PROIECT NORMATIV Privind "Proiectarea

podurilor si podetelor tubulare alcatuite din structuri flexibile din tabla de otel ondulata, inglobate in umplutura"

CUPRINS Capitol 1. Generalitati. Capitol 2. Clasificarea podetelor tubulare. Capitol 3. Durata de viata, domenii de aplicare Capitol 4. Sectiuni transversale. Capitol5. Definitii, terminologie, referinte, alcatuirea constructiva generala. Capitolul 6. Conditii tehnice. Caracteristici mecanice si rezistenta materialelor utilizate in sistemul structural. Capitolul 7.Metodologii de proiectare corelat cu metode moderne de evaluare a incarcarilor si solicitarilor dezvoltate sub actiunea acestora (impingerea umpluturilor, actiunea incarcarilor utile, etc). Capitolul 8.Metode de dimensionare si calcul a structurii podului tubular la starile limita curenta (capacitate portanta, stabilitate, deformatie). Capitolul 9.Metode de dimensionare si calcul a buloanelor de imbinare si asamblare a componentelor structurii podului tubular. Capitolul 10.Dimensionarea hidraulica. Capitolul 11.Scheme de montaj si metodologii de executie a podurilor tubulare, corelat cu executia umpluturilor.1

Capitolul 12. Detalii constructive pentru protectia taluzurilor umpluturilor si albiei din vecinatatea podetelor tubulare. Capitolul13.Exigente constructive si de protectie a elementelor metalice componente, ale podurilor si podetelor tubulare. Capitolul 14.Intretinerea in exploatare.Metode de testare si verificare a comportarii in situ. ANEXE Anexa 1. Caracteristici ale sectiunii transversale pentru diverse tipuri de tabla ondulata. Anexa 2. Determinarea parametrilor terenului. Anexa 3. Calculul sagetii coronamentului in timpul executiei umpluturii. Anexa 4.Exemplu de calcul al distributiei incarcarilor Capitol 1. Generalitati. 1.1. Obiect si domeniu de aplicare 1.1.1. Prezentul normativ se refera la proiectarea, executia si intretinerea podetelor, podurilor si pasajelor ( pietonale, pentru traversarea drumurilor de animale, rutiere, etc), realizate din tabla ondulata . 1.1.2.Acest normativ poate fi utilizat si pentru alte tipuri de structuri tubulare a caror capacitate portanta este obtinuta prin conlucrarea cu terenul inconjurator. 1.1.3. Pe parcursul acestui normativ, termenul de podet este folosit pentru a descrie un pod sau podet realizat dintr-o tub sau un arc din tabla ondulata, care impreuna cu pamantul compactat ce il inconjoara formeaza o constructie capabila de a suporta incarcari. 1.1.4.Podetul realizat astfel reprezinta o structura complexa deoarece in majoritatea cazurilor este realizata prin imbinarea de placi metalice drepte sau curbate si este amplasat in corpul rambleului, conlucrand cu acesta.

2

1.1.5.O cerinta esentiala a acestei structuri este ca placile metalice sa fie foarte bine prinse intre ele, asigurand etanseitatea si conlucrarea statica . 1.1.6.Un exemplu de astfel de structura des intalnita este reprezentata in Figura 1. Figura 1. Sectiune printr-un podet din tabla ondulata.

1.1.7. Compactarea foarte buna a terenului inconjurator este importanta, pentru a se atinge conlucrarea dorita intre cele doua elemente tub (conducta) si pamant. 1.1.8. Proiectantul va dimensiona sectiunea podetului pe baza calculelor hidraulice. 1.1.9. Proiectantul va stabili tipul de sectiune a podetului si caracteristicile fizicomecanice ale elementelor metalice. 1.1.10.Folosirea cea mai obinuit a tuburilor metalice privete lucrrile hidraulice. In acest domeniu, cu toate c s-au realizat lucrri cu deschideri de cca. 10 m, aplicarea cea mai frecvent se situeaz n domeniul deschiderilor cuprinse ntre 2 i 6 m. 1.1.11. In cazul in care se adopta podete realizate din tabla ondulata, studiul hidraulic al lucrrii va tine seama si de mrimea bazinului de alimentare a scurgerii ce urmeaz a se restabili. In acest sens se disting dou cazuri: - Suprafaa bazinului de alimentare inferioar valorii de 100 kmp; - Suprafaa bazinului de alimentare superioar valorii de 100 kmp; 1.1.12.Normativul se refera la cazul in care suprafaa bazinului de alimentare este inferioar valorii de 100 kmp;3

1.2. Domeniu de utilizare recomandat 1.2.1.Produsele de rezistenta din tabla ondulata se utilizeaza in constructia de poduri, podete si constructii hidrotehnice. 1.2.2.Se utilizeaza pentru: - pasaje inferioare sau superioare de strazi si cai ferate; - podete sau pasaje de trecere; - conducte colectoare, apeducte ; - tunele; - subtraversari pietonale; - locuri de trecere pentru animale; - protectia conductelor de apa, gaz, cabluri electrice si telefonie. 1.2.3. Domeniul de utilizare poate fi extins, in baza unor analize tehnicoeconomice, care sa justifice adoptarea acestui tip de poduri sau podete. 1.3. Alcatuire, prevederi generale 1.3.1. Podetele realizate din tabla ondulata au diverse sectiuni ( cap. 4) cel mai des intalnita este prezentata in fig. 2. Cateva din notatiile importante sunt reprezentate in Figura 2 .

4

Figura 2 Sectiunea transversala a tubului poate fi impartita in mai multe parti cu raze diferite. - Rt - raza de la partea superioara, - Rc- raza colturi , - Rb - raza de la baza. - Punctele caracteristice se numesc in general puncte ale cadranelor si ale coronamentului. 1.3.2. Proiectantul va stabili tipul de sectiune a podetului in functie de particularitatile terenului si concluziile studiului hidraulic Tipuri de ondulatii ale peretilor metalici 1.3.3.Caracteristicile mecanice ale pereilor metalici depind de caracteristicile geometrice ale ondulaiilor i de grosimea oelului. 1.3.4.Tipurile de ondulaii se caracterizeaz prin dimensiunile lor i n special prin adncimea ondulatiei i corespund fiecare unei anumite game de caracteristici ale peretelui astfel: - Ondulaiile mici, a cror adncime de und este de ordinul a 12 -13 mm sunt folosite n special pentru realizarea lucrrilor de drenaj (fig.3.a). - Ondulaiile medii, adncimea de und este cuprins ntre 20 i 30 mm, confer peretelui tubului un moment de inerie mai mare i sunt practic folosite pentru realizarea majoritii formelor curente, deschideri pot atinge si 4,5 m ( fig. 3.b) - Ondulaiile mari, cu o adncime de und cuprins ntre 50 i 60 mm. Ele acoper practic toate formele descrise mai sus i sunt folosite in special pentru tuburile eliptice cu axa mare orizontal i, n majoritatea cazurilor, pentru realizarea de lucrri a cror deschidere depete 4,00 m ( fig. 3.c )

5

a) Ondulatii mici

b) Ondulaii medii

c) Ondulaii mari

Fig. 3. Tipuri de ondulatii Tipuri de imbinari 1.3.5.Asamblarea elementelor prefabricate de tuburi metalice se face prin mbinri longitudinale i/sau mbinri circumfereniale (sau transversale), care pentru acelai tub, ar putea n principiu s aib moduri de ansamblare diferite; n practic, un tip de mbinare longitudinal este asociat cu un tip de mbinare circumferenial.6

1.3.6. mbinarile longitudinale cu suprapunere bulonata, sunt realizate prin suprapunerea parial a marginilor ondulate ale elementelor prefabricate i asamblarea prin bulonare. 1.3.7.Imbinrile longitudinale cu suprapunere bulonat, se difereniaz prin poziia butoanelor pe ondulaii acestea sunt dispuse fie n extremitile undei, fie pe latura undei. a) Buloane amplasate n extremitile undei (fig.4.) 1.3.8.Imbinarile longitudinale, la care buloanele sunt dispuse fie numai n vrful undelor, fie n vrf i n concavitatea undei Ele sunt aliniate pe dou generatoare ale tubului pentru a permite transmiterea momentelor de ncovoiere de la un element prefabricat la altul. Imbinare longitudinal

Imbinare circumferentiala

Figura 4. - Imbinare cu suprapunere bulonat n vrf de und 1.3.9. Imbinrile circumfereniale asociate; acest tip de mbinri longitudinale sunt obinute prin acoperirea ultimei ondulaii i asamblare prin buloane dispuse n general n concavitatea acestei ondulaii.

7

1.3.10.Pentru a evita acumularea de mai mult de trei table n dreptul ncrucirilor ntre mbinrile circumfereniale i mbinrile longitudinale, acestea din urm prezint spaii libere circumfereniale de la un inel la altul. b) Buloane amplasate pe latura undei. 1.3.11. In acest tip de mbinare longitudinal, buloanele sunt dispuse pe latura undei, n vecintatea axei neutre a ondulaiilor i sunt aliniate pe dou sau trei generatoare ale tuburilor. 1.3.12.Imbinrile circumfereniale asociate sunt obinute prin suprapunerea marginilor ondulaiilor i asamblate prin bulonare. Aceast dispoziie permite constituirea unui tub din inele complete, identice (virole). preasamblate.

Imbinare longitudinala

Imbinare circumferentiala

Figura 5. - Imbinare cu acoperire bulonat pe latura de und.

1.3.13. Alte tipuri de imbinari longitudinal a) Imbinri cu crestturi. Aceste mbinri longitudinale sunt obinute prin realizarea de crestaturi n vrfurile de und, pe una din marginile ondulate ale unui element de tub i perpendicular pe acesta, obtinand o mbucarea a marginii ondulate a altui element de tub. Cele dou elemente astfel asamblate sunt meninute prin agrafe ndoite sau nurubate.

8

Imbinri circumfereniale asociate la acest tip de mbinri longitudinale sunt obinute prin simpla acoperire a ultimei ondulaii a elementului montat. b) Imbinri cu margini czute (urechi). Aceste mbinri longitudinale sunt obinute prin ndoirea n exterior, n unghi drept a marginilor ondulate ale unui element de tub. Aceste margini, adesea numite "urechi" sunt prevzute cu guri de asamblare i folosite pentru bulonarea elementelor unul cu altul, plasnd vrful de und al unei urechi n fundul de und al celeilalte . c) Imbinri elicoidale, agrafate prin ndoire. Acest tip particular de mbinare se refer la tuburile constituite din elemente complete de 6 - 12 m, lungime, complet prefabricate n uzin dintr-o singur foaie ondulat, nfurat elicoidal i agrafat prin ndoire i sertizare continu pe maini speciale. Acest tip de mbinare se refer la tuburi circulare al cror diametru poate atinge maxim 2,5 m. Lungimea elementelor prefabricate n uzin nu este limitat dect de probleme de transport i manipulare. Capitolul 2. Clasificarea podetelor tubulare 2.1.Criteriile de baz pentru clasificarea podetelor tubulare sunt urmtoarele: - durata de serviciu dorit; - condiiile de agresivitate a zonei; - consecinele economice i logistice ale eventualei degradri a lucrrii; 2.1.1. Clasificarea dupa durata de serviciu 2.1.1.1.Durata de serviciu minim prevzut, poate fi definit ca fiind intervalul de timp minim in care lucrarea trebuie s prezinte siguran n acord cu reglementarile legislative n vigoare.9

Durata de serviciu a tuburilor metalice va fi considerat in functie de actiunea mediului ( terasamentul in care este inglobat) cu caracter mai mult sau mai puin corosiv, terenul de fundaie, apele de scurgere i durabilitatea tablei galvanizate. 2.1.1.2. In functie de durat de serviciu lucrarile se pot clasifica astfel: - Lucrri provizorii: cu o durata de serviciu de max. 5 ani; - Lucrri definitive: cu o durata de serviciu de minim 70 ani In practic, pentru toate tipurile de lucrri, durata de serviciu va depinde de grija acordat concepiei (ziduri contra afluierii, radiere, colectarea i evacuarea apelor de dezghe, etc.) i de ntreinerea ulterioar a lucrrii. 2.1.2.Clasificarea in functie de agresivitatea zonei 2.1.2.1.Se disting trei categorii de lucrri: - lucrri "nehidraulice": lucrri ce nu sunt niciodat imersate; - lucrri hidraulice", expuse la ape moi : lucrrile ce vor fi n contact cu apa un inteval de timp destul de lung fa de durata lor de serviciu (de exemplu superioar la 10%). Apele moi sunt acelea a cror salinitate le face s fie considerate ca potenial potabile ([CI] 250 mg/l, [S04] 6,5 (duritate total) ;

* conductibilitatea < 100 ms/m. 3.2. Compozitia chimica a apei privind continutul de sulfati, cloruri sau materii organice, va fi determinata n conformitate cu prevederile STAS 3069-87, STAS 3049-88, STAS 3002- 85. 3.3. n situatia n care caracteristicile apei nu ndeplinesc criteriile de mai sus este necesar protecia combinat contra coroziunii iar tolerana la ruginire poate fi redus la 1,0 mm. 3.4. n cazul n care viteza curentului de scurgere a apei prin conducte este 0,5 m/s ( la un debit mediu), este necesar protecia combinat contra coroziunii, iar tolerana la ruginire poate fi redus la 1,0 mm. 3.5..Pentru acele pri constructive, care sunt prevzute cu o protecie combinat contra coroziunii, att pe prile interne, ct i cele externe, nu mai este necesar cerina pentru tolerana la ruginire. b) Podete tubulare hidraulice ndeplinesc cerinele pentru o durat de via de 80 de ani n cazul n care:12

- au fost zincate la cald; - toleran la ruginire minim 2,0 mm i de pn la 0,5 m peste nivel mediu al apei i minim 1,0 mm n alte cazuri; - vor fi protejate suplimentar contra coroziunii. 3.6. .Pentru acele pri ale podetului tubular care sunt prevzute cu o protecie combinat contra coroziunii, att pe prile interne, ct i cele externe nu mai este necesar cerina pentru tolerana la ruginire. 3.7. La lucrarile nehidraulice podurile tubulare din oel (care nu sunt destinate transportului apei) pentru o durat de via de 40 de ani cerinele sunt ca tabla ondulata sa fie zincata la cald si de 80 de ani n cazul n care sa utilizat o protecia combinat contra coroziunii 3.7.1.Utilizrile tuburilor metalice n cadrul lucrrilor nehidraulice se adopta si in cazul restabilirii de ci secundare. 3.7.2. Pentru ca aceste lucrri s fie bine adaptate destinaiei lor, concepia acestora cere un studiu precis al condiiilor legate de funcionarea lor si anume: - un studiu de gabarit n funcie de categoria drumului sau de traficul din pasaj; - un studiu estetic asupra extremitilor lucrrii i al prii sale curente; - un drenaj suficient; - necesitatea unui drum adaptat la fiecare tip de circulaie; 3.7.3. In cazul unor lucrri de mari dimensiuni acestea se vor clasa n categoria lucrrilor de important ( exemplu: restabilirea drumurilor secundare). 3.7.4. Dimensiunile lucrrii vor ine seama de defomrile previzibile ale tubului si sa se asigure o nlime de cel puin 4,4 m (fig,. 6), astfel ca, alegerea profilului transversal i a amprizei se va face in functie de acest gabarit.

13

Figura. 6.

3.7.5.Realizarea

cilor amenajate pentru circulaie se realizeaza

asemntoar cu cile normale, dup realizarea radierului metalic la cota adecvat. Calea si trotuarele vor fi executate dupa ncrcarea i stabilizarea lucrrii, pentru a evita producerea deformatiilor nsoite de fisuri longitudinale dup ncrcarea tubului. 3.7.6. Drenajul trebuie s fie foarte eficace (guri de scurgere, drenuri) pentru a permite eliminarea apelor ce s-ar putea acumula ntre radierul metalic i calea de rulare i ar antrena n timp o degradare a acestuia i un risc apreciabil de coroziune a radierului. 3.7.7. In cazul cnd apele de scurgere risc s fie ncrcate cu sruri de dezgheare, s se prevad n plus o etanare sub calea de circulaie prin interpunerea unui geotextil impermeabil, ridicat lateral pn la nivelul trotuarelor ( fig. 7 ) 3.7.8. Profilul n lung al tubului va ine seama de deformrile sale i se va evit formarea de puncte joase care ar putea favoriza stagnarea de ape agresive .14

Figura. 7 3.7.9. Trotuarele trebuie s aib o lrgime minim de 0,70 m i un gabarit suficient. 3.7.10. Iluminarea acestor lucrri trebuie fcut asemntor cu cea a pasajelor inferioare sau subterane. 3.7.11. Dimensiunile acestor lucrri i necesitile estetice, duc obligatoriu la adaptarea unei grinzi de coronament i a unui pereu la intrare si iesirea din pod. 3.7.12. Pasajele pentru pietoni trebuie dimensionate n funcie de importana lor i de traficul pietonal prevzut, eliminand senzatia de strivire pe care o resimt cei ce le folosesc, mai ales n cazul lucrrilor relativ lungi. In special deschiderea la nivelul umerilor trebuie s fie suficient, formele circulare sau eliptice cu axa mare vertical fiind mai bine adaptate n aceast privin dect formele joase. Capitolul 4.Sectiuni transversale 4.1.Tipurile de sectiuni ale podurilor si podetelor realizate din tabla ondulata sunt prezentate in Figura 8. Aceste tipuri sunt: a)Tuburi circulare cu raza (R) constanta ( figura 8 A). b)Arc cu o singura raza numita raza de la partea superioara (R=Rt). Acest tip este realizat cu fundatii de beton dupa cum este reprezentat in figura 8B. c)Elipsa orizontala sau asimetrica . Realtiile dintre raze ar trebui sa fie Rt/Rs4 si Rb/Rs4

15

d)Elipsa verticala, uzual folosit cu un raport intre raza de la partea superioara sau raza de la partea inferioara (Rt sau Rb) si raza laterala sau de colt (Rs) de aproximativ 0,95. Modelul de calcul este aplicabil cand raportul 2H/D1,2. e)Tub arc (definita de 3 raze: raza superioara (Rt), raza inferioara (Rb) si raza de colt (Rc)). Acest tip este reprezentat in Figura 10.C. Conditiile sunt ca Rt/Rc5,5 si Rb/Rc10. f) Arce realizate din placi metalice curbe cu doua sau trei raze diferite: raza superioara (Rt), raza laterala (Rs) si raza de colt (Rc). Pentru acest tip de pod, razele ar trebuii alese astfel incat sa respecte Rt/Rs4 si Rc/Rs4. Podete cu sectiune casetata, unde relatia intre raze este Rt/Rs12.

Figura 8 A Tub circular cu raza constanta (R).

Figura 8.B Arc cu o singura raza numita raza superioara (R=Rt). Acest tip este deobicei realizat cu fundatii longitudinale.16

Figura 8. C Elipsa orizontala. Relatiile dintre raze trebuie sa respecte Rt/Rs4 si Rb/Rs4

Figura 8. D Elipsa verticala, cu un raport intre raza superioara (Rt) si raza laterala sau de colt (Rs) de aproximativ 0,95. Aceasi conditie se aplica si la raportul Rb/Rs. Modelul de calcul este aplicabil cand 2H/D1,2.

17

Figura 8. E Podet arc (definit prin trei raze: raza superioara (Rt), raza inferioara (Rb) si raza de colt (Rc)). Acest tip este reprezentat si in Figura 10.F

Figura 8 F Arc alcatuit din placi metalice curbate cu trei raze diferite: raza superioara (Rt), raza laterala (Rs) si raza de colt (Rc).

Figura 8. G Podete casetate. 4.2. Proiectantul poate adopta si alte tipuri de sectiuni, care corespund particularitatilor de amplasament si se pot realiza cu tabla ondulata. 4.3. In situatia in care o sectiune nu se incadreaza in cele prezentate mai sus, aceasta va trebuii sa fie analizata, proiectata si incercata.18

Capitolul 5. Definitii si terminologie,referinte. a) Terminologie Litere a, a1, a2, a3 b c dn ds dx, dy e e1 f1, f2, f3, f4 findex h hcorr hb hc hc,red m mt n p pa ptraffic q rd dimensiuni (m)2 dimensiune (m) dimensiune (m) dimensiunea particulelor reprezinta greutatea cernuta in procente (n%) reprezentata printr-o curba diametrul boltii dimensiunile amprentei rotii (m) porozitate distanta de la margine pana in centru golului la marginea placii de hotel (m) functii folosite pentru simplificare rezistenta otelului si boltilor (MPa). Indicii folositi in conformitate cu BSK 99 sunt descrisi la fiecare capitol in parte inaltimea podetului in profil inaltimea de ondulare, cutare, referitoare la podetele din tabla ondulata (mm). Pentru definitie a se vedea Anexa 1. grosimea umpluturii de balast (m) adancimea de acoperire (m) (= distanta minima dintre partea superioara a tubului (tablei ondulate) si suprafata, cum ar fi suprafata rutiera), pentru calcul, valoarea redusa a grosimii de umplutura (m) luand in considerare faptum ca coronamentul tubului se ridica in timpul umplerii cu pamant modulul lungimea tangentei (m). Pentru definitie a se vedea Anexa 1 numar presiunea dintre tub si pamant3 (kN/m2 ) presiunea de referinta (kN/m2) incarcarea echivalenta din trafic (incarcare liniara) (kN/m) incarcare distribuita din trafic (kN/m2) factorul de reducere pentru factorul de amplificare dinamic19

s t x,y Majuscule A A As Cu D H Es Esd (EI)s FRvd FRtd I Lbest Mu Md, Ms, Mt Ncr Ncr,el Nd, Ns, Nt Nu P Q R Rb Rc Re

distanta (m) grosimea tablei de metal (mm) coordonate aria sectiunii transversale incarcarea concentrata conform Bro 2004 (kN) aria boltii, a se vedea paragraful 5.2 (m2) coeficientul de uniformizare diametrul sau dechiderea (m) (dimensiunea se refera la distanta de la centrul de greutate al sectiunii transversale. Deobicei deschiderea libera este indicata in documentatia tehnica distanta pe vericala intre coronamentul tubului si nivelul in care podetul are cea mai mare latime (deschidere) ( a se vedea Figura 1.3) (m) tangenta modulului pamantului din umplutura (MPa) valoarea de proiectare a tangentei modulului pamantului din umplutura (MPa) rigiditatea la incovoiere a peretelui tubului(conductei) (MNm2/m) valoarea de proiectare a capacitatii la forfecare a boltii in caz de cedare(colaps) al boltii (kN) valoarea de proiectare a capacitatii la forfecare a boltii in caz de cedare(colaps) a tablei metalice (kN) momentul de inertie al tubului pe metru liniar de tub (mm4/mm) lungimea efectiva folosita pentru a considera factorul de amplificare dinamic. Pentru un pod simplu rezemat Lbest reprezinta deschiderea capacitatea momentului plastic (kNm/m) moment de proiectare, moment din incarcarea cu pamant, moment din trafic, respectiv (kNm/m) forta de flambaj a unei tevi (conducte) ingropate (kN/m) forta de flambaj a unei tevi in conditii elastice ideale (kN/m) efortul normal de proiectare, efortul normat din incarcarea cu pamant, efortul normal din trafic (kN/m) capacitate in efort normal a unei sectiuni transversale complet plastifiate (kN/m) incarcare concentrata incarcarea concentrata a unui convoi de cale ferata raza unui podet circular raza de la baza (m), vezi Figura 1.3 raza de colt (m), vezi Figura 1.3 raza critica (conform lungimii critive de flambaj a unei coloane20

Rs Rt RP Sv Sar W Z Litere grecesti c crown

solicitate axial) raza laterala (m), vezi Figura 1.3 raza de la partea superioara, vezi Figura 1.3 gradul de compactare relativa (%) dupa cum a reiesit din incarcarea standardizata Proctor, in caz ca acesta nu a fost specificat parametru de calcul factorul de reducere pentru pentru incarcarile din suprasolicitare datorata efectului de arcuire modulul geometric al sectiunii (mm3/mm) modulul plastic al sectiunii (mm3/mm)

parametru de calcul conform BSK99 unghiul de definire al sectiunii transversale exponent incarcarea dinamica admisibila (%) deplasarea verticala a coronamentului podetului in timpul umpluturii unghiul de frecare interna (vezi nota de subsol 3) 1+/100 factorul de amplificare dinamic (adimensional) factor partial de siguranta (apare cu diferiti indici4) m factor partial de siguranta pentru material n factor partial de siguranta pentru clasa de siguranta a constructiei5 m parametrul rigiditatii, culegatura la rigiditatea structurii in timpul realizarii j parametru de calcul Z/W parametru de calcul 4 Indicele k este utilizat pentru caracteristici, d pentru caracteristicile de proiectare si cv referitor la acoperire (umplutura) 5Clasa de siguranta recomandata pentru structuri cu deschideri de mai putin de 15 m este 2, rezultand n=1,1. coeficiantul lui Poisson pentru pamant densitatea pamantului pana la partea superioara a coronamentului (umplutura structurala), vezi Figura 1.2 (kN/m3) densitatea medie a pamantului din zona (hc+H/2), vezi Figura 1.2 (kN/m3) densitatea medie a pamantului de deasupra coronamentului din zona, vezi Figura 1.2 (kN/m3) densitatea optima a pamantului determinata prin incercarea standardizata Proctor densitatea reala a pamantului din umplutura, o valoare des21

1 2 cv ot s

utilizata pentru pamant cu granulozitate male si este s25-26 (kN/m3) f parametru de rigiditate ce indica relatia dintre rigiditatea tubului si cea a pamantului inconjurator (adimensional) parametru de calcul parametru de calcul efort unitar v efortul unitar in pamant din incarcare unitara valoare de reducere legata de timp, vezi BKR efortul de flambaj la plastifiere totala Exemple de indici folositi b bolta cv umplutura (acoperire) d valoare de proiectare f oboseala k valoare caracteristica s in exploatare u, uls ultima Definitii ale unor concepte importante pentru metoda de proiectare Podet Un pod care, prin conlucrarea unei tevi flexibile si pamantul inconjurator, ofera o capacitate portanta. Umplutura Pamantul care dupa realizarea sapaturii si montarea tubului este dispus in jurul tubului. Este uzual intalnita sub numele de umplutura Umplutura Partea din umplutura cu cerinte geotehnice speciale pentru a structurala obtine o conlucrare intre tub si pamant Constructie Un podet este realizat din beton armat sau metal si este realizat modulara din elemente care asamblate formeaza un arc sau o sectiune de tub Constructie O constructie modulara realizata din platbenzi metalice modulara (deobicei ondulate) asamblate cu ajutorul buloanelor. metalica Tub (Conducta) Parte a podetlui realizata din beton sau platbenzi metalice Arcuire Transferul de presiuni sau incarcari intre masivul de pamant de deasupra tubului care rezulta din flexibilitate tubului Arc metalic Un arc metalic realizat din elemente de beton sau platbenzi metalice (deobicei ondulate) care sunt imbinate cu buloane pentru a forma un arc. Podet din tabla Un podet unde tub este realizata din platbenzi metalice ondulata elicoidal ondulate, imbinate la margini prin suprapuneri fixate.22

b) Referinte -Abdel-Sayed G.,Bakht B.,Jaeger L., G., (1994) -BKR(1998) -BBK 94 (1994) -CHBDC (1998) -Soil Steel Bridges,Design and Construction , McGrawHill,Inc,New York,1994. -Boverkets Konstruktionsregler, BFS 1993:58, Boverket,Karlskrona 1998. -Boverket handbok om betongkonstruktioner, Boverket,1994. -(Canada Highway and Bridge Design Code) , Section 7-Code Buried Structures (final), February 1998. -Soil Structure Interaction Method for Deswign 0of Metal Culverts,Transportation Reserch Record 678,Transportation Reserch Board. -Behavior and Design of Long-Span Metal Culverts,Journal Of the Geotechnical Eng. Div. Mars1979. -Theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den Tranglastproblemen biegeweicher,in die Erde eingebetteter Rohre , Hefl 10, Veroffentkichung des Institutes fur Statik und Stahlbau der Technischen Hochschule Darmstadt,Darmstadt,1970. -Fullskaleforsok pa lagbyggd trumma, Examensarbete vid instituonen for brobyggnad,KTH,1984. -Full Scale Live Load Tests on Corrugated Steel Culvert, IABSE Colloquium Tunnel Structures ,1998. -Dynamic amplification for moving vehicle loads on buried pipes.Evaluation of fieldtests.TRITA-BKN.Master Thesis23

-Duncan J.,M., (1978)

-Duncan J,,M., (1979) -Kloppel K.,Glock D.,(1970)

-Pettersson L.,Persson H.,(1984)

-Pettersson L (1998b) -Samagina Z., (2001)

-Temporal J., Barratt D., A., Hunnibell B., E., F., (1985) -Vaslestad J., (1990)

-Vaslestad J., (1990)

-White H.,L.,Layer J.,P., (1960)

-VAG 94 -Vagverket (136) -*** -*** -***

-***

161.Structural Design anf Bridges 2001,ISSN 1103-4297.ISRN KTH/BKB/EX161SE. -Loading Test on an Armco pipe arch culvert,Transport and Road Reserch Laboratory ,Reserch Report RR 32,London 1985. -Soil Structure Interaction of Burie Culverts.Institutt for Geoteknikk,Norges Teknicke Hogskole Universitettet i Trondheim,1990. -Full Scale Testing of Muti Plate Corrugated Steel Culverts including Fatigue Problems,Arhives of civil Engineering ,XLV,2,Polen. -The Corrugated Metal Conduit as a compression RINg.Transportation Research Board ,National Research Council,Proceedings of the 29th Annul Meeting ,Washington D.C,USA,January 1990. -Allman teknisk beskrivning for vankonstructioner, Vagverket,Borlange 1994. -Vagverkets metodbekrivning nr 136 ,tung instampning Publ. XX, Borlange 19XX. -Legea 10/1995 privind calitatea in constructii si regularitatea de aplicare a acestuia. -Legea 82/1998 privind regimul juridic al drumurilor. -Ordin al Ministrului Transporturilor nr 45/1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind proiectarea,construirea si modernizarea drumurilor. -Ordin al Ministerului Transporturilor nr 46/1998 pentru aprobarea Normelor tehnice privind stabilirea clasei tehnice a drumurilor24

-*** -***

-*** -***

-***

-*** -*** -*** -*** -*** -*** -***

-***

publice . -O.G nr 20/1994 privind punerea in siguranta a fondului construit existent. -H.G nr 925/1995 penru aproarea regimului de verificare si expermentare tehnica de calitate a proiectelor ,a executiei lucrarilor si a constructiilor. -O.G nr 43/1997 privind regimul juridic al drumurilor cu modificarile si completarile ulterioare. -H.G nr 273/1994 privind aprobarea Regulamentului de receptie a lucrarilor de constructii si instalatii aferente acestora. -Ordinul MLPAT nt 77/-96. Indrumator privind aplicarea prevederilor Regulamentului de verificare si epertizare a proiectelor ,a executiei si a constructiilor. -STAS 3221-90.Poduri de sosea.Convoaie tip si clase de incarcare. -STAS 500/1-89. Oteluri de uz general pentru constructii.Conditii de calitate. -STAS 500/2-80 Oteluri de uz genaral pentru constructii.Marci. -STAS 500/3-80 Oteluri de uz general pentru constructii rezistente la coroziunea atmosferica.Marci. -STAS 200-75 Incercarea materialelor.Incercarea la tractiune. -STAS 6774-79. Incercarea metalelor .Incercarea la incovoiere prin soc dupa imbatranirea artificiala. -SR EN 10045-1:1993; SR 13170:1993. Incercarea materialelor.Incercarea la incovoiere prin soc la temperaturi scazute. -STAS 1242/1-89/ Teren de25

-***

-*** -***

fundare.Prescriptii de cercetare geologico-tehnica si geotehnica a terenului de fundare. -STAS 1242/2-83.Teren de fundare . Cercetari si studii geologico-tehnice si geotehnice specifice traseelor pentru cai ferate si drumuri. -STAS 1242/3-87 Teren de fundare.Cercetari prin sondaje deschisee efectuate in pamanturi. -STAS 2745-90. Urmarirea tasarii constructiilor prin metode topografice.

Capitolul 6. Conditii tehnice 6.1. Conditii tehnice pentru materialele granulare de umplutura 6.1.1. Umplutura structurala, terenul din imediata apropriere a tubului, are proprietati controlabile si cuantificabile, volumele de pamant din zonele 1, 2, 3 si 4 dupa cum sunt reprezentate in Figura 5 sunt volume de pamant dimensionate.

Figura. 9. 1.- fundatie nou executata ; 2.- umplutura de pamant laterala; 3.- fundatia rutiera; 4.- imbracamintea rutiera; 5.- terasamentul drumului. 6.1.2.Metoda de calcul si proiectare din acest normativ cere ca volumele de pamant din jurul tubului 1, 2, 3 si 4 sa aiba proprietati cuantificabile si testate. Pentru aceste26

volume de pamant, cat si pentru volumul de pamant 5, sunt si alte cerinte care nu sunt direct legate de proiectarea podetului. 6.1.3. Pentru pamantul aflat in afara acestor zone, cum ar fi zona 5, pot fi folosite si alte materiale de umplutura, care sa respecte conditiile tehnice prevazute de STAS 2914 84 Lucrari de drumuri. Terasamente. Conditii tehnice de calitate. 6.1.4. Umpluturile de pamant trebuie sa indeplineasca, in principal urmatoarele conditii : sa aiba o capacitate portanta corespunzatoare pentru a rezista si incarcarilor din trafic;

sa nu creasca gradul de risc pentru deteriorarea caii rutiere de deasupra in urma actiunii inghet - dezghetului. 6.1.5.. Cerintele referitoare la dimensiuni ce trebuiesc respectate sunt: - Volumul de pamant pentru zona 1: a1>0,2m, a2 > 0,3m.( Figura. 9). Proprietatile pamantului sa fie aceleasi si pentru zona 2. Ar putea fi necesara marirea dimensiunilor a1 si a2 cand este luata in considerare protectia impotriva inghetului etc. - Volumul de pamant pentru zona 2: a3=min(D/2; 3,0m), a4 0,5 m. Capacitatea portanta si caracteristicile de deformare ale terenului sunt definite si masurate la distante mai mari de 0,5 m de tub. Pentru acest material densitatea este 1 kN/m3. Celelalte caracteristici geotehnice pot fi gasite in Anexa 2. - Volumul de pamant pentru zona 3. Este necesar sa fie cunoscuta densitatea acestui material si se pot defini cerinte speciale pentru aceasta zona daca este supratraversata de o cale de comunicatie. - Volumul de pamant pentru zona 4. Daca hc 1,00 m, un strat de baza de minim 0,3 m de material este necesar pentru drum. Pentru calcule, densitatea materialului, cv pe inaltimea hc, este valoarea medie a densitatii materialelor din zonele 1, 3 si 4.27

- Volumul de pamant din zona 5. Proprietatile materialului si panta de 1: n ce rezulta din caracteristicile terenului, nu sunt afectate de dimensiunile podetului. 6.1.6.. Materialele pentru umplutura (piatra sparta, material pentru strat de baza si material substitut pentru strat de baza) sunt descrise in acest normativ conform normelor romanesti. De asemenea pot fi utilizate si alte materiale care pot fi comparate cu materialele mentionate folosind metoda prezentata in Anexa 2. Calitatea materialului de umplutura din apropierea tubului 6.2. Materialul de umplutura trebuie sa asigure un minim de deformare a lucrrii, s fie puin activ din punct de vedere chimic, s-i pstreze caracteristicile sau s i le amelioreze pe timpul duratei de serviciu a lucrrii. 6.3. Criteriile de alegere se refer la : - caracteristici geotehnice, legate de performanele mecanice ale materialului; - caracteristici chimice i electrochimice, legate de durabilitate. Caracteristici geotehnice 6.4. Materialul de rambleu trebuie sa aiba caracteristicile geotehnice conform cu cele luate n calcul, n special n ceea ce privete "modulul de elasticitate". 6.5.Solurile naturale care contin nisip-argiloas i/sau argile chiar n proporie redus ( 5% de elemente mai mici de 80 microni) au caracteristici mecanice, care variaz considerabil cu coninutul lor n ap cu att mai mult cu ct aceast proporie de elemente fine se situeaz n jur de 10-15%. 6.6 Actiunea apei este mult diminuata in cazul realizarii unei compactari foarte bune. 6.7. In cazul utilizarii, unui material sensibil la ap, n rambleul tuburilor, trebuie s se poat : - aprecia modulul acestuia n starea (coninut n ap i densitate) n care se va gasi dupa executia lucrarii;28

- n exploatare, evoluia acestui modul va rmne n limite satisfctore pentru ipotezele de dimensionare. 6.8. Dimensiunile maxime ale granulelor sa fie < 100 mm pentru a nu risca s se creeze vrfuri (capete de pisic) ce ar putea avaria tubul. 6.9. Clasificarea materialelor de umplutura n functie de caracteristicile (aptitudinea) necesare pentru a fi folosite n rambleurile de lng tuburi este urmatoarea : a) Materiale foarte bune (Tabel nr.1): Materialele granulare la care modulul prezint valori relativ ridicate, care variaz puin cu coninutul lor n apa (modulul lor n acest caz nu depete n general valori de 80-100 Mpa).In cazul in care se adaug, chiar n proporii reduse (cca 25%) elemente concasate, modulul lor poate crete rapid pn la valori de 200-300 Mpa. Se recomand folosirea acestor materiale n special n cazurile urmtoare : - rambleuri de fixare i n zona inelar vecin ale tuburilor arc; - atunci cnd dimensionarea tuburilor presupune un material de rambleu cu modul mai mare de 40 Mpa; - pentru toate lucrrile la care se presupune c n practic va fi greu s se exercite o supraveghere fiabil a construciei. b) Materiale folosibile in situatia efectuarii unui control strict al calitii (w%,d)

la punerea n lucru (Tabel nr. 2).

Din aceasta categorie fac parte materialele sensibile la ap, a cror folosire ca rambeu de tub nu poate fi admis dect dac sunt puse n lucrare n condiii foarte apropiate de cele care s satisfac condiiile privind: - obinerea unui modul suficient pentru dimensionare; - conservarea valorii acestui modul pe termen lung.29

Se recomanda, verificare in laborator pe corpuri de prob a modulelor . c) Materiale ce nu vor fi folosite n rambleurile apropiate de tuburi (Tabel nr.3) In tabelele nr. 1, 2 si 3 sunt prezentate detalii asupra caracteristicilor de identificare ale acestor materiale . Tabelul nr. 1. Materiale apte pentru folosirea ca rambleuri alturate tuburilor metalice Clas de Caracteristici sol de R.T.R. identificare D: < 50 mm (2) % < 80 m: 5 i 12% B1 %> 2mm: < ES: >35 (3) Ordin de mrime a modulului de considerat (1)

Exemple

Observatii

Nisipuri

D1

B3

D2

D < 50mm % < 80 m:< 5% % > 2mm: < 30% D: < 50 mm % < 80 m: 5 i 12% % > 2mm: > 30% ES 25 D: < 50 mm %