Se cerearea unui pod dalat din beton armat care sa satisfaca urmatoarele cerinte

Se cere proiectarea unui pod dalat din beton armat care sa satisfaca urmatoarele cerinte:

1) sa asigure circulatia rutiera pe 2 benzi de circulatie si circulatia pietonala pe trotuare pietonale denivelate.

2) podul dalat trebuie sa fie capabil sa preia incarcarile clasei E de incarcare (A30, V80).

3) podul va asigura scurgerea apelor pe la capatul lui prin casiuri de descarcare.

4) racordarea podului cu rampele de acces se face cu sferturi de con permeate din dale de beton.

5) podul va avea lungimea L=12 - 0,1n = 13m ; n=10

Proiectul va cuprinde:

A.   Piese scrise:

memoriu tehnic

calculul eforturilor sectionale N si T din incarcari permanente

calculul eforturilor sectionale din incarcari utile

dimensionarea armaturii de rezistenta

prevederi constructive pentru suprastructurile dalate din beton armat.

B.    Piese desenate:

dispozitie generala a podului

plan cofraj suprastructura dalata

plan armare suprastructura dalata.

Latimea zonei arosabile c = 7,80 metri si este compusa din 2xb=2xe₀=2*3,50 + 2* 0,40 = 7,80

b= 3,50; latimea unei benzi de circulatie

e₀= 0,40; latime suplimentara necesara asigurarii confortului optic.

Podul este echipat cu 2 trotuare pietonale avand latimea T=1 metri

Calea pe zona carosabila

Se monteaza:

1) sapa suport - se executa din mortar de ciment M100 de 2 cm grosime; fata superioara se driscuieste, rezultand o suprafata perfect plana cu declivitate de 2%.

Sapa suport se ridica in scafa pe lisa parapetului.

2) hidroizolatia - cu grosime de 0,5 cm, se executa din membrane bituminoase sau poliuretanice care se lipesc prin incalzire de sapa suport.

Hidroizolatia se ridica in scafa pe lisa parapetului. Aceasta se poate monta la cald sau la rece.

3) sapa de protectie - se executa din beton de ciment C8/10 cu o grosime de 5 cm, armata la mijlocul ei cu plasa de tip Buzau(plasa cu ochiuri patrate cu l=5-10 cm din sarma cu diametru de 3-5mm).

La fata superioara a consolei de trotuar in sapa de protectie se creeaza un spatiu prin montarea unei sipci din lemn la executia sapei. In spatiul creat dupa indepartarea sipcii se toarna celochit, impiedicand astfel accesul apei la straturile sapei.

Pe sapa de protectie, pe un strat de mortar de poza M100 se monteaza bordurile prefabricate. Bordurile sunt prefabricate in tipare metalice din beton de clasa C25/30. Au dimensiunile de 15x25 cm. Dupa montarea lor ramane vizibila o fata cu inaltimea de cel putin 20 cm.

Intre bordure pe sapa de protectie se monteaza imbracamintea zonei carosabile in 2 straturi fiecare avand o grosime de 2,5-3cm.

Primul strat este de rezistenta, al doilea unul de uzura.

Inainte de executia stratului de uzura, la fata bordurii se monteaza o sipca din lemn cu sectiunea de 3x3mm. Dupa compactarea stratului de uzura, in spatiul creat prin scoaterea sipcii se toarna celochit. Rezulta in lungul podului un cordon impermeabil. Lisa parapetului are rolul de a permite montarea parapetului.

Calculul eforturilor sectionale M si T

Incarcarile permanente care solicita suprastructura dalata sunt date de:

1. Greutatea caii

2. Greutatea proprie a suprastruturii da;ate=greutatea struturii de rezistenta a suprastructurii.

Incarcarile permanente solicita fasia centrala si fasia marginala a suprastructurii dalate

Calculul eforturilor sectionale din incarcari permanente: fasia marginala FM

Calculul eforturilor sectionale pentru fasia centrala FC

Calculul momentului incovoietor si al fortei taietoare

Calculul M , T din actiuni permanete fasia centrala:

Calculul M ,T din actiuni permanete fasia marginala:

Calculul eforturilor sectionale din incarcari utile

Incarcarile utile sunt incarcarile din convoaie tip de calacul corespunzator clasei de incarcare a podului.

In Romania exista urmatoarele clase de incarcare :

Cifra indica greutatea in tone forta din convoi:

A:convoi de autocamioane ( A30, A13 ,A10 )

V: convoi de vehicule speciale pe roti (V80 )

S: convoi de vehicule speciale pe senile

Clasa E de incarcare indica constructia unui pod care sa fie capabil sa prea incarcarile utile date de Convoiul A30 si vehicul special pe roti V80

Toate podurile din romania se dimensioneaza la calsa E de incarcare numai daca benificearul solicita in mod expres , atunci podul se va dimensiona la o clasa inferioara .

Calculul de autocamioane A30

Sir nelimitat de autocamioane

- fiecare autocamion poate fi amplasat la distanta minima de 10 m

fiecare autocamion este alcatuit din 3 osii, 2 spate si una fata la distanta si cu sarcini Error! Objects cannot be created from editing field codes.conform figurii :

In sens tansversal podului normele romanesti admit cate un sir de autocamioane pentru fiecare banda de circulatie

Convoi de vehicule speciale pe rotii V80

-sir nelimitat de vechicule dispuse al 80 de m distanta dintre ele

-fiecare convoi este compus din 4 osii

longitudinal:

- In sens transversal normele romanesti admit un sir de vehicule V80 pentru doua benzii de circulatie :

OBS: convoiul V80 este incopatibil cu un vehicul A30

Pentru ca cele doua tipuri de vehicule sunt incopatibile eforturile sectionale M si T se vor calcula pentru ambele vehicule dimensionarea armaturi de rezistenta se face la valoarea maxima a eforturilor sectionale de calacul.

Pentru calculul M si T se aplica metoda aproximativa de calcul a suprastructuri dalate.

Calculul se face in urmatoarele etape :

stabilirea ipotezei celei mai defavorabile de incarcare

calculul latimii sporite de repartizare

calculul eforturilor sectionale.

Calculul momentului invovoietor din incarcarii utile

Calculul momentului incovoietor din A30

Etapa 1: Ipoteza cea mai nefavorabila de incarcare trebuie sa consta in dispunerea unui numar cat mai mare posibil si pozitile cele mai defavorabile a convoiului pe pod atat in sens longitudinal cat si transversal .

In cazul convoiului A30 cea mai defavorbila ipoteza consta in dispunerea convoiului conform figurii:

Se va calcula M si T pentru fasia marginala si pentru fasia centrala.

Calculul M din A30 pentru fasia marginala

Cea mai defavorabila ipoteza de incarcare a fasie marginale consta prin dispunerea vehiculuicu caroseria la verticala borduri pentru a evita lovirea pietonilor la trecerea vehicului

Pentru calculul M cea mai defavorabila ipoteza de incarcare a convoiului A30 consta in dispunerea rotilor spate in sectiunea centrala.

Calculul suprafetei de repartizare la fata superioara a dalei

In sens transversal forta concentrata transmisa de roata vehicului se va repartiza la fata superioara a caii pe o latime notata cu b

Detaliu B:

In sens longitudinal latimile de repartizare se noteaza cu a

Detaliu A :

Metoda aproximativa se bazeaza pe urmatoarea ipoteza de calcul .

Aceasta ipoteza prevede ca pentru preluarea incaracrilor transmise de roata vehiculului in sens transversal participa o latime de dala denumita latimea sporita de calcul mai mare decat latimea sporita de calacul mai mare decat latimea b1 - latimea rezultata in urma repartitiei prin straturile caii pana la fata dalei.

Latimea sporita de repartizare se calculeaza cu formula :

In care : b1=0.98m

Lc=12.5m

Daca latimea sporita de calacul b=8.33 se produce efectu de suprapunere a doua rotii alaturate pentru ca distanta dintre osii spate .

Pentru a evita efectul de suprapunere latimea pe care se repartizeaza incarcarea transmisa se va limita la valoarea b limita .

Conform figurii:

b limita = 0.50+0.50+0.95=1.95m

Rezulta ca pentru fasia marginala spotita de repartizare in sens transversal se limiteaza la valoare b = 1,95 din conditia de suprapunere a sfectelor a doua rotii alaturate

Calculul momentului incovoietor A30 fasia marginala

a1=0.48m b1=1.95m Lc=13-0,5=12,5

Momentul incovoietor in Convoi A30 in fasia centrala

Sens transversal:

Ipoteza cea mai defavorabila consta in dispunerea pe structura caii doua convoaie A30 cu caroseriile dispuse la distanta minima admisa de 10 cm .

Fasia centrala va fii incarcata cu rotile exterioare din fiecare sir aflat la distanata de 1.10m

Calculul latimii active de placa

Placa preia incarcarea transmisa in roata vehiculului A30 pe o latime mai mare decat latimea b1 aceeasta latime sporita denumita si latimea activa si se calculeaza cu relatia :

Daca latimea de calcul este 8,33 atunci se produce efectul de repartitie ale aceste rotii ecu efectele de repartitie a rotii alaturate.

Pentru a evita efectu de suprapunere latimea activa se limiteaza la o valoare cuprinsa intre mijlocul osiei si mijlocul distantei dintre caroserii.

In sens longutidinal:

m1=2.605 m3=2.845

m2=2.845 m4=2.605

Calculul fortei taietoare din convoi A30 fasia marginala

Se pozitioneaza convoiu A30 in ipoteza cea mai de incarcare pentru calculul fortei taietoare .In sens transversal cea mai defavorabila ipoteza de incarcare consta in pozitionarea convoiului A30 cu caroseria la verticala bordure .in sens longitudinal se pozitioneaza convoiul A30 cu rotile spate in dreptu rezamului podului.

In metoda aproxmative de calcul a fasiei se considera ca incarcarea concentrate transmisa de roata vehicululelor A30 se calculeaza pe o latime sporita de calcul cu relatia :

Aceasta valoare nu trebuie sa depaseasca blim determinat din conditia de suprapunere a efectului a doua roti alaturate

Pentru fasia marginala blim este distanta cuprinsa intre mijlocul osie vehicului si marginea exterioara a suprastructuri dalate .

Calculul fortei taietoare din convoi A30 fasia centrala

In sens tranversal cea mai defavorabila ipoteza de incarcare pentru fasia centrala consta din dispunerea simetrica a doua siruri alcatuite de autocamioane A30 la distanta minima de 10 cm intre convoaie .

In sens longitudinal pentru calculul fortelor taietoare ipoteza cea mai defavorabila consta in dispunerea convoiului A30 cu rotile spate deasupra convoieului A30 cu rotile spate deasupra rezamului podului latimea sporita de calcul se determina cu relatia :

Dar nu trebuie sa depaseasca p latime limita determinata din conditia de nesuprapunere a eforturile a doua rotii alaturate .

blim=distanta din mijlocul osie pana la mijlocul distantei dintre caroserii.

Calculul momentului incovoietor V80 in fasia marginala

Ipoteza cea mai defavorabila este pozitia vehiculului V80 cu caroseria la verticala borduri pentru a nu lovi pitonii pe trotoar.

Latimea activa se detemina cu relatia:

Pentru a evita efectul de suprapunere b se limiteaza la distanta cuprinsa intre marginea structuri dalate si mijlocul osiei:

Obs: in sens longitudinal ipoteza cea mai defavorabila pentru cacluclul momentului incovoietor consta in gruparea convoiului cat mai aporpe de sectiunea centrala pentru a ocupa arii cu valori cat mai mari in linia de influenta a momentului incovoietor.

; ,

Calculul momentului incovoietor V80 fasia centrala

In sens transversal:

   

Calculul fortei taietoare din convoi V80 fasia marginala

Calculul fortei taietoare din convoi V80 fasia centrala

Metoda aproximative de calcula fasie considera ca forta concentrate B se raporteaza in sens transversal pe o latime sporita de repartizare

Pentru a evita efectul de suprapunere a incarcarilor a 2 roti alaturate latimea se limiteaza la o valoare blim care se masoara din mijlocul asiei pana la o distanta de 1 m dicolo de marginea rotii.

Calculul eforturilor sectionale in fasia marginala din atiunea oamenilor pe trotuare

Incarcarea cu oameni pe trotuare se considera pentru poduri construite intravilan. Pentru poduri construite in afara localitatilor .

Tabelul centralizator eforturilor sectiuni

La valoarea M din fasia marginala si M din fasia centala se dimensioneaza armature de rezistenta necesara in sectiunea centrala asupra structuri dalate.

La vloare T din fasia marginala si T din fasia centrala se dimensioneaza armatura de rezistenta pentru preluarea fortelor taietoare in sectiunea de rezistenta a suprafetei dalate.

Algoritmul de calcul a armaturi de rezistenta necesara in sectiunea centrala si sectiunea marginala

Algoritmul de calcul este:

1)

2) ;

3)

4)

5) procent optim de armare pentru dale

Daca se depaseste 0.8 ,ruperea dalei devine casanta caz in care se poate produce accidente cu victime omenesti .

Daca se respecta procentul optim de 0.8 dimensionarea armature este corecta si se intocmeste plansa de armare .

OBS: Calculul se face pentru ambele tipuri de fasi pe un metru liniar

-se recomanda sa se pastreze diametru de Ø20 la ambele fasii reducand distanta dintre bare la fasia marginala

-se respecta distanta maxima de 20 cm intre axele barelor si cea minima de 7 cm intre axele barelor

Algoritmul de calcul pentru fasia marginala

1) ; ,

2) ; b= 100cm (un metru liniar de dala)

3)

5) se adopta 11 bare

6)

Concluzie :pe fasia marginala se dispun 11 bare Ø22 pe un metro liniar de dala

Algoritmul de calcul pentru fasia centrala

1) ; a=4cm; b=118

2) ; b= 100 cm (un metru liniar de dala)

4)

5) se adopta 14 bare

6)

Concluzie: pe fasia centrala se dispun 14 bare Ø25 pe un metru liniar de dala .