Fyzika v stavebníctve

1. Fyzika v stavebníctve MOSTY a STAVBY

2. MostyMost je dopravná stavba spájajúca brehy riek (jazier, morí, ...) alebo údolí alebo tvorí mimoúrovňovúdopravu napr. nad železnicou alebo mimoúrovňovú križovatku. Účelom mostov je zabezpečenieprechodu ponad prekážku. Mosty rozlišujeme: 1. podľa konštrukcie: • konzolový most • visutý most • oblúkový most • zavesený most 2. podľa použitého materiálu: • drevené (trám, vešadlo, vzperadlo) • kamennej (klenba) • oceľové (trám - Priehradové nosníky, klenba, lanový most) • betón (klenba) • železobetón (klenba, trám) • predpätý betón (trám) 3. podľa účelu: • železničný most • cestný a diaľničný • lávky pre chodcov a cyklistov • pre priemyselné inštalácie (rôzne inžinierske siete napr. potrubné a káblové lávky atď) • akvadukty

3. Pohyblivé mosty TYPY: • Otočné mosty májú na jednej strane zvislý otočný čap, podľa ktorého sa mosty natočia po smere rieky. • Sklápacie mosty sa buď celý alebo polovične sklopí do takmer zvislej polohy podľa vodorovného čapu na opore alebo pilieri. Známym mostom tohto typu je Tower Bridge v Londýne. Sklápacie mosty sú tiež veľmi typické pre Holandsko. Vyskytujú sa aj mnohých ďalších, najmä prístavných, mestách (napr. mosty v Hamburgu alebo v ruskom Petrohrade). • Zásuvné mosty, je možné aj také technické riešenie, keď stredná časť mostovky sa zasunie pod obe krajné časti. • Zdvíhacie mosty, celá mostovka sa zdvihne pomocou konštrukcie.

5. Najzaujímavejšie mosty svetaMillauBrigde

6. Millauský viadukt je diaľničný most v južnom Francúzsku, od roku 2004 najvyšší na svete. • Je to zavesený most so siedmimi betónovými piliermi a ôsmimi mostnými poľami. Mostovka je oceľová a váži 36-tisíc ton. Dĺžka mosta je 2 460 metrov. Mostné polia nemajú všetky rovnakú dĺžku, šesť centrálnych meria 342 a dve okrajové 204 m. Mostovka od severu k juhu klesá o 3 percentá. Celá stavba sa nachádza v zákrute s polomerom 20 km. V každom smere sa nachádzajú dva jazdné pruhy. • Piliere majú rozdielnu výšku, ktorá sa pohybuje od 77 metrov do 246 metrov. Piliere sú betónové a majú špecifický tvar, smerom nahor sa zužujú a delia na dva menšie.

8. Golden Gate

9. Most bol postavený v USA pri San Francisku v roku 1937. Svojho času bol dlho najväčším mostom na svete s rozpätím hlavného mostného poľa 1280 metrov a s pylónmi vysokými 227 metrov. Jedná sa o visutú sústavu, kde mostovka je zavesená na dvoch lanách. Laná sú spletené zo 128 000 km oceľových lán, čo by stačilo na trojnásobné opásanie zemegule okolo rovníka.

10. Stavba Pri stavbe bolo nutné vziať do úvahy časté zemetrasenia v oblasti ale aj prílivy a odlivy. Najkomplikovanejšia bola stavba základov. Most patrí medzi visuté mosty, takže ho tvoria dve nosné laná, každé má priemer 92 cm a skladajú sa z 27 572 prameňov. Pilier nesie záťaž 95 000 ton. Kompletná stavba si vyžiadala viacero obetí.

12. Hangzhoung Bay Bridge • Medzi najzaujímavejšie mosty sveta bezpochybne patrí aj najdlhší most sveta vedúci ponad more s dĺžkou takmer 36 km, v Číne. Most je najdlhším prejazdom ponad oceán. Lode môžu prechádzať popod most v mieste zaveseného mostného poľa s dĺžkou 448 metrov. Zátoka, ktorej je most postavený patrí medzi miesta s najväčší prílivom na svete, vyskytujú sa sem silné vetry a vlny. • Ide o najdlhší most na svete s visutou konštrukciou, vozovka je 68 metrov nad vodou a celý most je zatočený do písmena ,,s“. Sú v ňom 3 jazdné pruhy, a je navrhnutý pre rýchlosť 100 km/h.

14. Sydney Harbour Bridge Oblúkovitý most z oceľe, ktorý patrí k jedným z najširších na svete, pretože á až 6 jazdných pruhov. Jeho dĺžka je približne 1 km.

15. Tower Bridge

16. Tower Bridge je zdvíhací most v Londýne nad riekou Temža. Štruktúra mosta je veľmi netradičná, v čase keď sa most začal stavať bolo nutné vytvoriť netradičný most, ktorý by umožnil prechod lodí . Na podporu stability mosta boli na riečne dno položené dva masívne piliere; každý obsahoval viac než 70 000 ton betónu. Kostra veží a mosta samotného bola vybudovaná z viac než 11 000 ton ocele a ako obloženie mosta na ochranu oceľovej kostry, pre vylepšenie vzhľadu bola použitá cornwallská žula a portlandský kameň.

17. Pokiaľ ide o technické parametre, most je dlhý 244 metrov a delí sa na tri časti. Centrálna časť, dlhá 61 metrov, pozostáva z dvoch rovnako dlhých ramien. Tie môžu byť zdvihnuté do 83-stupňového uhla za päť minút, napriek tomu, že vážia 1 000 ton každé. Dve bočné časti mosta sú dlhé 82 metrov. Každá z veží je 65 metrov vysoká. Výška mostu (pre lodnú dopravu) je 8,6 metra, keď je zatvorený a 42,5 metra keď otvorený. Veže sú vo výške 44 metrov spojené lávkami.

18. Brooklyn Bridge • Jeden z najslávnejších mostov sveta, postavený v USA v roku 1883 bol v dobe svojho dokončenia svetovým unikátom a dlho držal rekord najväčšieho mosta sveta. Konštrukcia mosta sa zvykne nazývať ako hybridná, nakoľko je kombináciou zavesenej a visutej sústavy. Dominantou mosta sú mohutné piliere, ktoré by už ale v dnešnej dobe pravdepodobne nikto nenavrhol (ich vysoká tuhosť je nevýhodná najmä pri zemetrasení a silnom vetre). Rozpätie hlavného mostného poľa je 487 m

20. Akashi Kaiko Bridge • Most s najväčším rozpätím mostného poľa (1991 m) bol dokončený v roku 1999 v Japonsku. Postavený je v mimoriadne seizmicky aktívnej oblasti a bol skonštruovaný tak, aby odolal zemetraseniu o sile 8,5 Richterovej stupnici a vetru o rýchlosti takmer 300 km/h. Visutá sústava pozostáva z dvoch lán hrubých 1,12 m uložených na dvoch pilieroch vysokých 300 metrov (dĺžka pilierov sa od teploty mení o viac ako 2 m)

22. Eiffelova veža • Celková Výška: 324 m • Výška prvého poschodia: 57 m • Výška druhého poschodia: 116 m • Výška tretieho poschodia: 276 m • Šírka: 101 m • Počet schodov na 1. poschodie:  345 • Počet schodov na 2. poschodie:  395 • Počet schodov na 3. poschodie:  925 • Celkový počet schodov: 1665 • Váha kovovej konštrukcie: 7 155 t • Váha aj s betónovými piliermi:   10 100 t • Počet dielov: 18 038 • Počet spojovacích nitov: 2 500 000 • Hĺbka základov: 14 m • Kolísanie vrcholu veže: 12 cm • Rozpínavosť veže: 18 cm • Doba stavby: 26 mesiacov • Dokončenie stavby: 31.3.1889

23. STAVBA • Eiffelova veža bola postavená 250 robotníkmi za 26 mesiacov a až do roku 1931 bola najväčšou stavbou sveta s výškou 324 m. • pozostáva z 18 038 častí a 2 500 000 nitov. Celková váha tejto kovovej konštrukcie je 7 155 ton, celá veža však váži 10 100 ton aj s betónovými piliermi na ktorých stojí. Základy pilierov siahajú do hĺbky 14 metrov. Len povrchové nátery vážia 40 ton a Eiffelovka musí byť neustále premaľovávaná každých 7 rokov. Výška Eiffelovej veže je 324 metrov až po vrchol stožiara na vlajku, tento údaj však kolíše o 15 centimetrov v závislosti od teploty vzduchu v dôsledku rozpínavosti ocele. Maximálne rozpínanie veže je 18 centimetrov a maximálne kolísanie spôsobené vetrom je 12 centimetrov. Eiffelova veža má základňu širokú 10 282 štvorcových metrov. • Veža bola využívaná pre aerodynamické experimenty, pri jej základni bol skonštruovaný veterný kanál.

24. Empire State Buildingjeden z prvých mrakodrapov v Spojených štátoch Pri stavbe tejto budovy ktorá je vysoká 382 metrov a má 102 poschodí, pracovalo 3 tisíc stavebných robotníkov po dobu 32 týždňov. Bola postavená za rekordne krátky čas. Po základnej montáži nasledovali montáž okien, je ich tu 6500. Bolo treba natiahnuť aj 100 km vodovodného potrubia. Táto budova stojí na dvojposchodových základoch a podopiera ju oceľová konštrukcia, ktorá váži cez 54 tisíc ton. Empire State Building váži 331 tisíc ton. Na stavbu sa spotrebovalo cez 10 miliónov kusov tehál a 700 km káblov. Vestibul budovy je vykladaný mramorom. Je to obrovská hala s dĺžkou 30 metrov a výškou troch poschodí, vyzdobená nástennými tabuľami, zobrazujúcimi Osem divov sveta. ôsmy div je samotná budova Empire State Building.

26. Hydroelektráreň ITAIPU DAMnajväčšia a najvýkonnejšia elektráreň Leží na brazílsko-paraguajských hraniciach , na rieke Paraná. Jej priehradná hrádza má dĺžku 7,76 km a výšku 196 m. Priehradné jazero je hlboké 100 m a 170 km dlhé. Jazero obsahuje 29 miliárd ton vody a zaberá plochu 1350 km štvorcových. V hrádzi sa nachádza 18 turbín, ktorých celkový výkon je 13 320 MW