Curs Cai de comunicatii si PODURI - Stere Paris

  • View
    421

  • Download
    29

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Curs Cai de comunicatii si PODURI - Stere Paris

Text of Curs Cai de comunicatii si PODURI - Stere Paris

  • Facultatea CCIA

    Anul IIC

    Disciplina: Ci de Comunicaii i Poduri

    Partea 2:

    PODURI

    (NOTE DE CURS redactate cu sprijinul studenilor din an IIC, an univ. 2011-2012, sub coordonarea studentului Adrian Diaconu)

    Titular curs:

    Stere Paris

    Departamentul de Rezistena Materialelor,Poduri i Tuneluri

  • 1

    0 INTRODUCERE

    0.1 SCOPUL cursului: familiarizarea studentului cu structurile de poduri, n sensul alctuirii lor, a aciunilor care le solicit, precum i a tehnologiilor de execuie specifice.

    0.2 OBIECTUL cursului: dobndirea unor cunotine specifice structurilor de poduri, n eventualitatea n care absolventul Facultaii CCIA ar avea oportunitatea alegerii, ca domeniu de activitate, proiectarea i execuia podurilor.

    0.3 EDIFICAREA unei construcii civile (inclusiv a unui pod) trebuie s aib n vedere rezolvarea de ctre specialiti calificai a trei grupuri de cerine:

    a) de funcionalitate*) - necesitatea construciei din punct de vedere socio economic, cultural:

    - argumenete in favoarea edificrii - capaciti necesare - caracter definitiv/ provizoriu - fluxuri de circulaie, trafic - ncadrarea n PUZ

    b) de estetic*) ncadrarea armonioas n ansamblul construciilor existente, n relieful i vegetaia nconjurtoare, etc.

    c) de rezisten i de stabilitate a structurii**) respectarea criteriilor de rezisten i de stabilitate prevzute n normele de proiectare, de execuie i de exploatare.

    *) Cerinele sunt rezolvate de arhitect i de urbanist. **) Cerina este rezolvat de inginerul structurist i de ctre inginerul specialist n fundaii. Structurile de poduri aferente cilor de comunicaii terestre (drumuri i ci ferate) sunt i ele construcii inginereti civile, construcii civile care prezint unele particulariti:

    - asigur continuitatea cilor de comunicaii terestre (drumuri, ci ferate, pasarele, etc.) atunci cnd traseul acestora ntlnesc obstacole naturale (ruri, fluvii, canale, golfuri maritime sau oceanice, etc.) sau artificiale (o alta cale de comunicaie, cldiri, lacuri artificiale, etc.);

    - asigur continuitatea obstacolului prin gabaritele pe care trebuie s le asigure (gabarit de navigaie, gabarit de liber trecere pentru drumuri i pentru ci ferate), prin nlimea liber de trecere.

    Construcia i exploatarea unei ci de comunicaii, pe lng faptul c respect cele trei cerine artate mai sus, prin prezena ei influeneaz (uneori negativ) flora, fauna i sntatea polulaiei care locuiete n vecintatea traseului cii de comunicaie. De regul, n zona podurilor nivelul de zgomot crete (podul vibreaz zgomotos), apele czute pe pod i colectate au caracter agresiv i poluant, apele traversate sunt influenate de prezena podului (vitez de

  • 2

    scurgere mai mare, afuieri locale i generale mai mari, etc.), n zona pasajelor putnd apare i un potenial mai ridicat de producere a accidentelor, cu un nivel mai mare de gravitate. Decizia edificrii unei ci de comunicaii se ia n urma analizei profunde a tuturor factorilor pozitivi i negativi. Odat stabilit traseul cii de comunicaii (n plan orizontal i n plan vertical), la proiectarea unui pod trebuie luate n considerare urmtoarele:

    - traseul n plan orizontal i vertical al cii de comunicaii n zona podului: evitarea, dac este posibil, a amplasrii podurilor n curbe sau n curb contracurb, a podurilor care traverseaz obstacolul cu oblicitate mare;

    - parametrii geometrici (dimensiuni) i de ncrcare a cii de comunicaii, clasa tehnic a drumului, clasa de ncrcare a podului

    - alte traversri posibile i cerute prin intermediul podului: pietoni, piste pentru cicliti, cabluri, conducte, linii de tramvai/ metrou de suprafa, etc.

    - parametrii obstacolului: mrimea acestuia, modul n care este influenat obstacolul de prezena podului, etc.

    Alegerea soluiei de proiectare i de execuie a unui pod, prin numrul mare de parametri care trebuie respectai i ndeplinii, corelat cu aspectele estetice i cu tehnologiile de execuie disponibile cer proiectantului rezolvarea unei probleme de optimizare cu mai muli parametri independeni sau interdependeni. De aici rezult i varietatea soluiilor de alctuire a structurilor de poduri.

  • 3

    1 NOTIUNI GENERALE PRIVIND LUCRARILE DE PODURI

    1.1 Definiii Podul este constructia cu deschiderea mai mare de 5,00 m, prin intermediul careia o cale de comunicatie traverseaza un obstacol (rau, depresiune, alta cale de comunicatie, etc), intre pod si obstacol asigurandu-se un spatiu liber, podul trebuind sa asigure continuitatea obstacolului (sa nu se transforme intr-un baraj, adica cursurile permanente de apa rauri, parauri, fluvii, lacuri si cele torentiale sa-si continuie cursul, fara a fi influentate de prezenta podului, iar in cazul traversarii unei alte cai de comunicatie sa se respecte gabaritele de libera trecere corespunzatoare caii de comunicatie traversate).

    Pasajul denivelat este podul care asigura trecerea unei caii de comunicatie (sosea sau cale ferata) peste o alta cale de comunicatie.

    Podetul este un pod mai mic, cu deschiderea pana la 5,00 m, inclusiv.

    1.2 Alctuirea podurilor Podul este alcatuit din doua parti principale:

    a) suprastructura este partea de constructie care sustine calea peste obstacol; d.p.d.v. constructiv este de la nivelul superior al aparatelor de reazem in sus.

    b) infrastructura este parte pe care reazema suprastructura, infrastructura transmitand terenului incarcarile care provin de la suprastructura; d.p.d.v. constructiv este de la nivelul superior al aparatelor de reazem in jos (in spre pamant)

    Suprastructura cuprinde doua parti distincte:

    a.1. elemente nestructurale (care nu participa la prelucrarea eforturilor) sau calea propriu zisa, alcatuita din:

    - la podurile de sosea: partea carosabila si trotuarele pietonale

    - la podurile de cale ferata: sine, contrasina, traverse, prisma de piatra sparta si trotuarele de serviciu.

    a.2. elementele structurale sau de rezistenta, care in functie de tipul de pod sunt:

    - podurile din lemn: ursi = grinzi principale realizate din bustean de lemn fasonat cu 2 fete paralele.

    - podurile de zidarie: boltile

    - poduri suspendate: elementele principale de rezistenta sunt cablurile metalice, cabluri metalice care sustin prin intermediul unor tiranti

  • 4

    verticali un tablier, tablier care sustine calea (tablier = anasamblu format din grinzi principale antretoaze si lonjeroni)

    - podurile de beton armat: grinzi principale, antretoaze,placa.

    - podurile metalice: grinzi metalice cu inima plina, grinzi cu zabrele, antretoaze, lonjeroni

    *) grinzile principale = grinzile longitudinale ale podului

    antretoaze = grinzile transversale podului

    lonjeroni= grinzi care sustin direct calea ferata(traverse si sine)

    SECTIUNE TRANSVERSALA PRIN SUPRASTRUCTURA UNUI POD DE LEMN

  • 5

    Fig. 3 SECTIUNE TRANSVERSALA PRINTR-UN POD DE:

  • 6

    SECTIUNI LONGITUDINALA PRINTR-UN POD DE:

    BETON ARMAT BETON PRECONPRIMAT Z Z W W

    Fig. 4 SECTIUNE TRANSVERSALA PRINTR-UN POD METALIC DE CALE FERAT

  • 7

    Fig. 5 SECTIUNE TRANSVERSALA PRINTR-UN POD MIXT OTEL-BETON

    Fig. 6 SECTIUNE TRANSVERSALA PRINTR-UN POD FEROVIAR GRINDA CU ZABRELE

  • 8

    SECTIUNE LONGITUDINALA B-B PRINTR-UN POD FEROVIAR GRINDA CU ZABRELE

    Infrastructura este formata din:

    -culei (singular culee) elemente asezate pe maluri, la capetele podului, care preiau incarcarile de la grinzile principale (prin intermediul aparatelor de reazem) si in acelasi timp asigura racordarea cu terasamentele de la capetele podului, deci sunt si ziduri de sprijin (preiau suplimentar impingerea pamantului)

    -pilele (singular pila) elemente intermediare care preiau incarcarile de la grinzile principale, prin intermediul aparatelor de reazem

  • 9

    Fig. 7 INFRASTRUCTURA UNUI POD METALIC FEROVIAR GRINDA CU ZABRELE

    Fig. 8 INFRASTRUCTURA UNUI POD RUTIER DE BETON ARMAT

  • 10

    1.3 Lumina, deschidere, inaltime libera, inaltime de constructie, gabarite, debite cu probabilitatea de depasire

    Nivelul variabil al apelor (rauri, parauri, fluvii) traversate de poduri este evidentiat de anumite niveluri utilizate in proiectare:

    - NAE = nivelul apelor extraordinare (nivelul maxim probabil al apelor in perioada de exploatare a podului probabilitatea de depasire de p%=1...2%);

    - NAM = nivelul apelor mari (nivelul care se realizeaza in mod obisnuit la ploi mari sau la topirea zapezilor si care poate fi atins si in perioada de executie a podului probabilitatea de depasire de 3%);

    - E = etiaj (nivelul corespunzator mediei celor mai scazute ape din ultimii cinci ani);

    Spatiul liber sub pod masurat intre NAE si nivelul cel mai de jos al suprastructurii podului se numeste inaltime libera de trecere = hl.

    Distanta masurata pe verticala intre cota rosie pe pod (nivel superior cale la poduri rutiere NSC si nivel superior traverse la poduri feroviare NST) si partea inferioara a suprastructurii se numeste inaltime de constructie = hc.

    Deschiderea podului = L, este distanta masurata intre axele aparatelor de reazem.

    Lumina = L0 este distanta dintre fetele infrastructurilor.

    Lungimea totala = Lt a unui pod este