przedstawiane zagadnienie nie jest nowe: uzyskali spodziewany obraz zniszczenia, wartości sił itd. Pośrednim celem artykułu jest rozpowszechnienie wiedzy, tak aby polscy projektanci byli jasno przekonani, jak to działa i co projektują. Nadrzędnym celem jest poszerzenie zakresu rynku dla mostów zespolonych (poprzez wykorzystywanie nowych metod projektowania). Nowością jest przebadanie belek o tak dużych rozmiarach; dotychczas badane były zazwyczaj mniejsze belki. Na rys. 1 i fot. 1 przedstawiono badania belek zespolonych wykonane przed rokiem 2005 na Politechnice Wrocławskiej. Jest to typowy obraz zniszczenia belki zespolonej w przęśle obciążonej momentem dodatnim (badania te były częścią szerszego programu ukierunkowanego na sprężanie konstrukcji zespolonych [1]. Na rys. 1 pokazano wyniki dla belki bez sprężenia).

Obraz przedstawiony na rys. 1 i fot. 1 jest typowym obrazem zniszczenia belki zespolonej w przęśle przy założeniu, że o nośności decyduje część stalowa: przy dużych ugięciach i uplastycznieniu przekroju stalowego w strefie rozciąganej dochodzi do przekroczenia odkształceń granicznych dla betonu w strefie górnej płyty ściskanej. Koncepcja zwyczajowo nazywana przegubem plastycznym, zapożyczona z konstrukcji stalowych, jest pewnego rodzaju uproszczeniem w konstrukcjach zespolonych, jednak ze względu na jej prostotę zaadaptowano ją do projektowania konstrukcji zespolonych [2]. Należy jednak pamiętać, że zasadniczo przy projektowaniu konstrukcji zespolonych mamy do czynienia z projektowaniem „odkształceniowym” jak w przypadku betonu, a stosowane w normie zapisy i ograniczenia pozwalają posługiwać się koncepcją obowiązującą dla stali (przegub plastyczny).