Pitanje o obliku vešaljki – vertikalne/dijagonalne:

Prema Idejnom projektu vešaljke su bile vertikalne.
Lukovi sa zategama i vertikalnim vešaljkama imaju prednost da je sve jednostavnije – i u projektu (konstruisanju, proračunu), i u izgradnji, pa su zato i usvojene u Idejnom projektu.

Zašto su, međutim, vešaljke prema Glavnom projektu dijagonalne, zašto je došlo do promene?
Razlog je u izmeni jednog od temeljnih standarda na osnovu kojih je most projektovan, a koja je stupila na snagu pre samog početka gradnje.

Izmena je bila sledeća:

Prema prethodnoj verziji standarda (na osnovu koje je urađen Idejni projekt) uglovi rotacije na osloncima (slika 05) su proračunavani za delovanja železničkog opterećenja i razlika temperature konstrukcije ponaosob – za svako opterećenje odgovarajući uglovi rotacije.

Prema novoj verziju istog standarda, ovaj uslov je bitno pooštren – uglovi rotacije od oba pomenuta opterećenja se sabiraju i zbir (a ne članovi zbira, kao prethodno) mora da bude manji od granične vrednosti.
Pošto su lukovi sa vertikalnim vešaljkama u Idejnom projektu bili na granici svojih deformacijskih mogućnosti, samo železnica je izazivala rotacije na osloncima skoro jednakim graničnim (dopuštenim), onda dodatak od oko 50% koji izaziva razlika temperature nije nikako mogao da bude savladan uprkos svim naporima projektanata. Jedino rešenje je bilo promena sistema – prelaz na dijagonalne vešaljke.
Sistemi sa dijagonalnim vešaljkama su mnogo krući, (to je praktično rešetkast sistem, što je u jednom komentaru neko od forumaša već lepo primetio). Ovo rešenje je, međutim, izazvalo probleme – tehničke (jer se most praktično projektovao od početka, a ne da se nastavi na Idejni projekt) i formalno pravne (zašto se Glavni projekt razlikuje od Idejnog).

Vratimo se tehnici. Sistemi sa dijagonalnim vešaljkama su, rekoh, mnogo krući, ali za uzvrat neuporedivo komplikovaniji u rešavanju rasporeda (ritam, nagibi), proračunu (i za fazu montaže kablova, i za sve računski ekstremne situacije u eksploataciji), konstruisanju (sve ankerne konstrukcije su pod prostornim uglovima i u zategama, i u lukovima). Rečju, bio je potreban visoko profesionalan i intenzivan rad celog projektantskog tima da se sve konstruiše, proračuna i predstavi na jasan način da bi izvođačka fabrika čeličnih konstrukcija nastavila posao bez problema. Izvođač je to i uradio na visokom intelektualnom i zanatskom nivou, (već je bilo ranije odgovarajućih slika).

Lučni mostovi sa dijagonalnom vešaljkama su ranije bili relativno retki, ali poslednjih godina sa razvojem železnica velikih brzina (High speed, brzine veće od 200 km/h) su mnogo brojniji i dobijaju na značaju baš zbog izuzetne krutosti.

Primedba: Ako tražite na Inernetu primere lučnih mostova sa dijagonalnim vešaljkama, termini su Network arch bridges (eng.) i Netzwerkbogenbrucken (nemački).

Zapažanje – most se sastoji od četiri proste grede.

Zapažanje je tačno.
Objašnjenje zašto je to baš tako je malo duže. Obzirom da se nastavljamo na temu od juče i tekstove i slike sam nastavio na jučerašnji prilog.

U tekstu o razlozima promene konfiguracije vešaljki i prelazu sa vertikalnih na dijagonalne pomenute su razne teškoće koje su odatle proistekle, drugim rečima – jedan problem je rešen, ali su se pojavili novi, izuzetno ozbiljni.

U Idejnom projektu su oba prilazna raspona mosta bila u kontinuitetu sa susednim lukom, tj. bile su dve mostovske konstrukcije: 1-2-3 i 3-4-5, (razdvajanje na srednjem stubu je postojalo).
Prelaskom na dijagonalne vešaljke trebalo je prvo dokazati da su sve vešaljke uvek i samo zategnute. Pokazalo se, međutim, da sa prvim krajnjim vešaljkama (videti sliku 20), pogotovo onim uz vezu sa malim rasponom (kod stubova 2 i 4), ima problema i da se uvek u nekoj od desetina hiljada kombinacija opterećenja nađe neka gde su ove vešaljke „pritisnute“. Eventualno moguće rešenje je bilo sa vrlo poleglim uglom tih vešaljki prema zatezi. Takvo rešenje je odbačeno jer je konstruktivno vrlo komplikovano, a estetiku mosta bi uništilo!
Najbolje za most se pokazalo razdvajanje na posebne konstrukcije, na mestima kontinuiteta kod stubova 2 i 4, što je bilo i konačno rešenje.

Nadalje je sledio izbor kablova za vešaljke, sada su kao dijagonalne duže od vertikalnih, povećava im se količina pa se morao tražiti optimalni minimum. Osim toga vrlo je bitno i koliko su zategnute vešaljke – zbog amplituda napona i zamora i naročito zbog aerodinamičkih efekata vetra na njih. Veća sila u kablu ima za posledicu višu frekvenciju oscilacija. Pri nekoj (višoj) vrednosti frekvencije kabl „beži“ iz kritične zone i postaje siguran bez obzira na stepen prigušenja oscilacija.
(Svaki kabl inače ima svoj prigušivač što je deo njegove konstrukcije. U slučajevima dužih kablova, što nije slučaj kod lučnih mostova ali kod mostova sa kosim kablovima jeste, ovaj rutinski prigušivač nije dovoljan i potrebni su dodatni. Ovo naravno veoma podiže cenu kablova, a odatle i mosta.)

Deo projektantskih analiza je bilo i da li povezivati kablove na mestu vizuelnog (a ne fizičkog) ukrštanja. Pokazalo se na osnovu izračunatih sila i oscilacija da to nije potrebno, čime je posao montaže kablova postao znatno jednostavniji.

Sledeće pitanje je bilo koliko razmaći kablove i kako konstruisati ankerne konstrukcije, a da odgovaraju svakom međunarodno kvalifikovanom isporučiocu kablova, (onih najpoznatijih u svetu ima šest). Ovo je bio posebno osetljiv posao jer izrada čelične konstrukcije nije smela da čeka, drugim rečima konstrukcija je morala da odgovara bilo kom od isporučilaca! (Ovo je uz mnoge druge slične okolnosti, razumljivo, imalo „blagotvorno“ dejstvo ne nerve projektanata!)

Usvojenim rešenjem dobijene su i neke prednosti u odnosu na prethodno rešenje iz Idejnog projekta: podužno simetrične konstrukcije, a i konstrukcije kao nezavisne su pogodnije za montažu.
Pri tom, zbog velike krutosti sve četiri konstrukcije, nema nikakvih problema sa famoznim uglovima rotacija na ležištima odakle je sve počelo. Sve četiri konstrukcije deluju i dalje estetski kontinualno blagodareći bočnim gredama prilaznih mostova koje su po preseku jednake zategama lučnih mostova (videti sliku 03).

Kablovi vešaljki su, sami za sebe, neverovatno bogata tehnička tema i o njima ćemo još dosta govoriti prateći gradnju mosta.

Otkuda toliko mnogo kombinacija opterećenja? Vrlo široka tema koja zaslužuje svoju posebnu seriju.