Facultatea CCIA

Anul IIC

Disciplina: Căi de Comunicații și Poduri

 

 

Partea 2:

PODURI

(NOTE DE CURS redactate cu sprijinul studenților din an IIC,

an univ. 2011-2012, sub coordonarea studentului Adrian Diaconu)

Titular curs:

Stere Paris

Departamentul de Rezistența Materialelor,

Poduri și Tuneluri

 

 

 

 

 

 

1  

0 INTRODUCERE

0.1 SCOPUL cursului: familiarizarea studentului cu structurile de poduri, în sensul alcătuirii lor, a acțiunilor care le solicită, precum și a tehnologiilor de execuție specifice.

0.2 OBIECTUL cursului: dobândirea unor cunoștințe specifice structurilor de poduri, în eventualitatea în care absolventul Facultații CCIA ar avea oportunitatea alegerii, ca domeniu de activitate, proiectarea și execuția podurilor.

0.3 EDIFICAREA unei construcții civile (inclusiv a unui pod) trebuie să aibă în vedere rezolvarea de către specialiști calificați a trei grupuri de cerințe:

a) de funcționalitate*) - necesitatea construcției din punct de vedere socio – economic, cultural:

- argumenete in favoarea edificării - capacități necesare - caracter definitiv/ provizoriu - fluxuri de circulație, trafic - încadrarea în PUZ

b) de estetică*) – încadrarea armonioasă în ansamblul construcțiilor existente, în relieful și vegetația înconjurătoare, etc.

c) de rezistență și de stabilitate a structurii**) – respectarea criteriilor de rezistență și de stabilitate prevăzute în normele de proiectare, de execuție și de exploatare.

*) Cerințele sunt rezolvate de arhitect și de urbanist. **) Cerința este rezolvată de inginerul structurist și de către inginerul specialist în fundații.

Structurile de poduri aferente căilor de comunicații terestre (drumuri și căi ferate) sunt și ele construcții inginerești civile, construcții civile care prezintă unele particularități:

- asigură continuitatea căilor de comunicații terestre (drumuri, căi ferate, pasarele, etc.) atunci când traseul acestora întâlnesc obstacole naturale (râuri, fluvii, canale, golfuri maritime sau oceanice, etc.) sau artificiale (o alta cale de comunicație, clădiri, lacuri artificiale, etc.);

- asigură continuitatea obstacolului prin gabaritele pe care trebuie să le asigure (gabarit de navigație, gabarit de liberă trecere pentru drumuri și pentru căi ferate), prin înălțimea liberă de trecere.

Construcția și exploatarea unei căi de comunicații, pe lângă faptul că respectă cele trei cerințe arătate mai sus, prin prezența ei influențează (uneori negativ) flora, fauna și sănătatea polulației care locuiește în vecinătatea traseului căii de comunicație. De regulă, în zona podurilor nivelul de zgomot crește (podul ”vibrează” zgomotos), apele căzute pe pod și colectate au caracter agresiv și poluant, apele traversate sunt influențate de prezența podului (viteză de

2  

scurgere mai mare, afuieri locale și generale mai mari, etc.), în zona pasajelor putând apare și un potențial mai ridicat de producere a accidentelor, cu un nivel mai mare de gravitate. Decizia edificării unei căi de comunicații se ia în urma analizei profunde a tuturor factorilor pozitivi și negativi. Odată stabilit traseul căii de comunicații (în plan orizontal și în plan vertical), la proiectarea unui pod trebuie luate în considerare următoarele:

- traseul în plan orizontal și vertical al căii de comunicații în zona podului: evitarea, dacă este posibil, a amplasării podurilor în curbe sau în curbă – contracurbă, a podurilor care traversează obstacolul cu oblicitate mare;

- parametrii geometrici (dimensiuni) și de încărcare a căii de comunicații, clasa tehnică a drumului, clasa de încărcare a podului

- alte traversări posibile și cerute prin intermediul podului: pietoni, piste pentru cicliști, cabluri, conducte, linii de tramvai/ metrou de suprafață, etc.

- parametrii obstacolului: mărimea acestuia, modul în care este influențat obstacolul de prezența podului, etc.

Alegerea soluției de proiectare și de execuție a unui pod, prin numărul mare de parametri care trebuie respectați și îndepliniți, corelat cu aspectele estetice și cu tehnologiile de execuție disponibile cer proiectantului rezolvarea unei probleme de optimizare cu mai mulți parametri independenți sau interdependenți. De aici rezultă și varietatea soluțiilor de alcătuire a structurilor de poduri.

3  

1 NOTIUNI GENERALE PRIVIND LUCRARILE DE PODURI

1.1 Definiții

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 Alcătuirea 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 FERATĂ

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 distanta cuprinsa intre capetele zidurilor intoarse ale culeelor.

Observatie : pe desenele anterioare sunt marcate, prin notatii, notiunile definite mai sus.

Continuitatea obstacolelor traversate de pod este asigurata pentru :

Pasaje, respectand gabaritele de libera trecere, pentru traversarea unui drum si gabaritul pentru lucrari de arta atunci cand pasajul traverseaza una sau mai multe cai ferate.

            

11

 

a)Autostrazi b)DN cu 2..4 benzi de circulatie c)Drum cu 1 banda de circulatie(clasa tehnica a III-a)  

                             

12  

                                                   

13  

  

Cursuri de apa: in conformitate cu STAS 4273 – 83, caile ferate definitive cu ecartament normal se incadreaza in clasa a II-a de importanta, autostrazile si DN in clasa a III-a de importanta. Pentru clasele de importanta mentionate in STAS 4068/2-82 se indica probabilitatea teoretica anuala de depasire ale debitelor maxime : CONDITII DE EXPLOATARE NORMALE SPECIALE IN EXECUTIE CF – clasa a II-a 1% 0,3% 2% Autostrazi si DN – clasa a III-a 1% 0,3% 3%  

               Debitul maxim de calcul = debitul maxim teoretic  pentru dimensionarea podului cu probabilitatea de depasire p% conform tabelului de mai sus. 

   

1.4 Clasificarea podurilor

Sunt mai multe criterii de clasificare ale podurilor:

a) In functie de importanta:

Podet – L≤5.00 m Pod – L>5.00 m:

-mic ( L=5.01…20.00 m ) -mijlociu ( L=20.01…50.00 m ) -mare ( L=50.01…100.00 m ) -foarte mare ( L>100.00 m )

b) Dupa scopul pe care il au de indeplinit:

Pasarele –servesc trecerii pietonilor peste autostrazi, cai ferate, canale,etc. Pod de sosea (rutier) – sustine calea pentru circulatia autovehiculelor rutiere si

trotuare pentru circulatia pietonilor Pod de cale ferata – sustine una sau mai multe cai ferate Pod combinat – asigura trecerea simultana a unei cai rutiere si a unei cai ferate (sau

tramvai) Pod canal – asigura trecerea unui canal navigabil artificial peste un obstacol ( rau,

vale, etc) Pod apeduct – sustine o conducta sau un canal de aductiune a apei peste un obstacol Pasaj si pod de incrucisare – permite incrucisarea la niveluri diferite a unei sosele cu o

cale ferata - Pasaj inferior ( calea ferata deasupra si soseaua dedesubt ) - Pasaj superior ( soseaua deasupra si calea ferata dedesubt )

Viaducte – inlocuiesc terasamentele inalte, fie la trecerea peste o vale sau o rapa adanca, fie la intrarea pe un pod ( viaduct de acces)

Pod estacada – asemanator unei schele mari servind in porturi, fabrici pentru descarcarea unor mase mari de materiale din vagoane sau din autobasculante.

Pod de serviciu – asigura transportul materialelor al utilajelor al autovehiculelor si pietonilor in timpul executiei unui pod nou pe un amplasament imediat alaturat.

14  

c) Dupa materialele de constructie din care sunt executate:

Pod de lemn Pod de zidarie de piatra Pod de beton sau beton armat sau beton precomprimat Pod de metal Pod mixt ( otel – beton )

d) Dupa durata de exploatare:

Pod definitiv – durata de exploatare este dictata de durabilitatea materialului din care este alcatuit

Pod provizoriu – durata limitata, fiind necesare pentru restabilirea circulatiei , deservirea circulatie pe o varianta provizorie alaturata.

e) Dupa pozitia caii:

Pod cu calea sus – cand exista o inaltime de constructie suficienta (se utilizeaza, de

exemplu, grinzi cu inima plina de beton armat/ precomprimat sau de metal ) Pod cu calea jos – cand inaltimea de constructie este redusa (se utilizeaza, de

exemplu, grinda cu zabrele) Pod cu calea la mijloc – se utilizeaza pentru micsorarea inaltimii de constructie si a

rampelor de acces

f) Dupa forma axei in plan, pot fi poduri:

In aliniament In curba Cu forma poligonala Longitudinale

15  

Oblice (la dreapta/stanga) g) Dupa forma caii in elevatie, poduri pot fi:

In palier In declivitate In panta si contrapanta ( “spinare de magar”) In panta si curba ( in”elice” )

h) Dupa mobilitatea pe care o pot prezenta podurile pot fi:

Poduri fixe ( marea majoritate) Poduri mobile ( peste canale, lacuri, fluvii,rauri,etc. )

i) Dupa natura solicitarilor elementelor principale de rezistenta:

Poduri alcatuite cu grinzi drepte – solicitarea importanta este de incovoiere Poduri pe arce sau bolti – solicitarea importanta este de compresiune Poduri alcatuite cu grinzi cu zabrele – solicitarea importanta este forte axiale de

intindere sau de compresiune Poduri suspendate bara hobanate - solicitarea importanta este de intindere ( cabluri )

2 ALCATUIREA PODURILOR

2.1 Suprastructura podețelor și a podurilor

2.1.1 Consideratii generale

2.1.1.1 In constructiile de beton, principalele tipuri de elemente structurale se grupeaza in trei categorii:

a) placi – elemente de constructii la care una dintre dimensiuni (grosimea sau inaltimea placii, hp) este mult mai mica decat celelalte doua(lungimea l1, respectiv latimea l2). Solicitarea preponderenta in cazul placilor este incovoierea cilindrica si eventual strapungerea.

16

b) grinzi, stalpi – sunt elemente de constructii liniare, la care doua dintre dimensiuni (grosimea b, respectiv inaltimea h) sunt mult mai mici decat cea de-a treia dimensiune (lungimea grinzii l sau inaltimea stalpului H).

Solicitarea preponderenta in cazul grinzilor este INCOVOIEREA, iar in cazul stalpilor COMPRESIUNEA (EXCENTRICA).

c) blocuri”masive” – sunt elemente de constructii la care cele 3 dimensiuni sunt comparabile ca ordin de marime.

Solicitarea preponderenta in cazul blocurilor masive este COMPRESIUNEA (eventual excentrica - vezi fundatiile directe)

In afara celor 3 tipuri de elemente de constructii, enumerate mai sus, exista si alte tipuri de constructii, ca de exemplu:

dala – element de constructie care face trecerea de la placa la grinda, si la care grosimea sau inaltimea dalei este mai mare decat a placilor obisnuite(100…200…250mm). Solicitarea preponderenta in cazul dalei este de INCOVOIERE (de regula pe ambele directii)

17  

diafragma – element de constructie, cu forma lamelara, la care, ca si in cazul placilor, una dintre dimensiuni - grosimea, b este mult mai mica decat celelalte doua.

Solicitarea preponderenta este de COMPRESIUNE EXCENTRICA.

2.1.1.2 In cazul constructiilor metalice, elementele structurale sunt realizate din profile laminate cu pereti subtiri sau din profile realizate din tole metalice imbinate prin nituire, sudura sau SIRP-uri (suruburi pretensionate de inalta rezistenta). In functie de tipul solicitarilor sectiunile au dezvoltari corespunzatoare care sa previna in special fenomene de “PIERDERE” a stabilitatii (prin flambaj in cazul barelor, de ex. comprimate ale grinzilor cu zabrele sau prin voalare, in cazul imimilor grinzilor cu inima plina). Fenomenele de pierdere a stabilitatii solicita masuri suplimentare constructive: reduceri ale lungimilor de flambaj, prin prinderi suplimentare, nervuri de rigidizare perpendiculare pe inima grinzilor cu inima plina, etc.

18  

2.1.1.3 Introducerea unei stari artificiale de compresiune in elementele de beton prin precomprimarea acestora cu fascicule de sarme paralele de otel pretensionat, sau utilizarea cablurilor de sarme paralele sau rasucite de otel pretensionate la podurile suspendate/hobanatene conduce la utilizarea unui alt tip de element structural, “FIRUL” intins. Acesta este solicitat, pe langa efortul la care este intins si de greutatea sa proprie si a protectiilor sale (eventual de actiuni provenite din greutatea chiciurei), in calculele de rezistenta firul fiind considerat ca preia NUMAI eforturi de intindere.

  

2.1.1.3 Executia monolita sau prefabricata a podurilor de beton

Activitatea in constructii se deosebeste de activitatea din industrie, prin aceea ca in cazul constructiilor forta de munca se organizeaza sa-si desfasoara activitatea intotdeauna acolo unde urmeaza sa se execute constructia, pe cand in industrie forta de munca isi desfasoara activitatea INTOTDEAUNA in acelasi loc de munca (uzina fabrica), obiectul asupra caruia isi executa forta de munca salariatii fiind adus in fata locului de munca. In cazul execuției construcțiilor, organizarea de santier nu are caracter definitiv, ci provizoriu si de cele mai multe ori se rezumă la asigurarea conditiilor de locuit – barăci, conteinere, spații pentru preparat și masa, birouri, mici ateliere de reparatie, etc. Asadar constructia se realizeaza, de regula sub cerul liber, factorii de clima influentand atat asupra calitatii lucrarilor executate, cat mai ales asupra starii de sanatate a muncitorilor, a randamentului acestora, etc. A aparut astfel ideea realizarii unor constructii din elemente PREFABRICATE, aceste elemente fiind realizate in FABRICI DE PREFABRICATE, în condiții similare unor activitati industriale (cu un control de calitate sporita) urmand ca pe santier sa se execute, daca se poate, NUMAI ACTIVITATI DE MONTAJ PREFABRICATE .

19  

Dimensiunile elementelor PREFABRICATE sunt limitate de dimensiunile gabaritelor de circulatie ale vehiculelor cu care se transporta pe drumuri sau ale locomotivelor si vagoanelor pe cai ferate, de capacitate (tonajul) de transport a autovehiculelor, de configuratia geometriei acestora, de capacitatea utilajelor de ridicat prefabricate (automacarale, macarale feroviare, macarale fluviale sau maraitime, etc).

2.1.2 Podete si poduri dalate

2.1.2.1 Avantajele si dezavantajele podetelor si podurilor dalate

Avantajele mai importante ale suprastructurilor si podurilor dalate sunt :

Se pot executa cu inaltime de constructie REDUSA

Se pot executa in zonele cu pamanturi slabe, adoptandu-se scheme static determinate,care pot urmari eventualele tasari ale infrastructuriilor fara sa apara solicitari suplimentare in suprastructura dalata.

Pot fi industrializate prin tipizare si prefabricare

Lucrarile de fasonare si de montare ale armaturilor ,de cofrare si de betonare sunt simple si comod de executat. Principalul dezavantaj al podurilor dalate, il constituie consumul mare de beton, greutatea proprie a dalelor contribuind cu o pondere importantă din valoarea totala a momentelor inconvoietoare. Deschiderile uzuale ale podurilor dalate de sosea executate monolit sunt pana la 10,00 m, dincolo de aceasta deschidere, greutatea proprie crescand foarte mult, recurgandu-se, in trecut la utilizarea unor dale prefabricate cu goluri. Astazi se utilizeaza pentru realizarea podurilor dalate prefabricate o soluție cu grinzi T intoarse, juxtapuse (una lângă alta) de beton precomprimat cu armatură preîntinsă solidarizate, longitudinal și transversal, cu beton armat monolit. Pentru podurile feroviare dalate, deschiderile uzuale NU DEPASESC 10,00...12,00m. Pana la cca 5,00...6,00m se utilizeaza executia monolita, dincolo de aceasta, ca si in cazul podurilor rutiere, recurgandu-se la utilizarea unor dale prefabricate cu goluri.

2.1.2.2 Suprastructura podetelor si a podurilor dalate de beton executate monolit

Podetele si podurile dalate se realizeaza, in marea lor majoritate, ca structuri simplu rezemate.

Suprastructura podetelor si a podurilor dalate este alcatuita dintr-o dala de beton armat, cu trotuare de siguranta de serviciu (in cazul podurilor feroviare ) scoase in consola.

20  

Infrastructura este alcatuita din doua culei masive

              

 Fig. 24 Dispozitie generala pod

dalat de sosea

1. Dala 2. Consola trotuar 3. Stratele caii 4. Parapete metalic 5. Elevatie culee 6. Fundatie culee 7. Zid intors culee

8. Sfert de con 9. Terasament 10. Pereu de fund 11. Dren 12. Rigola dren T - Latimea trotuarului (1,00m) C- Parte carosabila (7,80m) L- Deschiderea de calcul

L0 - Lumina

hc - inaltimea de constructie

21  

 

Fig. 25 Dispozitia generala a unui pod dalat feroviar

1- dala

2- consola trotuar

3- hidroizolatie + sapa protectie

4- prisma de piatra sparta(balast)

5- traversa

6- sina CF

7-elevatie culee

8- fundatie culee 9- racordare terasament cu aripi de beton armat

10- pereu de fund

11- dren

12- rigola dren

13.parapete de protectie de beton armat

 

22  

T-trotuar de serviciu

L-deschidere de calcul

Lo - lumina

hc - inaltimea de constructie

2.1.2.3 Suprastructura podetelor si a podurilor dalate de beton executate prefabricat

Necesitatea reducerii consumului de material lemnos si a reducerii manoperei ce se executa pe santier au facut ca la constructia podetelor si podurilor dalate sa se utilizeze elemente prefabricate, atat de beton armat cat si de beton precomprimat.

In solutia prefabricata, dalele pentru poduri de sosea si de cale ferata se utilizeaza sub forma unor fasii longitudinale, cu lungimea egala cu cea a dalei si cu latimi variabile, stabilite pe criterii constructive si posibilitati de manipulare. In sens transversal, pentru a asigura dalelor podurilor de sosea o comportare cat mai aproape de cea a unei dale monolite, solidarizarea fasiilor se realizeaza atat prin betonare si fretarea resturilor cat si prin turnarea unor antretoaze de beton monolit la capetele elementelor prefabricate pe toata latimea dalei. In cazul dalelor podurilor de cale ferata, in solutia dale pline prefabricate, intrucat numarul acestora este redus (doua bucati dale centrale plus doua bucati dale de trotuar) s-a renuntat la solidarizarea transversala a acestora pentru ca cele doua dale centrale sunt asezate sub cele doua sini ale caii ferate si deci sunt incarcate simultan si relativ in mod egal.

Fig. 26 Sectiuni transversale prin suprastructuri dalate prefabricate pline

1- dala prefabricata plina din beton armat

2- dala prefabricata plina de trotuar

23  

3- stratele caii

4- hidroizolatie + sapa protectie

5- prisma de piatra sparta

6- traversa

7- sina de cale ferata.

Pentru podurile dalate cu deschideri mai mari s-a recurs la executarea unor dale prefabricate cu goluri sau „fasii cu goluri” . Solutia s-a aplicat (la poduri rutiere) si se aplica (la podurile de CF) pentru deschidere de 6,00…..18,00 m pentru podurile rutiere, respectiv 6,00…..12,00 m pentru podurile feroviare 6,00…..12,00 m pentru podurile feroviare.

Fig. 27 Sectiune transversala prin pod dalat rutier realizat din dale „ fasii cu goluri”

24  

1- dala”fasie cu goluri” 2- trotuar monolit hc- inaltimea de constructie

L - deschidere de calcul

Fig. 28 Sectiune transversala printr-un pod dalat feroviar alcatuit din dale “fasii cu goluri” Detaliul “A” de prindere a trotuarușlui prefabricat de dalele fâșii cu goluri 1 – dală fasie cu goluri de beton precomprimat 2 - trotuar prefabricate de beton armat 3 - dala prefabricata (dulap) de beton armat intre dalele fasii cu goluri 4 - antretoaze de camp si de reazem prefabricate si precomprimate 5 - fascicule din sarma pretensionata pentru precomprimarea antretoazelor prefabricate 6 - hidroizolatie +sapa

25  

7 - prisma de piatra sparta(balast) 8 - traversa 9 - sina 10 - parapete de beton armat T - trotuar de serviciu hc - inaltime de constructie

Prinderea trotuarului prefabricat de fasiile prefabricate, in sistemul aratat in detaliu A a fost dictat de durata redusa de executie (de introducere in cale) permisa intr-o inchidere de linie (de regula 3...6 h)

2.1.3 Suprastructura podurilor de beton pe grinzi executate monolit și prefabricat

Necesitatea acoperirii obstacolelor de traversat cu deschideri tot mai mari a impus trecerea de la suprastructurile dalate (cu consumuri ridicate de beton si solicitari importante produse de greutatea proprie) la suprastructurile pe grinzi de beton, care elimina, intr-o masura importanta, betonul situat in zona intinsa a dalei si o portiune din betonul slab comprimat situat in imediata vecinatate a axei neutre. Se ajunge astfel la o sectiune transversala in care se mentin, in zona intinsa, portiunile in care se monteaza armaturi ,careia i se asigura conditiile de acoperire si de conlucrare cu betonul.

Sectiunea transversala astfel obtinuta – grinzi T sau I cu placa in zona comprimata, are greutatea proprie redusa, iar capacitatea sa portanta ridicata asigura preluarea unor solicitari importante corespunzatoare unor deschideri mari.

26  

SECTIUNE DALA PLINA SECTIUNE GRINZI T DIN BETON ARMAT DIN BETON ARMAT

Fig. 29: Comparatie intre starea de eforturi unitare din dale si grinzi.

Suprastructura unui pod rutier pe grinzi, indiferent daca se executa monolit sau prefabricat este alcatuit dintr-o retea de grinzi principale ,dispuse longitudinal podului,o retea de grinzi secundare (numite antretoaze),dispuse transversal podului , din placa carosabila si placa trotuarelor.

In cazul unui pod feroviar pe grinzi cu calea pe cuva de balast(cu aceeasi alcatuire inainte/dupa pod),se prevad suplimentar timpane,care au rolul de a mentine intr-un gabarit restrans caracteristicile caii pe prisma de piatra sparta (balast) cu rol de a prelua impingerea laterala exercitata de materialul rulant prin intermediul prismei de piatra sparta)

Podurile pe grinzi pot fi clasificate dupa mai multe criterii:

27  

poduri pe grinzi casetate cu pereti verticali:

poduri pe grinzi casetate cu pereti inclinati

c) dupa pozitia caii

poduri pe grinzi cu calea sus (toate exemplele enumerate mai sus) poduri pe grinzi cu calea jos (se utilizeaza mai ales in cazul podurilor feroviare pentru

reducerea inaltimii de constructie)

28  

d) dupa modul de executie

poduri pe grinzi executate monolit cu ajutorul unor esafodaje sau prin turnare in consola, pe tronsoane, fara esafodaje; poduri pe grinzi prefabricate sau preturnate(executate in apropierea amplasamentului) poduri cu executie mixta, la care o parte din elemente sunt prefabricate, iar celelalte se

executa monolit, prin turnarea directa pe santier poduri integral prefabricate si montate in amplasament

e) dupa tipurile de armaturi utilizate

- poduri de beton armat în care folosesc armaturi de oțel beton, numite generic armaturi „de otel beton” de inalta aderenta: S420(PC60), BST500S;

*) elementele de beton armat lucreaza in eploatare in zona intinsa cu FISURI

- poduri de beton precomprimat, la care prin intermediul unor armaturi de inaltî rezistență de oțel pretensionat (fascicule de sarme pentru beton precomprimat/toroane pentru beton precomprimat TBP- ca armaturi postintinse, toroane pentru beton precomprimatTBP aderente ca armatura preintinsa) introduc o stare artificiala de compresiune, de sens contrar actiunilor exterioare, evitand marele dezavantaj al elementelor de beton armat de a lucra in exploatare FARA FISURI sau cu fisuri cu deschidere redusa ( de regula 1/2 din deschiderea fisurii elementelor de beton armat.

2.1.3.1 Suprastructura podurilor pe grinzi de beton armat executate monolit

Sectiunile deschise ale podurilor pe grinzi executate monolit se executa, de regula, monolit, adica prin turnare continua, in amplasament, in cofraje sustinute de esafodaje

29  

Grinzile monolite, cu secțiune deschisă, asa dupa cum s-a aratat, sunt de beton armat, armate cu armaturi moi de otel beton:

a) Constructive sau de montaj:

S235...S255(OB 37) – min Rrupere= 370 N/mm2 – profil neted

30  

S355(PC 52) – min Rrupere = 520 N/mm2 – profil periodic

b) Armaturi de rezistenta cu inalta aderență:

S420(PC 60) – min Rrupere = 600 N/mm2,fyk=420MPa – profil periodic BST500S-fyk=500 Mpa-profil periodic imbunatatit

Armarea sub forma de carcasa a unei grinzi incovoiate urmareste distribuirea armaturii in masa elementului de beton in zonele de beton INTINSE, betonul rezistand la intindere de cca 10 ori mai putin decat la compresiune.

In exploatare grinzile de beton armat lucreaza cu fisuri, limitandu-se deschiderea acestora la 0,2 mm din conditii de asigurare a durabilitatii elementului (clase de expunere).

31  

2.1.3.2 Suprastructura podurilor pe grinzi executate prefabricat

Sectiunile deschise ale podurilor pe grinzi executate mixt ( monolit-prefabricat) caracteristice podurilor rutiere si integral prefabricate - caracteristice podurilor feroviare se executa de regula din grinzi prefabricate executate MONOBLOC (in intregime), prefabricat (in fabrici de prefabricate) sau preturnat (in apropierea amplasamentului definitiv) sau TRONSONAT (segmente = tronsoane asamblate prin precomprimare longitudinala). Toate aceste tipuri de grinzi sunt executate de beton precomprimat cu armatura preintinsa sau postintinsa. Precomprimarea este o stare artificiala de eforturi introdusa in element(grinda) inainte de a se forma elementul (armatura preintinsa) sau dupa ce a fost format elemetul(armature postintinsa) cu scopul de a contracara efectul actiunilor exterioare gravitationale care solicita grinda. Aceasta stare de eforturi initiala se introduce cu ajutorul unor armaturi de otel de inalta rezistenta tensionate la un efort de control aproape de limita de rupere, efort de intindere care se transmite(„se transfera”), apoi ca efort de compresiune (cu o anumita excentricitate) elementului de beton(grinda). Aceste armaturi sunt fie sub forma de:

- toroane pentru beton precomprimat -TBP- 6 fire rasucite in jurul unuia central

ɸ 3,4,5,7 mm

-fascicule de sarme paralele pentru beton precomprimat (SBP Φ5,7mm)/ toroane pentru beton precomprimat (TBP12 - 7 Φ4, TBP15 - 7 Φ5mm)

Rezistenta la rupere a acestor tipuri de armaturi pretensionate este mult mai mare decat a celor denumite de „otel beton” si anume 1570...1860MPa

32  

Dispunerea fasciculelor de sarme paralele intr-o grinda prefabricata MONOBLOC sau TRONSONATA este determinata de actiunile exterioare, efectul tensionarii lor contracarand, asa cum s-a mai spus, efectul actiunilor exterioare gravitationale , precomprimarea conducand, ca in exploatare elementul sa lucreze fara fisuri sau cu fisuri cu deschidere mica ( max 0,1 mm).

33  

2.4.1 Suprastructura podurilor metalice

Alegerea metalului și anume a oțelului, ca material din care sunt realizate suprastructurile de poduri conduce la cele mai mici înălțimi de construcție.

În situațiile de înlocuire a podurilor existente sau de dublare a podurilor de cale ferată, metalul este materialul ales în cele mai multe cazuri la realizarea suprastructurii pentru că podurile de pe rețeaua de cale ferată din țara noastră au calea așezată foarte jos față de nivelul apelor extraordinare.

34  

Soluțiile suprastructurilor de poduri mixte oțel-beton se adoptă pentru deschideri mari, în special pentru podurile rutiere, în ultimul timp și în cazul podurilor de cale ferată adoptându-se acest tip mixt de suprastructura (cuva din balast fiind realizată din beton armat / beton precomprimat sau din tole de otel).

Ca și în cazul suprastructurilor realizate de beton armat sau precomprimat, și în cazul suprastructurilor metalice rezultă o structură spațială. În cazul suprastructurilor metalice, structura se compune din urmatoarele subansambluri:

- grinzi principale; - grinzile căii(lonjeroni); - contravântuirile orizontale – asigură indeformabilitatea geometrică; - contravântuirile (cadre transversale) – împiedică formarea mecanismelor în cazul

barelor considerate articulate la noduri. Din punct de vedere constructiv se deosebesc două categorii principale de alcătuiri:

- suprastructuri pe grinzi cu inimă plină; - suprastructuri pe grinzi cu zăbrele.

2.4.1.1 Suprastructuri metalice pe grinzi cu inimă plină

Domeniul de utilizare rațională, pentru țara noastră, a suprastructurilor de poduri pe grinzi cu inimă plină este:

- pentru podurile de cale ferată între 30...50 m, sub 30 m suprastructurile din beton precomprimat, fiind mai economice; pentru situația când nu se dispune de înălțimea necesară podurilor de beton precomprimat, suprastructura metalica pe grinzi cu inimă plină se utilizează și la deschideri mai mici (gr. calea jos hc=L/15 pentru prinderea directa a caii, respectiv L/10 pentru calea pe cuva de balast)

- pentru podurile rutiere între 40...90 m, deschiderile fiind mai economice pentru suprastructurile mixte oțel-beton, pe grinzi metalice inimă plină și platelaj de beton armat sau precomprimat. Peste deschiderea de 90 m se adoptă suprastructura metalica pe grinzi cu inimă plină casetată. Până la 40 m, deschidere suprastructurile pe grinzi din beton precomprimat sunt cele mai economice.

Funcție de înălțimea de construcție, grinzile inimă plină pot fi cu calea:

- sus, pentru deschideri mai mici de 15...20 m; - la mijloc, pentru deschideri mai mici de 40...45 m; - jos, pentru deschideri mai mici de 50...60 m.

35  

Pentru podurile rutiere si in ultimul timp si pentru poduri feroviare se utilizează, asa cum s-a aratat mai sus, structuri mixte de otel-beton.

36  

37  

Fig. 49 Secţiune transversală prin suprastructura compusă oţel beton a unui pod de cale ferată cu calea pe prismă de balast.

1 - Grinzi principale din oţel.

2/3 - Contravântuire superioară/inferioară din otel.

4 - Contravântuire transversală din oţel.

5 - Placă din beton armat sau precomprimat, executată monolit sau prefabricat.

6 - Beton de egalizare + hidroizolare+ș apă de protrecţie armături cu plasă STPB.

7 - Prismă de piatră spartă.

8 - Traversă de cale ferată.

9 - Șină + material marunt de cale.

10 - Opritor de balast.(din beton armat)

38  

11 - Parapete metalic din țeavă rectangulară/ pătrată

12 - Jgheab metalic de colectare si de dirijare a apelor pluviale.

2.1.4.2 Suprastructuri metalice pe grinzi cu zăbrele

Grinzile cu zăbrele sunt considerate ca structuri de bare articulate la noduri, barele fiind solicitate la eforturi axiale (de compresiune şi de întindere).

Grinzile cu zăbrele au ca alcătuire de bază sistemul triunghiular, cu inclinarea diagonalelor la circa 60 de grade. Pentru deschideri mai mari, dimensiunile panourilor rezultând foarte mari, se introduc montanți suplimentari.

Fig. 50. Tipuri de grinzi cu zăbrele

39  

Din punct de vedere constructiv, grinzile cu zăbrele pot fi:

1) cu calea sus, avantajoase economic pentru deschideri L > 40…50 m și pentru zone care permit înălțimi H=L/6…L/8 și hc= L-L2/400+0,20m

2) cu calea jos, avantajoase pentru înălțimi de cponstrucție redusă (1,20...1,50 m).

Fig.51 Secţiune transversală prin suprastructura metalică a grinzii cu zăbrele calea jos-calea prinsă direct de elementele structurale ale suprastructurii podului

40  

2.2 INFRASTRUCTURA PODURILOR

Aşa după cum s-a mai spus,infrastructura podului reprezintă partea de construcţie a podului, delimitată de nivelul superior al aparatelor de reazem şi terenul de fundaţie.

2.2.1 Aparate de reazem

Aparatele de reazem sunt parte componentă a infrastructurii podului, prin intermediul cărora, elementele de rezistenţă ale suprastructurii (de regulă grinzi, sau dale) reazemă pe infrastructura (pile sau culei).

Aparatele de reazem TREBUIE sa indeplinească două condiţii principale:

a) să transmită reacţiunile suprastructurii la infrastructură b) să asigure deformaţiile corespunzătoare tipului de reazem.

b.1) aparatele de reazem MOBILE permit producerea deformaţiilor longitudinale ale suprastructurii produse de variaţiile de temperatură, de încărcările utile, de deformaţiile în timp ale betonului, precum şi de rotirea în plan vertical a secţiunilor de pe reazem sub actiunile din trafic.

b.2) aparatele de reazem FIXE permit NUMAI rotirea liberă în plan vertical şi transmit la infrastructura atât reacţiuni verticale, cât si reacţiuni orizontale.

Funcţie de mărimea deschiderii podului şi de valoarea reacţiunii sunt diferite tipuri de aparate de reazem.

Pentru podurile DALATE, de regulă, suprastructura cu deschidere sub 12,00 m reazemă direct.

41  

Aparatele de reazem METALICE TANGENTIALE, fixe şi mobile, sunt de regulă alcătuite din două plăci metalice suprapuse, prezenţa tachetilor în caqzxul celor fixe (împiedica deplasările orizontale) diferenţiind reazemul fix de cel mobil.

FIG. 36 Aparate de reazem tangenţiale : a) mobile; b)fixe

Aparatele de reazem tangenţiale se folosesc pentru reacţiuni ale căror valori nu depăşesc 500-600 kN.

Pentru reacţiuni care nu depăşesc 1000 kN se utilizează aparatele de reazem metalice mobile cu rulou, iar peste 1000 kN, cu două sau mai multe rulouri. (frecare prin rostogolire).

Fig. 37: Aparat de reazem mobil cu rulou

42  

Aparatele de reazem de NEOPREN sunt alcătuite din unul sau mai multe straturi de neopren (cu grosimea de 8…12 mm/ strat), vulcanizate de plăci subţiri de oţel (min. 2 mm), cu rolul de a reduce deformarea neoprenului.

Fig. 38 Aparat de reazem din neopren

In funcţie de deschidere si de mărimea reacţiunii, ele au anumite dimensiuni, iar în cazul aceleiaşi dimensiuni l si L şi aceeaşi reacţiune verticală, diferenţierea reazem fix de mobil se realizează prin grosimi h diferite (mai mici pentru reazeme fixe şi mai mari pentru cele mobile - permit rotiri mai mari)

Exemplu: Pentru poduri de şosea de beton precomprimat cu sprastructura pe:

- grinzi cu toroane – deschidere 15…21,00 mm, Rmin/max=60/450 kN

l L h

Tip 3 Fix 150x300x19

Tip 4 mobil 150x300x41

- grinzi cu fascicule – deschidere 27,00 m, Rmin/max=200/1000 kN

l L h Tip 9 Fix 230x450x41

Tip 10 mobil 230x450x63

2.2.2 Pile

Sunt construcţii care transmit reacţiunile suprastructurii la teren.

Ca parţi componente, in alcatuirea pilelor, se disting:

43  

- elevaţia (partea de deasupra terenului), cu partea superioară, pe care sunt amplasate aparatele de reazem, numită bancheta cuzinetilor (cuzinetul = un element de beton armat cu plase de otel beton, capabil să prevină despicarea betonului din cauza solicitării locale cu forțe mari de compresiune).

Dacă elevaţia este amplasată în cursul de apă, forma acesteia este tratată cu avantbec si arierbec, pentru a permite o scurgere corecta a curentului de apa, pentru a preveni aparitia fenomenelor de eroziune si de cavitatie, fenomene care pot produce degradarea elevatiei pilei.

- fundatia = este, de regula, un bloc de beton care transmite la teren actiunile suprastructurii, ale elevatiei pileisi ale greutatii proprii. In functie de cota la care se afla terenul bun de fundare putem avea :

a) fundatii directe cand terenul bun de fundare se afla la o cota relativ mica fata de suprafata terenului natural ; fundatia fiind de forma unui bloc din beton.

44  

b) fundatii indirecte cand terenul bun de fundare se afla la o adancime mare, fiind greu de realizat o fundatie directa ; pot fi : pe piloti de beton armat batuti (sectiune patrata), pe piloti de diametru mare forati (sectiune circulara

mm), pe barete (pereti mulati executati sus protectia noroiului bentonitic)

c) fundatii pe chesoane deschise sunt fundatii directe la care executia sapaturii si a corpului fundatiei se executa la adapostul unei cutii de beton armat care coboara in teren pe masura ce avanseaza sapatura de pamant din interiorul chesonului.

45  

d) fundatii pe cheson cu aer comprimat se adopta atunci cand terenul bun de fundare se gaseste la o adancime mare, cand infiltratiile de apa sunt puternice. Au reprezentat o solutie de fundare cand nu existau tehnologii de executate a pilotilor forati de diametru mare. Chesonul cu aer comprimat este o cutie din beton armat care, prin peretii laterali si tavan, margineste camera de lucru la adapostul careia de sapă, se cofrează și se toarnă betoane. In camera de lucru se introduce aer comprimat care impiedica patrunderea apei in interior, lucrarile de sapatura fiind executate in uscat (vezi capitolul de execuția al fundațiilor, 4.1.1.e).

46  

In practica proiectării și executiei pilelor se intalnește o varietate mare de forme și secțiuni în alcătuirea lor.

2.2.3 CULEI Sunt constructii care transmit reactiunile suprastructurii la teren si fac racordarea cu

terasamentele, deci au si rol de zid de sprijin.

Indiferent de tipul de racordare cu terasamentele (cu sfert de con sau cu aripi) functiunea de zid de sprijin solicita suplimentar corpul culeei la impingerea activa a terenului din spatele acesteia.

Partile mari componente sunt aceleasi ca si in cazul pilelor, la care se adauga elemente specifice pentru racordarea cu terasamentele :

-zid de garda impiedica blocarea fuctionarii – rotirii – aparatelor de reazem)

-ziduri intoarse impiedica refularea laterala a pamantului din spatele culeei din cauza actiunii incarcarilor verticale din pneurile autovehiculelor si implicit o crestere a impingerii pamantului din aceasta suprasarcina.

-sferturi de con sau aripi fac efectiva racordarea terasamentelor la corpul culeei.

47  

Fig. 44. Culee masiva (de greutate) - sectiune + perspectivă

48  

49  

1- bancheta cuzineţilor 2- zid de gardă 3- ziduri întoarse 4- corpul (elevaţia) culeei 5- fundaţia culeei 6- aparate de reazem 7- plăci prefabricate racordare cu terasamente 8- fundaţia plăcilor de racordare cu terasamente 9- dren 10- rigola dren 11- parapete pietonal 12- terasament 13- sfert de con

Fig. 46 Culee masivă (greutate)

3 ACŢIUNI CARE SOLICITĂ PODURILE

În prezent, începând cu martie 2010, standardele care reglementează acţiunile care solicită podurile sunt cele valabile şi în ţările membre ale UE, cu particularităţi specifice menţionate în Anexe Naţionale.

Pe plan european, începând cu anul 1990 s-au elaborat prestandarde structurale europene (ENV). După o perioadă de aplicare experimentală a acestora (prevăzută initial de 3 ani), prestandardele au devenit proiecte de standard European (prEN) în anul 2005.

După anul 2005 fiecare ţară şi-a elaborat Anexe Naţionale, iar din lună martie 2010 eurocodurile structurale + Anexele Naţionale au intrat în vigoare şi pe teritoriul României.

S-au elaborate 10 grupe mari de EUROCODURI STRUCTURALE şi anume:

EN1990 Bazele proiectării structurilor

EN1991 Acţiuni care solicită structuri

EN1992 Proiectarea structurilor de beton

EN1993 Proiectarea structurilor de oţel

EN1994 Proiectarea structurilor compuse oţel-beton

EN1995 Proiectarea structurilor din lemn

50  

EN1996 Proiectarea structurilor de zidărie

EN1997 Proiectarea geotehnică

EN1998 Proiectarea structurilor la acţiuni seismice

EN1999 Proiectarea structurilor din aluminiu

Principalele trăsături comune ale EUROCODURILOR STRUCTURALE sunt:

a) urmăresc armonizarea în privinţa caracteristicilor materialelor (standarde unice de produs în UE)

b) sunt norme de proiectare c) se bazează pe metoda stărilor limita d) utilizează coeficienţi parţiali de siguranţă e) cuprind atât principii (P), de la care nu se admit abateri, cât şi reguli de aplicare (),

pentru care se acceptă alternative La elaborarea EUROCODURILOR STRUCTURALE se remarca că mod de elaborare, elaborea mai întâi a unor eurocoduri care prevăd REGULI GENERALE şi pentru CLĂDIRI şi apoi eurocoduri corespunzătoare podurilor de BETON/OŢEL/COMPUSE OŢEL-BETON, eurocoduri în care se EVIDENŢIAZĂ rigori mai ridicate, dat fiind regimul de expunere şi de exploatare mai sever al podurilor.

Pentru acțiunile specifice podurilor în EN1991-2 sunt precizate acțiunile din traficul de pe poduri, iar în EN1998-2 sunt precizate reguli privind concepția și dimensionarea structurilor de poduri pentru a rezista la acțiunea cutremurelor.

Adaptarea eurocodurilor structurale în Romania se face de către ASRO, ASRO fiind și producătorul și elaboratorul anexelor naționale, sub titulatura de SR EN…

3.1 Situații de proiectare

La proiectarea elementelor structurale sau a structurii de amsamblu a unui pod trebuie să se țina seama de toate situațiile posibile de solicitare (“situații relevante”), astfel încât elementele structurale să-și îndeplineasca funcțiile pe toată durata de exploatare.

Situațiile de solicitare relevante se clasifica dupa EUROCODURILE STRUCTURALE, în :

Situații persistente în exploatare se referă la acțiunile care conduc la condiții normale de exploatare.

Situații tranzitorii se referă la acțiunile care pot apăre, pentru scurt timp, în perioadele de execuție și la reparație a elementelor structurale.

Situații accidentale se referă la acțiunile care pot apare în condiții excepționale pe durata de exploatare a structuri.

Situații seismice se referă la acțiunile cu caracter excepțional la care poate fi suspus podul în timpul producerii cutremurelor de pământ.

3.2 Durata de viată normală a unui POD

51  

Durată de viață normata a unui pod este perioada stabilită de EXPLOATARE cu cheltuieli normale de întreținere, fără a fi nevoie de lucrări majore de reparații.

Pentru poduri permanente, durata de viața normată este, în mod frecvent, de 100 ani. Exista poduri la care unele elemente structurale ( de ex. aparatele de de reazem de neopren) se pot înlocui și care se proiecteaza cu o durată de viața mai mică (20...25 ani) decât durată de viața normală a podului.

3.3 Durabiliatea podurilor

Proiectarea unui pod se face în IPOTEZA ca durabiliatatea unui pod sau a unei părți a acestuia, în condițiile unui amplasament dat, este CARACTERISTICA care face ca podul să poata fi EXPLOATAT cu o întreținere adecvată, pe toată perioada de viață normata.

Proiectarea structurală trebuie sa aibă în vedere că „ DETERIORARILE” sau „ DEGRADARILE” produse în perioada de exploatare să nu afecteze durabiliatea și performanțele structurii podului.

Obținerea unei structuri „DURABILE” de pod trebuie să ia în considerare in proiectare, executie, exploatare si intretinere următorii factori ( independenți):

Scopul inițial și posibiliatatea viitoare de utilizare a structurii

Criteriile de performanță cerute

Influențele previzibile ale mediului

Compozația, proprietățiile și performanțele materialelor

Alegerea sistemului structural

Forma elementelor structurale și detalii constructive

Calitatea execuției și nivelul controlului efectuat

Măsuri specifice de protecșie

Întreținerea în perioada de exploatare

3.4 Stări LIMITA

O stare limita este acea stare a elementului structural care odată atinsă CONDUCE LA NESATISFACEAREA, TOTALA SAU PARTIALA, A EXIGENTELOR DE PERFORMANTA LA CARE A FOST PROIECTAT elementul structural.

3.4.1. Starea limită ultimă este o stare limită asociată cu colapsul ( rupere, prăbușire, etc) sau cu alte forme similiare de cedare a structurii.

Stările limită ultime impun exigențe atât din punctul de vedere al siguranței structurii și a componentelor sale (rezistența, stabilitatea, oboseala), cât și din punctul de vedere al siguranței oamenilor care exploatează acea structură.

52  

3.4.2. Starea limită de SERVICIU corespunde unei condiții sau conditiilor care odată atinsă/e conduce/conduc la neîndeplinirea condițiilor de exploatare (disfuncții în funționalitate, în confortul persoanelor, în estetica podului, etc. ).

Conditiile care trebuiesc respecte din punctul de vedere al starilor limita de serviciu includ:

deformatii sau deplasarii care afecteaza estetic sau utilizarea efectiva a structurii (inclusiv functionalitatea echipamentelor sau a instalatilor) sau determina degradari la finisaje sau la elemente structurale si nestructurale ;

vibratii accentuate care conduc la disconfortul calatorilor,la degardari ale elementelor nestructurale si structurale;

fisuri excesive care pot reduce durabilitatea podului; Metoda de calcul a starilor limita este metoda prin care se verifica elementele structurale ale unui pod. Verificarea unui element structural la stari limita implica asocierea situatiilor la solicitari relevante. Conditia de verificare la starile limita ultime (SLU), a echilibrului static sau a deplasarilor mari ale structurilor considerate corpuri rigide Ed,st<=Ed,sts Ed,st =efectele actiunilor de proiectare care determina instabilitatea (rasturnarea) elementului structural Ed,sts =efectele actiunilor de proiectare care determina stabilitatea limita a elementelui structural. Cand se considera o stare limita ultima (SLU) asociata cedarii sau deformarii excesive a unei sectiuni singurale sau in corelare cu altele, criteriul de verificare devine: Ed<=Rd Ed=efectele actiunilor de proiectare determinate de gruparea actiunilor; Rd= forte sau moment rezistente de proiectare, asociate tuturor proprietatilor structurale (caracteristici fizico-mecanice, imperfectiuni, etc.) Criteriul de verificare la starile limita de seviciu (SLS) (se refera, de regula, la sageti, vibratii, eforturi unitare in faza initiala/ finala pentru elementele precomprimate, ecarturi de oboseala, etc.):

Ed<=Cd Ed=efectele actiunilor de proiectare determinate de gruparea actiunilor; Rd= valoarea nominal sau functia limita a anumitor proprietati de proiectare a materialelor.

53  

3.5 DEFINITII SI CLASIFICARI PRINCIPALE ALE ACTIUNILOR Definitia unei actiuni:

incarcare aplicata structurii(actiune directa), exprimata printr-o forta; deformatie impusa (actiune indirecta), de ex: variatii de temperatura, de

umiditate sau de tasari, etc. 3.5.1 Clasificări principale ale acțiunilor Normele romanesti in vigoare pana in martie 2010, dupa variatia in timp a actiunilor,le clasificau acțiunile in: a) actiuni permanente de lunga durata b) actiuni temporare de lunga durata c) actiuni temporare de scurta durata cu aplicare repetata la interval de timp redus d) actiuni temporare de scurta durata e) actiuni exceptionale Tot dupa variatia in ,,timp’’actiunile sunt clasificate in eurocodurile structurale, în vigoare, astfel:

a) actiuni permanente (G); se manifesta: cu o probabilitate mare, in cadrul unei situatii de proiectare date variatia in timp a intensitatii actiunii este neglijabila in raport cu valoarea medie

sau variatia actiunii este intotdeauna in aceeasi directie (monotonie) pana cand actiunea atinge o anumita valoare limita Exemple:

ACTIUNI PERMANENTE DE LUNGA DURATA: 1. greutatea caii; 2. greutatea structurii de rezistenta (infrastructura si suprastructura) 3. greutatea si impingerea pamantului 4. fortelor de precomprimare;

54  

5. incarcari date de greutatea obiectelor sau a instalatiilor montate pe pod (conducte, cabluri,stalpi pentru electrificare, etc.)

Alte actiuni variabile: 7 variatiile termice anuale 8. deformatiile in timp ale betonului din contractie 9 tasarea si deplasarea fundatiilor 10 presiunea si subpresiunea hidrostatica la nivel mediu;

b) actiuni variabile(Q) se manifesta: cu o probabilitate mica, in cadrul unei situatii la proiectare date; variatia in timp a intensitatii NU ESTE NEGLIJATA in raport cu valoarea

medie si nu este monotona Exemple: 11 Convoaie tip pentru cai ferate, metrouri si tramvaie: locomotive+vagoane feroviare incarcate; convoaie de metrouri incarcate; convoaie de tramvaie incarcate.

12 Idem vagoane feroviare neincarcate/ vagoane de metrouri neincarcate/ vagoane de tramvaie neincarcate

13 Convoaie rutiere de autocamioane 14 Vehicule speciale rutiere 15 Forta centrifuga 16 Impingerea pamantului din convoaiele tip 17 Incarcari deate de carucioarele electrice pe peroane 18 Incarcari date de oameni pe trotuarele de serviciu ale podurilor de cale ferata, pe

trotuarele podurilor rutiere din AFARA LOCALITATILOR si pe parapetelor acestora 19 Idem pe trotuarele publice si pe peroane la poduri de cale ferata, pe trotuarele

podurilor rutiere in localitati si pe parapetele acestora, pe trotuarele si pe partea carosabila podurilor rutiere din localitati

20 Fortele de inertie ale podurilor mobile 21 Serpuirea vehiculelor 22 Franarea si tractiunea la demararea vehiculelor:

a. Feroviare: metrouri si tramvaie b. Rutiere: autocamioane, vehicule speciale

23 Frecarea aparatelor de reazem mobile 24 Variatiile termice zilnice 25 Diferenta de temperature dintre elementele constructiilor 26 Presiunea vantului 27 Presiunea si subpresiunea apei de la nivelul mediu la nivelul maxim sau minim 28 Presiunea ghetii 29 Incarcarea cu zapada la podurile acoperite si la podurile mobile

55  

c) Actiuni accidentale (A); sunt actiuni probabile sa apara cu o intensitate semnificativa pentru o perioada scurta de timp, raportata la perioada de exploatare a structurii.

Exemple:

30 Izbirea navelor si a ambarcatiunilor de structura de rtezistenta a podurilor amplasate peste vcursuri de apa navigabile; idem a vehiculelor feroviare sio rutiere cu infrastructura pasajelor

31 Incarcari care apare prin distrugerea unor instalatii feroviare

d) Actiuni seismice din cauza producerii cutremurelor de pamant, se manifesta: a. Pe durata scurta de timp b. Cu o variatie semnificativa

Dupa variatia lor in “spatiu” actiunile pot fi:

a) FIXE. Aceste actiuni au:

O pozitie fixa

O anumita distributie, directia actiunii manifestandu-se FARA AMBIGUITATE, IN ORICE PUNCT AL STRUCTURII; Ex: (cu numerotatiile de mai sus): 1,2,3,4,5, etc

b) VARIABILE. Aceste actiuni pot:

Avea orice pozitie

Avea orice distributie in spatiu, pe structura, respectandu-se limitele date Ex: 11,12,13,14, 15,17,18,19,26, etc

Dupa natura lor si/sau RASPUNSUL structurii pot fi:

a) Actiuni statice: produc acceleratii nesemnificative pentru structura sau pentru elementele structurale

b) Actiuni dinamice: produc acceleratii semnificative pentru structura sau pentru elementele structurale

c) Actiuni cvasi-statice: sunt DESCRISE prin MODELE de actiuni STATICE in care efectele DINAMICE sunt incluse

3.6 VALORI ALE ACTIUNILOR UTILIZATE IN CALCULELE DE PROIECTARE

3.6.1 Valoarea caracteristică a unei acțiuni, Fk In masura in care valoarea caracteristica poate fi definita pe baze PROBABILISTICE, ea se alege astfel incat sa corespunda unei probabilitati prescrise de a nu fi depasite (in sens defovorabil), de-a lungul unei perioade de referinta, in cadrul situatiei de proiectare date a structurii. In prescriptiile de proiectare, valoarea caracteristica se precizeaza fie:

56  

Prin valoarea medie (Fk)

Prin valoarea superioara (Fksup) corespunzatoare unei probabilitati ca in (1-p)% din cazuri valoarea sa nu fie depasita si numai in p% din cazuri sa fie depasita

Prin valoarea inferioara (Fkinf) corespunzatoare unei probabilitati de p% in care valoarea sa nu fie depasita si (1-p%) din cazuri sa fie depasita.

Pentru o distributie normala a actiunii se defineste:

Valoarea medie:

Abaterea medie patratica:

Coeficientul de variatie:

Histograma frecventelor actiunii Fi si valori dupa distributia normala Gauss

Exemplu: pentru greutatea proprie G, daca VG <= 0,1 atunci variabilitatea se considera mica, utilizandu-se valoarea Gk ca valoare medie.

Cand structura este sensibila la variatiile greutatii proprii (ex: unele structuri beton precomprimat), se utilizează:

57  

Gksup = Gk95 %

Gkinf = Gk 0.05%

- pentru actiunile variabile (ex: modele de încărcare convoaie), se considera perioade de referinta de 1 an (perioade de referinta = perioade de aparitie a situatiei de solicitare)

QK=Qksup=Q k98%

3.6.2 Valoarea de proiectare a actiunii, Fd

Se obtin prin multiplicarea valorii caracteristice cu un coeficient partial de siguranta “�F” :

Fd =F Fk

COEFICIENTI PARTIALI DE SIGURANTA PENTRU STARI LIMITA ULTIME

Actiunea : Simbol Situatia de proiectare

a.Actiuni permanente:

Greutatea proprie a el.

Structurale si nestruc-

turale

Nefavorabile: Gsup

Favorabile: Ginf

1,35

1,00

1,00

1,00

b.Actiuni permanente

cauzate de teren

apa din teren

apa libera

c) Pretensionarea P; Psup; Pinf Preintinse: 1,05/ 1,10

Postintinse: 1,10/ 0,90

1,00

1,00

Tasarea Gset 1,00 -

Actiuni din trafic: Nefavorabile: Q

-pod rutier

-pod feroviar

1,35

1,45

1,00

1,00

58  

Favorabile: Q

-pod rutier

-pod feroviar

0,00

0,00

0,00

0,00

Alte actiuni variabile Nefavorabile: Q

Favorabile: Q

1,50

0,00

1,00

0,00

Actiuni accidentale A - 1,00

3.6.3 ALTE VALORI ALE ACTIUNILOR VARIABILE

3.6.3.1 Valoarea de grupare 0Qk

Valoarea de grupare este asociata gruparilor de actiuni, pentru a tine seama de PROBABILITATEA EDUSA ca in cazurile de SIMULTANEITATE a celor mai defavorabile valori ale actiunilor independente.

3.6.3.2 Valoarea frecventă 1Qk

Valoarea frecventa se alege incat:

- in intervalul unei perioade, alese in care ea este depasita cu o anumita valoare (0.05) , timpul total sa fie doar un mic interval din perioada de timp aleasa

- sau frecventa depasirii ei sa fie limitata la o valoare data (300/ an) 3.6.3.3 Valoarea cvasi-permanentă 2Qk

Valoarea cvasi-permanenta se determina astfel ca timpul total, dintr-o perioada de timp aleasa (0.5) , in care ea este depasita, sa fie o parte considerabila a perioadei de timp alese.

3.6.3.4 Valoarea nefrecventă sau cu frecvență rară 1` Qk, în cazul trecerii unor autovehicule cu frecvența rară.

3.7 GRUPAREA ACTIUNILOR

3.7.1 Gruparea acțiunilor pentru verificări la stări limită ultime

Pentru fiecare caz de incărcare, valorile de proiectare ale solicitarii corespunzatoare starii limita considerate, Ed, se determina plecand de la regulile de grupare :

59  

Cand o actiune varialabila DOMINANTA nu este EVIDENTA se va considera, pe rand, fiecare actiune variabila ca dominanta, stabilindu-se cazul cei mai nefavorabil.

3.7.2 Gruparea acțiunilor pentru verificări la stările limtă de serviciu

3.7.3 Grupe de încărcări valori caracteristice pentru actiunile cu mai multe componente

In calcule se tine seama de SIMULTANEITATEA actiunilor variabile din trafic prin considerarea GRUPELOR DE INCĂRCĂRI .

60  

Grupele de incărcari se exclud reciproc si sunt considerate ca DEFININD O SINGURA ACTIUNE VARIABILA DIN TRAFIC in combinația cu celelalte actiuni care nu provin din trafic si cu actiunile permanente.

Pentru podurile rutiere se definesc 5 grupe de incarcari pentru actiunile din trafic, respectiv 7 grupe pentru o cale sau doua cai ferate sustinute de pod , respectiv o grupă de încărcare pentru 3 cai ferate, in cazul podurilor feroviare.

Totodata sunt mentionate valori diferentiate ale coeficientilor ( <= 1) corespunzatori grupelor de trafic.

3.7.4 Clase de încărcare

Pentru poduri rutiere clasa de incarcare este definita de parametrul care

exprima ce proporție din traficul greu international de pe autostrazi este preluata de pod. Valoarea minima acceptata pentru

Pentru podurile feroviare, valorile caracteristice ale actiunilor din trafic se multiplica cu factorul de incarcare , pentru poduri care sustin linii de cale ferata cu trafic mai greu sau mai usor decat cel normal ( =1,00) . Încarcarile din trafic multiplicate cu coeficientul se numesc « incarcari verticale clasificate »

3.8 ACTIUNI DIN TRAFIC PE PODURI

3.8.1 Acțiuni din trafic pe poduri rutiere și feroviare

Incarcarile provenite din traficul rutier (autoturisme, autocamioane, autovehicule speciale ) si feroviar (locomotive, vagoane) produc forte statice sau dinamice, verticale sau orizontale, fiind considerate ca actiuni variabile (Q).

Modelele de incarcare definite mai jos NU REPRODUC încărcările reale. Ele au fost stabilite astfel incat efectele lor (cu amplificare dinamica INCLUSĂ) sa acopere efectele traficului real si de perspectiva.

Coeficientul de amplificare dinamica este inclus in modelele de incarcare rutiere (mai putin cele necesare verificarii la OBOSEALĂ) si s-a stabilit pentru o CALITATE MEDIE a suprafetei de RULARE si pentru o SUSPENSIE NORMALA A VEHICULELOR.

Pentru podurile feroviare, functie de calitatea intretinerii caii se stabilesc coeficienti dinamici

.

61  

cale intretinuta cu atentie

cale cu intretinere standard

Pentru grinzi simplu rezemate :

= deschiderea grinzii

3.8.11 Clase de încărcare pentru podurile (de trafic)

Incarcarea reala a podului rezulta din diversitatea categoriilor de vehicule si din incarcarea cu pietoni.

Pentru fiecare tip de pod, traficul datorat vehiculelor poate fi diferit, depinzand de structura lui, de densitatea lui, de conditiile specific, de valorile maxime posibile ale greutatii vehiculelor si ale incarcarilor lor pe osie, de influenta prezentei semnelor de averizare, de restrictii privind capacitatea de incarcare etc.

Aceste diferente justifica, in viziunea EN, utilitatea modelelor de incarcare specifice AMPLASAMENTULUI PODULUI.

In viziunea EN, s-a plecat de la premiza utilizarii unor modele de incarcare in functie de specificitatea amplasamentului podului, corectandu-se incarcarile specifice modelelor de încărcare prin multiplicarea cu coeficientii α (sauβ) care definesc astfel clasele de incarcare (de trafic).

In cazul podurilor rutiere valorile coeficientiloe αQi, αqi, αqr sau βQ au valoarea:

=1,00 pentru trafic international (trafic cu vehicule grele) cu 4 benzi pe sens( autostrazi sau DN)

=0,8… 0,9 pentru alte drumuri nationale cu 2 benzi, judetene sau comunale.

>=0.8 pentru poduri pe care nu sunt amplasate semnele de restrictii privind greutatea vehiculelor

In cazul podurilor de cale ferata se defineste coeficientul α=1 pentru traficul normal si se mai dau valori ale coeficientilor α=0,75; 0.86; 0,91; 1,10; 1.21; 1,34; 1,46 pentru linii care sustin un trafic diferit la traficul normal.

62  

In standardele romanesti in vigoare pana in martie 2010, clasa de incarcare corespunzatoare unui pod era in functie de clasa tehnica a drumului sustinut de pod.

Clasa tehnica a drumului public se stabileste in functie de intensitatea traficului in perspective unui timp de 15 ani, care reprezinta media zilnica anuala in 24 de ore, exprimata in vehicule fizice si vehicule etalon (autoturisme).

Vehiculul etalon este autoturismul. Echivalarea numarului de vehicule efective in vehicule etalon se face cu un coeficient de echivalare (ex. un autocamion cu sarcina de 3,5 t fara remorca este echivalent cu 2 autoturisme.)

Fiecarei clase tehnice ii corespunde o anumita viteza de proiectare in functie de relieful regiunii.

Viteza de proeictare este viteza maxima care trebuie asigurata pe orice sector de aliniament al drumului, pentru ca circulatia sa se desfasoare in depline conditii de siguranta.

Clasa tehnica a drumului

Intensitatea medie anuala in 24 de ore

Categoria drumului Viteza de proiectare in km/h inregiune de :

Vehicule etalon

Vehicule efective

ses deal munte

I >15000 >10000 autostrazi 120 100 80 II 11001…15000 7501…10000 DN cu 4 benzi de

circulatie 100 80 60

III 4501…11000 3001…7500 DN cu 2 benzi de circulatie

80 50 40

IV 751.4500 500…3000 DN sau DJ cu 2 benzi de circulatie

60 40 30

V <750 <500 DJ sau drumuri comunale

60 40 25

3.8.2 ACTIUNI DIN TRAFIC PE PODURILE RUTIERE

a) pentru situatia de proiectare persistentă si tranzitorie sunt prevazute, pentru verificari la SLU si SLS, urmatoarele incarcari:

a.1) INCARCARI VERTICALE provenite din incarcarea cu 4 modele de incarcare:

a.1.1) LM1 cuprinde simultan:

- un sistem tandem (TS) alcatuit din 2 osii cu intensitate αQ Qik pe o banda de circulatie fiind amplasat un singur sistem tandem, care circula centrat pe banda de circulatie (pentru verificari locale distant dintre roti >=0,5 m) suprafata de contact a pneului fiind de formă pătrată cu latura de 0,40 m,

- incarcare uniform distribuita (UDL) cu intensitate αqqik, incarcare care modeleaza traficul usor (autocamionete, autoturisme, etc.)

63  

Modelul LM1 astfel alcatuit acopera cele mai multe efecte din traficul autocamioanelor si automobilelor.

In functie de nr. de benzi de circulație si de banda pe care actioneaza TS si UDL (banda nr 1 cea mai incarcata) incarcarile pe osie Qik si qik sunt diferentiate.

Pozitia TS UDL qik sau qrk, in kN/mp Incarcare pe osie, Qik, in kN

Banda 1 300 9.0 Banda 2 200 2.5Banda 3 100 2.5 Alte benzi 0 2.5 Suprafata zonei ramase 0 2.5 Pentru latimi ale partii carosabile w ≥ 6,00, se considera a teoretica unei benzi de circulatie wl = 3, 00 m, rezultand nr. de benzi nl = w/3 (nr intreg prin lipsa) si o zona ramasa w = w-wl n

a.1.2) LM2 – este un model care se utilizeaza NUMAI PENTRU VERIFICARI LOCALE si consta dintr-o incarcare cu o SINGURA OSIE cu intensitatea βQ Qak = 400 KN, βQ, ( unde βQ clasa de trafic). In vecinatate dispozitiv de valori si de acoperire a rosturilor de dilatare liniara si de compensare a caii se aplica un coeficient de amplificare dinamica Δφfat

64  

a.1.3) LM3 – cuprinde un set de incarcari rezultat din arii asamblarea sub forma vehiculelor speciale (pentru transport industrial) si care pot circula pe drumuri pe care sunt permise transporturi agabaritice. LM3 se utilizeaza NUMAI daca este cantitate de beneficiar, entru verificari generale si locale. Cand vehiculul speciale circula cu viteza < 5km/h se considera NUMAI incarcarile verticale fara amplificare dinamioca, in combinatie cu LM1, iar daca viteza este de aproximativ 70 km/h se considera o amplificare dinamica ψ = 1,4- L/500 (unde L este lungimea incarcata a liniei de influenta), in combinatie cu LM1.

a.1.4) LM4 – aglomerari cu PIETONI pe partea carosabila si pe trotuare, cu intensitate 5 KN/m2 (valoarea include amplificare a dinamica) OBSERVATIE: transmiterea incarcarilor verticale la nivelul structurii de rezistenta, prin stratele caaii, se face prin planne 1:1

a.2) INCARCARI ORIZONTALE

65  

a.2.1) FORTA DE FRANARE – este o forta longitudinala care actioneaza la suprafata superioarta a partii carosabile.

Forta de franare, Qlk se calculeaza: Qlk= 0,6 αQl(2Q1k) + 0,10 αql x q1kwlL ≤900kN

in care: αQl si αql – coeficienti care definesc traficul pe pod de transfer 2 – numarul de osii al TS wl = 3,00, latimea unei benzi teoretice de circulatie Q1k=300kN/ osie pe banda 1 q1k = 9 kN/mp pe banda 1 Exemplu: pentru αQl=αql = 1,00 Rezulta, Q1k = 360 +2,7 L (uinde, L = lungimea liniei de influenta incarcata cu incarcari verticale) Pentru L = 25,00 m; rezulta Q1k = 360 + 67,5 ≈ 427,5 KN Forta de franare transmisa prin dispozitivele de acoperire a rosturilor dilatare liniara se considera: Q1k= 0,6αQ1Q1k

pentru αQ1 = 1, rezulta Qlk = 180KN

a.2.2) FORTA CENTRIFUGA este o forta transversala care actioneaza la suprafata partii carosabile,in plan orizontal,spre exteriorul curbei si radial fata de partea carosabila.

Valoarea caracteristica a fortei centrifuge, Qtksunt:

pentru raza:

r < 200 m Qtk=0,2 Qv

200m<=r<=1500 m Qtk=40 Qv / r

r>1500 m Qtk=0

unde:

r = raza curbei pe pod, in metri

Qv=valoarea maxima totala a fortelor concentrate verticale ale TS si se calculeaza cu relatia:

Qv=∑αQi * (2Qik)

In valoarea lui Qik este inclus coeficientul dinamic.

A.2.3) FORTE ORIZONTALE OBLICE din franari oblice sau derapaje

Aceste forte se considera la nivelul partii carosabile ca o forta transversala de franare Qtrk=25%Qlk si care care actioneaza simultan cu fortele longitudinale de franare Qlk .

b) pentru situatia de proiectare accidentala .

66  

Incarcaturile datorate vehiculelor rutiere rezulta din:

b.1) coliziunea vehiculelor cu pilele (pasajelor) : se considera o forta de ciliziune de 1000 kN aplicata paralel cu directia de deplasare a vehiculelor sau 500 kN aplivcata perpendicular pe aceasta directie, fortele actionand la 1,25 m inaltime fata de nivelul suprafatei partii

carosabile

b.2) coliziunea vehiculelor cu suprastructurile podurilor (pasaje) produse prin trecerea vehiculelor agabaritice, din desfacerea carligului macaralelor cand trec pe sub pod, etc ; valorile fortelor de coliziune se specifica in reglementari specific

b.3) actiuni ACCIDENTALE provenite de la vehicule care circula pe POD

prevederea unor bariera de siguranta RIGIDE, anuleaza efectele actiunilor verticale ale vehiculelor in spatele acestei bariere. Verificarea barierei de siguranta rigida are in vedere considerarea unei incarcari accidentale cu o osie cu valoarea αQ2Q2k (corespunzatoare benzii 2; Q2k = 200kN), amplasata si orientata pe partea carosabila incat sa produca cel mai defavorabil efect.

Incarcarea cu o osie NU SE CONSIDERA SIMULTANA cu nicio alta incarcare pe carosabil, dar se considera SIMULTANA cu incarcaturile amplasate intre parapetele pietonal si barierele de siguranta

67  

Forta de coliziune pe BARIERA DE SIGURANTA este definita prin 4 clase de forte orizontale care actioneaza la 10 cm sub parteasuperioara a bariereisau la 1,00 m deasupranivelului partii carosabile, considerandu-se valoarea mai mica si distribuita pe o lungime de 0,50 m. Clasa recomandata Fortaorizontala , kN A=legatura redusa cu suprastructura 100 B 200 C 400 D=legatura puternica cu suprastructura 600

68  

Alegerea clasei este in functie de legatura intre bariera si suprastructura de care este prinsa.

Simultan cu forta orizontala se considera si o forta verticala 0,75αQi Q1k (unde Q1k este valoarea pe osie a TS amplsat pe banda 1.

forta de coliziune pe borduri→se considera o forta laterala de 100 kN care actioneaza cu 5 cm mai jos de partea superioara a bordurii, forta fiind considerata ca o forta uniform distribuita care actioneaza pe o lungime de 0,50 m. Simultan cu aceasta actioneaza si o forta verticala 0,75 αQi Q1k , unde Q1k este valoarea pe osie a TS amplsat pe banda 1.

69  

Pentru legatura rigida a bordurii cu elementele structurale ale suprastructurii, incovoierea uniform distribuita suportata (200kN/ml) se repartizeaza dupa plane la 450

In SR EN 1991-1-7:2007 mai este mentionata o actiune accidentala, orizontala provocata din izbirea navelor fluviale (inclusiv izbirea navelor care circula pe canale) si maritime, forte statice de izbire care pot ajunge la valoarea de 1MN si care actioneaza la 1,50 m deasupra nivelului relevant al apei.

c.) pentru situatia de proiectare seismica – in SR EN 1998-1 si 2 sunt prevazute modele de calcul pentru actiunea seismica in cazul podurilor, in functie de parametrii seismici ai amplasamentului podului (acceleratia terenului la seism, ag si perioada de vibratie de referinta, Tc).

3.8.3 INCĂRCAREA CU PIETONI, CICLIŞTI SI ALTE ACŢIUNI SPECIFICE PODURILOR PIETONALE

a) FORŢE VERTICALE - Se considera 3 modele INCARCARE (care se exclud reciproc) exprimate sub forma unor incărcări (care nu sunt simultane):

a.1) uniform distribuită, qfk=5KN/ ce modeleaza acţiunea pietonilor pe trotuare sau/şi pe partea carosabila impreună cu/sau fara prin acţiunile verticale din traficul de podurile rutiere sau feroviare.

In capul podurilor pietonale (pasarele) sau care sustin şi piste pentru ciclişti se consideră numai incarcarea qfk =5KN/

a.2) concentrate, Qfwk=10KN,care acţionează pe o suprafaţă pătrată cu latura de 0,10m

a.3) din vehicule pentru inspecţie,cu caracteristici prevăzute de beneficiar.

b) FORTE ORIZONTALE numai pentru PODURI PIETONALE, Qflk

Qflk = max(0,10qfk; 0,60 din greutatea totala a vehiculelor pentru inspectie)

Forta care actioneaza in lungul podului,la nivelul imbracaminţii partii carosabile (ca o forţa de frînare), acţionînd simultan cu incărcarea verticala corespunzatoare (qfk sau greutatea vehiculelor pentru inspectie).

3.8.4 ACŢIUNI DIN TRAFIC PENTRU PODURILE FEROVIARE

a) pentru situaţia de proiectare PERSISTENTA si TRANZITORIE, pentru verificări la SLU si SLS sunt prevăzute următoarele incărcări:

a.1) INCĂRCĂRI VERTICALE provenite din incărcarea cu 3 modele de incărcare:

70  

LM71-alcătuit din 4 osii de cate de Qvk=250kN/ osie (modeleaza o locomotiva) si incărcare uniform distribuită qvk=80kN/ ml - modeleaza vagoane incarcate sau qvk=10kN/ ml – vagoane descarcate

Efortul dinamic este luat in considerare prin coeficientul dinamic sau ,iar pentru clasa de incarcare va fi multiplicat cu factorul de trafic ��

LMSW/0 si LMSW/2 – modeleaza incărcări verticale pentru traficul normal la podurile cu suprastructura alcatuita pe grinzi continue

qvk, in kN/m a, in m c, in m

SW/0 133 15,00 5,30

SW/2 150 25,00 7,00

Efectul dinamic este luat in considerare prin coeficientul dinamic sau

INCĂRCĂRILE VERTICALE corespunzătoare celor 3 modele de incărcare se transmit prin traversa si prin prisma de piatra sparta (de „balas”) la partea superioară a structurii de rezintenţă prin plane cu inclinare 4:1, atat longitudinal cat si transversal.

EFECTUL DERIPĂRII CĂII (deplasarea involuntara laterala a caii produsa din cauza şerpuirii,forţei centrifuge,etc) se va lua în considerare ca valoarea

  

   1,25  

71  

In lungul căii,o forţă din greutatea unei osii,  se distribuie la traversa direct incarcata cu intensitatea 0,5  la traversele adiacente cu intensitatea 0,25  

a fiind distanta dintre traverse.

a.2) FORȚE VERTICALE

a.2.1) Forța centrifugă- se consideră că actioneaza la 1,80 m deasupra suprafeței de rulare, calculele făcându-se pentru viteza maximă în curbă (pentru LM SW/2 se consideră Vmax=80km/h)

Forța centrifugă se calculează cu relațiile:   

   

În care

- Qvk,qvk reprezintă valorile caracteristice ale încărcărilor vertical (vezi pct. a)

-V= viteza maximă în curbă, în km/h

-r = raza curbei, în metri

-f = coeficient de reducere

-f =f(lungimea liniei de influență, incarcate si de valoare lui V))

Pentru V 120 km/ h f =1,00 pentru LM71 si LM SW/0 si pentru LM SW/2 tren

neîncarcat.

Pentru V 120 km/ h, pentru lungimea liniei de influență 2,88.. 150m, f = 1,00....0.60

72  

Forța centrifugă va fi combinata întotdeauna cu încărcări verticale (vezi

punctul a) și NU va fi multiplicată cu coeficienți dinamici 2 sau 3.

Funcție de clasa de trafic (α), forța centrifugă va fi determinată amplificând încărcările verticale cu care se determină cu coeficientul α.

a.2.2) Forța de șerpuire- se consideră o forță concentrată care activează orizontal, la partea superioară a șinelor, perpendicular pe axa căii, luândusel în considerare atât în curbeu cât și în aliniamente.

Valoarea caracteristică a forței de șerpuire este de Qsk=100kN și nu se multiplică cu coeficienți dinamici 2 sau 3) și nici cu factorul de reducere f, dar trebuie multiplicată cu factorul de trafic α.

Forța de șerpuire va fi întotdeauna combinata cu încărcările verticale (vezi punctul a))

a.2.3) Forța datorată tracțiunii si frânării- sunt forte care activează orizontal, la partea superioară a șinelor, în direcția longitudinală căii (paralel cu direcția de mers pe pod), fiind considerate ca încărcări uniform distribuite pe lungimea liniilor de influență corespunzătoare Lab.

Forța de tracțiune caracteristică, Qlak, pentru LM71, SW/0 si SW/2 se calculează cu relația: Qlak=33KN/m Lab(m) 1000KN

Forța de frânare, Qlbk se calculează cu relația:

-pentru LM71 si SW/0: Qlbk=20kN/m x Lab 6000KN

-pentru SW/2: Qlbk=35kN/m x Lab

Forțele de tracțiune si de frânare NU se multiplică cu coeficienții dinamici 2 sau 3.

Pentru poduri cu calea continuă pe cuvă de balast sau cu dispozitive de dilatare la un capăt (dispositive compensatorii), forțele de frânare side tracțiune determinate cu relațiile de mai sus se reduc:

Cu 50…75% pentru cale continua, simplă sau dublă, pentru suprastructuri cu lungimi între 30-150 m

Cu 60…90% pentru cale simplă sau dublă și cu dispozitiv de dilatare (dispositive compensatorii), pentru suprastructuri cu lungimi între 60-300m.

b) pentru situatia de proiectare accidentală se considera ca structurile vor fi proiectate astfel incat , in cazul unei DERAIERI , degradarile rezultate la componentele podului sa ss limiteze la minim . Obligatoriu, podurile noi vor fi prevazute cu dispozitive pentru GHIDAREA rotilor deraiate (contrasine) .

73

Se vor lua in considerare 2 situatii de proiectare accidentala :

Situatia 1 : rotile vehiculelor deraiate raman intre sina si contrasina sau pana in opritorii de ballast, evitandu-se colapsul unei parti majore din suiprastructura, admitandu-se degradari locale (se va considera la verificare α x 1,4xLM71 cu deriparea maxima = ecartamentul caii

Situatia 2 : vehiculele deraiate ajung la limita exterioara a suprastructurii , in pozitie de balans, , fiind evitata rasturnarea sau prabusirea podului ( se considera o incarcare uniform distribuita qA2d = α x 1,4 x LM71 si care actioneaza pe o lungime de 20m la marginea stucturii de rezistenta .

Pentru situatiile 1 si 2 se neglijeaza alte actiuni din traficul feroviar.

De asemenea, CONTRASINELE PE PODURI se monteaza la toate podurile cu calea fara balast (prinsa “direct” pe suprastructura podului) si la podurile cu cuva de balast cu suprastructura alcatuita din grinzi cu calea jos .

4. TEHNOLOGII DE EXECUTIE A PODURILOR

74  

In functie de amplasamentul podului se adopta tehnologii de executie a infrastructurilor si suprastructurilor podurilor care sa conduca la durate reduse de executie si costuri cat mai reduse

4 TEHNOLOGII DE EXECUTIE A PODURILOR

4.1.TEHNOLOGII DE EXECUTIE A INFRASTRUCTURILOR ( pile si culei )

4.1.1 Fundații directe pentru poduri

Tehnologiile de executie a fundatiilor directe se diferentiaza in functie de natura terenului de fundare, de adancimea de fundare fata de nivelul terenului natural, de nivelul apei supraterane sau subterane fata de cota de fundare a fundatiei.

Sapatura necesara executiei fundatiilor se poate face ca  

Sapatura deschisa cu sprijiniri in sapatura (fara apa subterana sau in camntitati reduse):

a) din dulapi de lemn sau metalici – pt adancimi de 4…5,00 m

 

b) prin incinte de palplanse metalice – se utilizeaza pentru inaltimi mari (20…25m), a caror cota de fundare/ batere a palplanselor coboara sub nivelul apelor subterane ;

75  

fiind elemente cu sectiune redusa si cu rezistenta mare se pot bate si in terenuri compacte ; peretii din palplanse metalice sunt foarte etansi, datorita tipurilor speciale de imbinare intre doua palplanse consecutive .

Asemănător sprijinirilor cu dulapi verticali, incinta de planplanşe este sprijinită cu cadre orizontale, de regulă realizate tot din palplanşe, dar sudate, rezultand sectiuni casetate.

c) bardadouri:

- construcţii provizorii alcătuite din pereţi dubli de palplanşe metalice, între cei doi pereţi de planplanşe introducându-se umplutura de argilă bine compactata;

- adâncimea de fundare, debitul şi viteza apei sunt relativ mari;

- se utilizează atunci când condiţiile locale permit executarea unor insule sau peninsule de pământ în care se execută batardoul, la adăpostul căreia se execută fundaţia unui pod;

76  

d) chesoane deschise: - sunt utilizate pentru execuţia fundaţiilor directe de poduri la adâncimi relativ mari; chesonul deschis este o cutie deschisă de beton armat, compartimentată, realizată succesiv, la nivelul terenului şi coborâtă la cota de fundare prin săpare ordonata la baza sa (are prevazut in varf un cutit metalic continuu pe tot conturul chesonuluii deschis) şi avansarea, în săpătură, prin propria greutate; săparea şi evacuarea apei se execută din interiorul cutiei la adăpostul acesteia;

77  

d) chesoane cu aer comprimat: sunt instalaţii complexe pentru execuţia fundaţiilor directe pe cursuri de apă, cu inaltimi mari de apa; chesonul cu aer comprimat de această dată este o cutie căreia îi lipseşte numai peretele inferior, cutia fiind lăsată în apa râului până pe fundul acestuia; la adăpostul acestei incinte se execută la adâncime (în condiţii de presiune) lucrări de săpătura şi turnare betoane, comunicarea cu CAMPANA aflata deasupra suprafeţei apei realizându-se printr-un tub de legătura: în campana, prin cele doua compartimente + ecluza se evacueaza pamant si se introduce beton, la nivelul campanei avand loc presurizarea /depresurizarea atât pentru lucrătorii care ies/intră din /în cheson, cât şi pentru materialele ce se scot sau se introduc din/ in camera de lucru.

78  

79  

4.1.2 FUNDAŢII INDIRECTE pentru PODURI

Sunt utilizate atunci când terenul bun de fundare se găseşte la o adâncime mare cu nivelul apei subterane in/ sau deasupra cotei de fundare sau cu adancimea de fundare sub nivelul talvegului raului.

f) fundaţii pe piloţi foraţi de diametru mare – 0,88m; 1,08; 1,20 m; 1,50 m etc, realizaţi prin forare cu tubulatură recuperabilă (cazul existenţei nivelului apei subterane deasupra cotei de fundare) sau nerecuperabili în cazul adâncimilor mari ale cursului de apă.

În general instalaţiile care execută aceşti piloţi, introduc tubulatura tronsonata printr-o mişcare complexă (de luvoaiere = mişcare în plan stânga-dreapta, concomitent cu o apăsare execrcitata în plan vertical). Avansarea tubulaturii este uşurată (reducerea frecării) prin scoaterea materialului din interiorul tubulaturii cu un echipament de greifer (cand intalneste roca dura, greiferul este inlocuit cu o piesa metalica grea (ca cap asemanator „tirbusonului”) numit „trepan”.

Odată cu ajungerea la cota de fundare, interiorul tubulaturii este spălat, apoi se introduce carcasa de armătură și se toarnă betonul CONTINUU în tubulatura de "jos in sus” , betonul proaspăt fiind introdus printr-o tubulatură, care trebuie să stea permanent în beton pe min 1,00m. Betonul turnat "de jos in sus" dizlocuie apa, eventual intalnita. Pe măsură ce pilotul este turnat se ridică și tubulatura la adăpostul căreia s-a executat săpătura, fiindu-i demontate tronsoanele. În acest mod betonul proaspăt turnat aderă "intim" la profilul săpăturii, asigurând o bună interacțiune cu acesta.

Ultima parte a pilotului turnat (cca 1.5 ... 2 diametre), după întărire se demolează prin spargere cu ciocane pneumatice, considerându-se că această ultimă parte de betoncontine un grad mare de impurități adunate de pe pereții tubulaturii pe măsura ridicării nivelului betonului turnat. Carcasa de armături din pilotul forat (după demolarea zonei de beton cu impurități) sunt înglobate într-un RADIER DE BETON ARMAT = saiba rigidă care leagă capetele superioare ale piloților, făcându-le să lucreze în "GRUP".

80  

Dacă diferența dintre nivelul cursului de apă și talvegul acestuia este mare, dificultățile de executare ale radierului la adâncime mare se pot evita, turnând radierul cât mai aproape de nivelul raului la etiaj, piloții forați turnati în apă putand fi realizati numai prin pierderea tubulaturii metalice (devine cofraj pentru piloții aflați în cursul de apă).

81  

Instalația de foraj este amplasată, în acest caz pe o platformă plutitoare, bine ancorată, în care sunt perforate contururile prin care vor trece tubulaturile la adăpostul cărora se execută grupul de piloți forați.

e) barete – sunt pereți executați în pământ prin excavare la adăpostul unui "NOROI BENTONITIC" , care prin densitatea sa controlată împiedică atât surparea terenului ce se excavează, cât și producerea de "DISCONTINUITĂȚI" în masa betonului ("lentile de bentonita ").

Echipamentul de săpat culisează pe o prajina executând săpătură cu lătimea de 80 cm și lungimea de 2.40m (dreptunghi cu colțuri rotunjite), adâncimea maximă fiind de cca 30m.

4.1.3. EPUISMENTE – lucrări care permit executarea ÎN USCAT a săpăturilor aflate sub NIVELUL APELOR SUBTERANE.

82  

Doua metode principale de evacuare se utilizeaza:

a) prin pompare directă de pe fundul săpăturii (amenajat cu pante și santuri de colectare), atunci când debitul de apă nu este mare.

b) prin coborârea nivelului apei subterane prin crearea unei drepresiuni a pânzei freatice. Se amenajează o rețea de PUȚURI FILTRANTE ÎN jurul GROPII de fundație din care se pompează apa, creându-se o depresiune (scădere) locală a nivelului pânzei freatice. Nr. de puțuri (respectiv debitul necesar de pompat) este determinat astfel încât nivelul apelor subterane să coboare sub cota săpăturii, aceasta realizându-se în uscat.

4.1.14 Fundaţii provizorii pe piloti de lemn = Palei (pile intermediare provizorii)

Paleile sunt schele de lemn necesare introducerii în cale a unor poduri provizorii, a montarii unor suprastructuri şi în cazul intervenţiilor de necesitate în urma scoaterii din funcţiune (prabuşire) a unor pile prin atingerea valorilor catastrofale ale nivelului râului.

Funcţie de destinatia intervenţiei, paleile pot fi:

a) Palei-capră rezemate pe fundatii de beton -> utilizate ca rezemari provizorii in timpul montajului suprastructurii; paleile capră sunt panouri din lemn prelucrate în pozitie orizontală şi montate:

a.1) pe fundatii de beton, turnate pe teren uscat

83  

a.2) pe căsoaie = cutii de lemn lestate cu bolovani de piatra, amplasate in albia râului unde terenul NU PERMITE baterea pilotilor, dar are capacitate portanta suficienta si prezinta siguranta la afuieri.

b) Palei rezemate pe piloti batuţi in albia râurilor

Piloţii din lemn rotund sunt introdusi in teren prin batere cu ajutorul:

- Sonetelor cu berbec – simple sau universal (prin adaptarea bratului de excavator sau draglina)

84  

- Vibroinfingatoarelor – motoare electrice sau cu ardere interna cu miscare oscilanta verticala, motoarele fiind fixate rigid/ elastic de capul pilotului; se utilizeaza in terenuri nisipoase sau imbibate cu apa.

4.1.5. Fundaţii provizorii rezemate pe calaje si stive:

Stivele sunt construcţii auxiliare, provizorii, formate din grinzi de lemn (sau de metal) aşezate ordonat, in straturi orizontale si care servesc pentru susţinerea suprastructurilor in timpul montarii sau manevrării lor.

Calajele au aceeaşi alcatuire ca stivele, însa servesc in operaţiile de ridicare controlată a suprastructurilor , uneori calajele constituind parte superioară a stivelor.

Întrucât dimensiunile calajelor sunt reduse (înaltime de ridicare prin calaje sub 1,00m şi suprafată de aşezare sub 1,70 mp) în raport cu ale stivelor, in cazul stivelor apar atât probleme de stabilitate la forţe orizontale, cat şi la încovoierea elementelor componente.

În cazul calajelor, preluarea directă a unor reacţiuni mari, cer utilizarea unui lemn de esenta tare (foioase, stejar sau fag), obţinut prin tăierea in 2 sau 3 a unei traverse de 16x26-2.60m, realizându-se inalţimi succesive de ridicare multiplu de 16 cm (intre 32..90 cm). Pentru ridicari sub 16 cm se utilizeaza dulapi de stejar de 4 cm grosime şi 20..25 cm lătime si placaje de lemn (TEGO) de 8 sau 15mm grosime.

85  

4.2 EXECUŢIA ELEVAŢIILOR INFRASTRUCTURILOR Executarea elevaţiilor infrastructurilor din beton se face prin turnarea betonului in cofraje (din lemn, metalice sau mixte). Cofrajele, fiind construcţii provizorii şi auxiliare au rolul de a asigura forma elementului de beton (betonul proaspat avand consitenta vascoasa... semifluida) şi de a prelua acţiunile tehnologice până când elementul din beton este capabil, singur, să-şi preia cel puţin greutatea proprie. Cofrajele se compun din 3 părţi principale:

a. Cofrajul propriu zis i. Placa confrantă – este în contact direct cu elementul de beton

ii. Elemente de rigidizare a plăcii cofrante – împiedică deformarea excesivă la acţiunile betonului proaspăt (turnare, greutate proprie, vibrare,incarcari tehnologice, etc.)

b. Elemente de susţinere sau sprijinire ale cofrajului: schele, grinzi şi eşafodaje c. Elemente auxiliare de prindere

Cofrajul trebuie să îndeplinească următoarele criterii de alcătuire: a. de REZISTENŢĂ la:

i. acţiunile care-l solicita ii. la montări, demontări şi manipulări

iii. la acţiunea agenţilor atmosferici b. de EXACTITATE - redarea corectă a formei şi a dimensiunilor elementelor de

beton, în limita abaterilor admise c. de SIGURANŢĂ - din punctul de vedere al respectării normelor de securitate a

muncii şi de prevenire şi stingere a incendiilor d. de ETANŞEITATE: - sa nu permită scurgerea laptelui de ciment prin rosturile de

imbinare ale cofrajelor e. de SIMPLITATE:

i. executie uşoară ii. însuşire rapidă a tehnicii de lucru

iii. uşurinţă la montare, demontare, manipulare şi transport

În mod curent, la execuţia infrastructurilor se folosesc cofraje din panouri tego, cofraje metalice căţărătoare/ pășitoare, cofraje metalice glisante, etc.

Carcasele de armături sunt, de regulă, executate în fabrici de armături, pe şantier fiind doar montate in cofraj.

Betoanele necesare realizării infrastructurilor sunt preparate în staţii de betoane, transportul fiind realizat, de regula, cu autobetoniere. Turnarea betonului se face, funcţie de înălţimea infrastructurilor şi de accesul la acestea:

- cu pompe de beton - cu bene acţionate de macarale fixe sau mobile

4.3 TEHNOLOGII DE EXECUŢIE A SUPRASTRUCTURILOR Suprastructurile podurilor curente de beton pot fi realizate: a. prefabricat, in fabrici de prefabricate, sub formă de grinzi prefabricate monobloc

sau tronsoane ale grinzilor prefabricate, atunci când greutatea grinzilor solicită

86  

macarale de mare capacitate sau când gabaritul lor nu permite transportul pe drumurile publice sau pe calea ferată.

b. monolit, când sunt realizate direct în amplasamentul definitiv al podului c. mixt, parţial prefabricat şi parţial monolit Asemănător podurilor de beton prefabricate, suprastructurile podurilor metalice

sunt realizate sub formă de subansamble în firme specializate in realizarea construcţiilor metalice, în fabrică, înaintea livrării, subansamblele fiind premontate pentru a se evita eventualele nepotriviri în timpul montajului definitiv în amplasament.

4.3.1 MONTAJUL SUTRASTRUCTURILOR CU MACARA

Parametrii care definescu utilizarea unei anumite macarale la montaj, sunt: - sarcina maxima de ridicat, Q - cantitatea de montat - înălţimea maximă de montaj, H - raza maximă de acţiune ≡ distanţa maxima de montaj ≡ R - accesul macaralei la obiectul de montat

o pe CF o pe drum – automacarale o şenile – pentru accese pe drumuri desfundate

Atunci când terenul aferent infrastructurilor permite deplasarea macaralelor în apropierea amplasamentului definitiv se pot monta suprastructurilel direct cu macaraua pe pneuri (automacara) sau şenile sau cu macara feroviara care se deplaseaza pe calea ferata, în cazul pasajelor superioare.

87  

În cazul viaductelor,a pasajelor sau a zonelor din apropierea porturilor maritime în care este posibilă realizarea unor esafodaje pe care să se monteze subansamble ale suprastructurii cu ajutorul macaralelor (auto, feroviara sau plutitora pe apa) se pot întalni următoarele situaţii:

- Montare pe esafodaje realizate din platforma - grinzi pe inventar - rezemată pe palei

a) cu automacara, montarea grinzii cu zăbrele realizându-se prin retragerea macaralei montând complet panourile grinzii cu zăbrele

88  

b) cu macara portal (capră),montarea se face pornind de la tălpile inferioare, lonjeroni,antretoaze si apoi montanti+diagonale si la urma talpile superiooare.

‐ Montare prin sudură a subansamblelor suprastructurii metalice casetate pe palei metalice cu macara portal(capră)

‐ Montajul tronsoanelor prefabricate în consolă cu macaraua + grinzi zăvor

89  

4.3.1 Montajul prin lansare (manevrare suprastructură in plan orizontal, in lungul podului)

Procedeul este utilizat când accesul macaralelor în amplasament nu este posibil (curs de apă , înalţime mare, teren accidentat,etc)

4.3.2.1 Montajul grinzilor prefabricate din beton precomprimat cu ajutorul GRINZII METALICE DE LANSARE

Grinda metalică de lansare este o grindă metalică pe 2 deschideri l1 şi l2,realizată din elemente metalice de inventar rezemate pe cadre metalice rigide. La capătul podului se amenajează o platformă pentru asamblarea grinzii metalice de lansare şi a grinzilor precomprimate tronsonate.Etapele montarii sunt:

-se lansează în consolă grinda metalică până când reazemul din faţa (prevăzut cu un papuc de rezemare) ajunge în dreptul primei pile, transformându-se dintr-o grindă cu o consolă într-o grindă continuă cu doua deschideri

-cu ajutorul cărucioarelor care se deplasează pe grinda metalică se lansează grinzile prefabricate în deschidere

-se ripeaza la pozitia definitiva pe pila/ culee (deplasare laterala), pe cărucioarele cu dublu sens de rulare

-înjuguirea grinzilor metalice pentru evitarea răsturnării lor

-se reia ciclul pentru pila urmatoare, căile de rulare ale grinzii metalice fiind acum montate pe grinzile prefabricate lansate si înjuguite.

4.3.2.2 Montajul suprastructurilor prin împingere sau tragere

După montarea pe mal a unei părţi din suprastructură, se trece la lansarea peste prima deschidere L. Calea de rulare se prinde de tablier, cu cărucioare „întoarse” asezate pe mal, pe culee şi pe pile.

Tragerea se poate face cu trolii şi cu palane cu ancoră (cap mort) pînă pe malul opus.

90  

Lansarea se face în reprize, pe mal, în funcţie de lungimea platformei, făcându-se ansamblarea tronsoanelor cu macara.

În timpul montajului prin împingere sau tragere, suprastructura este puternic solicitată, atât datorită modificării schemei statice (consolă, în raport cu situaţia din exploatare – grindă continuă), cât şi solicitării locale a tălpilor inferioare la trecerea acestora peste cărucioarele „întoarse”. Pentru a reduce efectul consolei, se monteaza un „avantbec” (cu lungimea de cca. L/5 şi gsuprastructura /5) în capul consolei suprastructurii. Talpa inferioară a „avantbecului” se execută în pantă pentru a anula săgeata consolei în dechidere (fără a mai fi necesară ridicarea cu vinciurile în dreptul reazemului atacat).

4.3.3. Ridicarea (liftarea) suprastructurilor (manevrare în plan vertical)

Suprastructura podului poate ajunge în apropierea amplasamentului complet montată sau se asamblează în amplasament (pe o platformă în imediata apropiere a locului de ridicare).

Înalţimea H la care trebuie ridicata suprastructura, indica instalaţia adecvată în funcţie de lungimea braţului l:

- Vinciuri hidraulice pe stive de traverse H<8m

91  

- Vinciuri hidraulice pe calaje din beton, înglobate în structura definitivă a pilei

Suprastrucura podului peste canalul Dunare – Marea Neagra la Basarabi – azi Murfatlar (2 arce tip Nielsen unite la cheie cu tiranti inclinati, tirantul fiind alcatuit din 2 grinzi inima plina + antretoaze + placa din beton precomprimat in conlucrare prin conectori cu grinzile si antretoazele metalice) au o lungime de circa 103,00 m si a fost ridicat in amplasamentul definitiv prin “LIFTARE” cu ajutorul preselor (vinciurilor) hidraulice pe calaje din beton armat.

Inainte de a se sapa profilul canalului, a fost montata, in intregime, suprastructura podului(inclusiv turnata si precomprimata placa carosabilului) la nivelul terenului natural.

92  

Au fost executate pilele culei (casete de beton armat) pe jumatate, celalta jumatate fiind executata pe masura ce suprastructura a fost “liftata” prin inglobarea calajelor de beton in betonul de completare a sectiunii casetate, turnat monolit.

- ridicarea cu vinciuri hidraulice si benzi metalice

93  

CUPRINS

1 Noțiuni generale privind lucrările de poduri ….......................................................

1.1 Definiții ....................................................................................................

1.2 Alcătuirea podurilor .................................................................................

1.3 Lumina, deschidere, înălțime liberă sub pod, înălțimea de construcție,

gabarite, debite cu probabilitatea de depășire.................................................

1.4 Clasificarea podurilor ...............................................................................

2 Alcătuirea podurilor ................................................................................................

2.1 Suprastructura podețelor și a podurilor .......................................................

2.1.2 Podețe și poduri dalate de beton ........................................................

2.1.3 Suprastructura podurilor pe grinzi de beton executate monolit și

prefabricat .................................................................................................

2.1.4 Suprastructura podurilor metalice pe grinzi .....................................

2.2 Infrastructura podurilor .............................................................................

2.2.1 Aparate de reazem ...........................................................................

2.2.2 Pile ...................................................................................................

2.2.3 Culei ................................................................................................

3 Acțiuni care solicită podurile .....................................................................................

3.1 Situații de proiectare .................................................................................

3.2 Durata normată de viață proiectată a unui pod ............................................

3.3 Durabilitatea podurilor ................................................................................

3.4 Stări limită ...................................................................................................

3.5 Definiții și clasificări principale ale acțiunilor ............................................

3.6 Valori ale acțiunilor utilizate în calculele de proiectare ............................

3.6.1 Valori caracteristice ....................................................................

3.6.2 Valori de proiectare ......................................................................

3.6.3 Valori ale acțiunilor variabile din traficul de pe poduri ............

94  

3.7 Gruparea acțiunilor .....................................................................................

3.7.1 Gruparea acțiunilor pentru verificări la stările limită ultime ......

3.7.2 Gruparea acțiunilor pentru verificări la stările limită de serviciu.

3.7.3 Grupe de încărcări .........................................................................

3.7.4 Gruparea acțiunilor ........................................................................

3.8 Acțiuni din trafic pe poduri ............................................................................

3.8.1 Acțiuni din trafic pe poduri rutiere și feroviare .............................

3.8.2 Acțiuni din trafic pe poduri rutiere .................................................

3.8.3 Încărcări cu pietoni, cicliști și alte acțiuni specifice podurilor

pietonale .................................................................................................

3.8.4 Acțiuni din trafic pe podurile feroviare .......................................

4 Tehnologii de execuție a podurilor ..................................................................

4.1 Tehnologii de execuție a infrastructurilor ........................................

4.1.1 Fundații directe de poduri ...................................................

4.1.2 Fundații indirecte de poduri ................................................

4.1.3 Epuismente ..........................................................................

4.1.4 Fundații provizorii pe piloți de lemn – palei .......................

4.1.5 Fundații provizorii rezemate pe calaje și stive ....................

4.2 Execuția elevațiilor infrastructurii .......................................................

4.3 Tehnologii de execuție a suprastructurii .............................................

4.3.1 Montajul cu macara ..............................................................

4.3.2 Montajul prin lansare .............................................................

4.3.3 Ridicarea (liftarea) suprastructurilor .....................................