Proiect Poduri Din Beton Armat [PDF]

Zitiervorschau

Universitatea Tehnică “Gh.Asachi” Iaşi Facultatea de Construcții şi Instalații

PROIECT PODURI DIN BETON ARMAT

Podețe Anul universitar 2013-2014

Tehnologia de execuție a podețelor circulare Utilaje necesare: a. excavator, b. autogreder, c. placă vibratoare, d. compactor picior de broască, e. macara, f. camion. Materiale necesare: a) balast, b) piatră spartă, c) pământ de umplutură, d) beton de ciment, e) emulsie bituminoasă, f) tuburi premo, g) armătură, h) geotextil, i) cofraje. Etape de execuție: 1. Trasarea lucrărilor 2. Săpătura (80% mecanizat, 20% manual) 3. Compactarea fundului săpăturii cu picior de broască 4. Executarea stratului de balast 5. Compactarea balastului cu placă vibrantă 6. Turnarea de beton peste balast și în fundația timpanelor 7. Montarea tuburilor premo cu macaraua 8. Cofrarea, armarea și betonarea timpanelor 9. Aplicarea hidroizolației din emulsie bituminoasă 10. Executarea drenului din piatră spartă concomitent cu umplutura de pământ 11. Executarea umpluturii de pământ și compactarea acesteia 12. Executarea camerei de cădere 13. Racordarea șanțurilor cu camera de cădere 14. Amenajarea albiei la ieșire din podeț din pereu pe un strat de balast.

2

Tehnologia de execuție a podețelor cu secțiune dreptunghiulară din elemente prefabricate tip C Utilaje necesare: a) excavator, b) autogreder, c) placă vibratoare, d) compactor picior de broască, e) macara, f) camion, g) perivibrator. Materiale necesare: a) carton bitumat, b) balast, c) piatră spartă, d) pământ de umplutură, e) beton de ciment, f) armătură, g) geotextil, h) cofraje, i) elemente prefabricate tip C, j) emulsie bituminoasă, k) panouri despărțitoare, l) membrană hidroizolantă, m) mortar de ciment, n) nisip, o) bolovani.

Etape de execuție: 1. Trasarea lucrărilor 2. Săpătura (80% mecanizat, 20% manual) 3. Compactarea fundului săpăturii cu picior de broască 4. Execuția stratului de balast și compactarea acestuia cu placa vibrantă 5. Montarea cofrajelor și a armăturilor 6. Montarea cartonului bituminat sau a plăcilor din polistiren expandat la rostul dintre tronsoane 7. Turnarea betonului peste balast și vibrarea lui cu perivibratorul 3

8. Decofrarea betonului după întărire și turnarea stratului de mortar de poză 9. Montarea cu macaraua a elementelor prefabricate tip C 10. Aplicarea hidroizolației din emulsie bituminoasă 11. Executarea consolei drenului 12. Executarea drenului tip filtru invers concomitent cu umplutura de pământ, folosind geotextil la interfața dintre pămantul din terasamente și dren 13. Aplicarea unei membrane hidroizolatoare la partea superioară a elementelor prefabricate tip C peste care se toarnă o șapă de protecție din beton care la rândul ei se acoperă cu un strat de balast 14. Executarea fundațiilor aripilor 15. Montarea aripilor și a timpanelor prefabricate 16. Realizarea umpluturii de pământ și compactarea acesteia.

Pod din beton armat pentru șosea Temă de proiectare: Să se proiecteze un pod din beton armat monolit, pe două grinzi continue pe trei deschideri. Alcătuirea podului în sens transversal este din două grinzi din beton armat, solidarizate în sens transversal prin intermediul antretoazelor și a plăcii carosabile. Dala carosabilă are grosime variabilă, asigurând pantele de scurgere a apelor în sens transversal, susținând totodată calea pe zona carosabilă și trotuarele în consolă. Calea pe pod este formată din: 4

   

șapă suport de 2 cm grosime din mortar de ciment M100; hidroizolație modernă din membrană aplicată la cald de 1 cm grosime; borduri prefabricate 20x25x50 cm; șapă de protecție pe zona carosabilă din mixtură asfaltică MA8 în grosime de 4 cm;  beton de umplutură în trotuare;  mixtură asfaltică stabilizată MAS16 în grosime de 8 cm executată în două straturi;  mixtură asfaltică MA8 pe trotuare în grosime de 3 cm. Podul asigură o lățime a părții carosabile de 7,80 m corespunzătoare unui drum național și două trotuare denivelate de 1 m lățime, mărginit la exterior cu parapet pietonal de protecție din beton armat. Gabaritul de liberă trecere pe sub pod trebuie să aibe o înăl țime de 5 m pentru circulația autovehiculelor și tramvaielor. Pe deschiderea 1 și 3 trece câte o stradă cu două benzi de circulație a 3,5 m cu un trotuar de 1,5 m. Paralel cu străzile circulă un tramvai cu o lățime de trecere de 3 m. Pe deschiderea centrală trebuie amenajate malurile unui râu cu lățimea de 7 m. Podul va trebui dimensionat la clasa E de încărcare (A30+AOT și V80). Dimensiuni: L1=11,75+0,25∙14=15,25 m hg=(1/12-1/14) ∙15,25=1,10 m bi=(0,40-0,60) ∙1,10=70 cm

1. Calculul parapetului pietonal 1.1 Stabilirea numărului de panouri Condiții:  se acceptă maxim două tipuri (lungimi) de panouri;  lungimea unui panou este cuprinsă între 1,80÷2,20 m;  lungimea unui panou trebuie să fie multiplu de 5 cm;  lungimea capetelor parapetului poate fi de 0,25÷0,5 m. Se adoptă variantă:  lungimea capetelor parapetului: 2x0,25 m;  panou tip 1: 19x2,15 m; 5

 panou tip 2: 2x2,20 m.

1.2

Model fizic

1.3

Schema statică

1.4

Acțiuni:

6

 permanente: Greutatea proprie;  de scurtă durată: Acțiunea oamenilor:  pe direcție verticală:  120 daN în localitate;  80 daN în afara localității;  pe direcție orizontală:  150 daN/m în localitate;  50 daN/m în afara localității. 1.5

Calculul eforturilor secționale

l p=2,15 m γ b=2500

daN m3

h s=1,10 m−0,15 m=0,95 m gmc =b ∙ h ∙ γ b =0,15 m∙ 0,15 m∙ 2500 gs =0,20 m∙ 0,15 m∙ 2500

daN 1 daN − ∙ 2 ∙0,025 m∙ 0,025 m∙ 2500=54,68 3 2 m m

daN daN =75 3 m m

PV =120 daN pH =150

daN m

 Mâna curentă

7

T z=

T y=

PV g mc ∙l p 120 daN + = + 2 2 2 pH ∙ l p = 2

150

54,68

daN ∙ 2,15 m m =118,78 daN 2

daN ∙ 2,15 m m =161,25 daN 2

P ∙ l g ∙ l 2 120 daN ∙ 2,15 m M z = V p + mc p = + 4 8 4

54,68

daN ∙ 2,152 m2 m 8

M z =96,09 daN ∙m

p H ∙l 2p M y= = 8

150

daN 2 2 ∙2,15 m m =86,67 daN ∙m 8

8

 Stâlp

N z =PV + gmc ∙l p + g s ∙ hs N z =120 daN +54,68

T y =p H ∙l p =150

daN daN ∙ 2,15 m+75 ∙ 0,95 m=308,81 daN m m

daN ∙2,15 m=322,5 m m

M y = p H ∙ l p ∙ hs =150

1.6

daN ∙2,15 m ∙0,95 m=306,37 daN ∙ m m

Dimensionarea armăturii de rezistență

Beton C16/20 R¿c =125

daN 2 cm

R¿t =11,9

daN 2 cm

Rc* - rezistența caracteristică la compresiune Rt* - rezistența caracteristică la întindere 9

¿

Rc =m ∙mbc ∙ Rc =0,90 ∙ 0,85 ∙125 ¿

Rt =m∙ mbc ∙ R t =0,90∙ 0,85 ∙11,9

daN daN =95,625 2 cm cm2 daN daN =9,10 2 cm cm2

m=0,90

(coeficient în funcție de condițiile de lucru)

m=0,85

(coeficient în funcție de încărcările predominante) Ra=2100

Oțel OB 37

daN 2 cm

h0 – înălțimea de la fibra superioară până în centrul de greutate al armăturii întinse a – acoperirea de beton de la fibra inferioară până la centrul de greutate al armăturii întinse h0=h−a a=2,5 cm

a)

m=

M b ∙ h20 ∙ Rc

b) ξ=1− √ 1−2∙ m c) Aria de armătură necesară: A a =ξ ∙ b ∙ h0 ∙ nec

nbare =

Aa

Rc Ra

nec

AØ

x

10

2

AØ = x

π∙x 4

A a =nbare ∙ A Ø ef

Aa ≥ Aa ef

x

nec

Verificare la forța tăietoare: T < 0,5∙ b ∙ h0 ∙ Rt

 Mâna curentă o direcție verticală Verificare la forța tăietoare 0,5 ∙b ∙ h0 ∙ R t=0,5∙ 15 c m∙12,5 cm ∙ 9,10 T z=161,25 daN < 853,125 daN m=

i.

daN =853,125 daN cm2

(condiția se verifică)

9609 daN ∙ cm daN 15 cm ∙ 12,5 cm ∙ 95,625 2 cm 2

=0,0428

2

ii.

ξ=1− √1−2∙ 0,043=0,043

iii.

daN cm2 A a =0,043 ∙15 cm ∙12,5 cm ∙ =0,367 cm2 daN 2100 cm2 95,625

nec

π ∙ 82 2 AØ = cm =0,502 cm 2 4 8

nbare =

0,367 cm 2 =0,734 →2 bare cu Ø 8 mm 0,502 cm 2

A a =2∙ 0,502 cm2=1,005 cm 2 ef

Aa ≥ Aa ef

nec

o direcție orizontală Verificare la forța tăietoare 0,5 ∙b ∙ h0 ∙ R t=0,5∙ 15 cm∙ 12,5 cm∙ 9,10

daN =853,12 daN cm 2

11

T y =161,25 daN A 0

nec

 Secțiunea 3-3 h3=36 cm b=100 cm

ϕ=10 mm ϕ a=2.5+ =3 cm 2 h0=h1−a=33 cm m=

4062.84 ∙100 =0.02 100∙ 332 ∙185.895

ξ=1 ∙ √ 1−2 ∙ 0.02=0.02 A 0 =0.02∙ 100 ∙33 ∙ nec

185.895 =4.089 cm 2 3000

2

A ϕ 10 =

nbare =

π ∙1 =0.785 cm2 4

4.089 =6 bare 0.785

33

A ef =6 ∙ 0.785=4.71> A 0

3.6.

nec

Verificarea la forţă tăietoare a panoului de placă si a consolei trotuar

Calculul se face in secţiunea 1 şi 2 cu valori maxime ale forţelor tăietoare. Calculul constă în verificarea capacităţii secţiunii de beton de a prelua forţa tăietoare. Relaţia de calcul este: T max ≤0.75 ∙ b ∙h 0 ∙ Rt

Dacă se verifică relaţia rezultă că dispunerea armăturii înclinate pentru preluarea forţei tăietoare se face constructiv. Dacă nu se verifică, se calculează armătura înclinată pentru preluarea forţei tăietoare. Secțiunea

1 2

Permanent e [daN] 1917.3 1191

A.O.T. [daN]

A30 [daN]

V80 [daN]

Ip. I [daN]

Ip. II [daN]

Tmax [daN]

500 0

4800 11700

7272.47 14223

7217.3 12891

9189.77 15414

9189.77 15414

1

T max=9189.77 daN