cursuri poduri

7/29/2019 cursuri poduri

1/21

1

CURSUL NR 1 BPP

EVOLUTIA PODURILOR , SCURT ISTORIC

Podurile au aprut inca din timpurile preistoricedin necesitatea trecerii peste uneleobstacole naturale aflate pe traseele de vanatoare sau de migratie i ele au evoluat in timpde la alcatuirile cele mai simple (trunchiuri de copaci asezate peste obstacol) pn la solutiilemai complexe realizate in antichitate sau evul mediu.

. Traversarea apelor i a altor obstacole se fcea la inceput pe trunchiuri de copaci asezatepeste obstacole, pe poduri simple din lemn (Fig. 1.1) si chiar pe poduri suspendate din lianeimpletite (Fig. 1.2).

Fig.1.1 Pod din trunchiuri de arbori Fig. 1.2 Pod din liane

Unele poduri s-au format natural prin erodarea selectiva a unor roci iar un exemplu este

podul rutier numit Podul lui Dumnezeu din localitatea Ponoarele, judeul Gorj (Fig. 1.3).

Fig. 1.3 Podul lui Dumnezeu din localitatea Ponoarele, jud. Gorj


2/21

2

PODURILE IN ANTICHITATE

Datele privinnd existenta sau constructia unor poduri in antichitate se refera la EGIPTsiMESOPOTAMIA, state cu organizare statala sclavagista de tip militar unde campaniilemilitare au impus constructia de drumuri si de poduri.

HERODOT mentioneaza executia unui pod de lemn peste un brat ala Nilului in Egipt

pe vremea lui NEMES (in anul 3300 inainte de Cristos) si a unui pod peste Eufrat inMesopotamia la Babylon pe timpul lui Nabucodonosor al II-lea (in anul 600 inainte de Cristos).Podul peste Eufrat avea o lungime totala de 300 m si era executat pe uscat prin devierea apelorintr-un lac de acumulare care avea o lungime de cca 80 km. Pilele erau de dimensiuni mari inplan (9.0 x21.0 m), erau executate din zidarie de caramida arsa cu rosturi realizate cu bitum.Suprastructura podului era alcatuita din trunchiuri din bambus. La trecerea unor ape mari persiimai foloseau in expeditiile militare si podurile plutitoare pe vase (suprastructura poduluirezema pe vase plutitoare fixate in pozitie.

In paralel s-a dezvoltat si tehnica de acoperire a golurilor la zidariile de piatra sau decaramida, cu mentinerea rosturilor orizontale ale zidariei si care prezinta forme specifice:

- triunghiulara (la egipteni, Fig I.4, a);- ogivala (la persi, Fig I.4, b);

- dreptunghiulara (la greci, Fig I.4, c);

a) b) c)

Fig. 1.4 Acoperirea golurilor la zidaria de piatra sau caramida

BOLTA propriu-zisa, cu rosturile moloanelor de piatra perpendiculare pe axa boltii aaparut mai tarziu (inceputul secolul VII, inainte de Cristos) la ETRUCI, care a locuit in actualaregiune Toscana din Italia).

PODURILE IN PERIOADA IMPERIULUI ROMAN

Mostenind arta si tehnica boltilor de la etruci, romanii au devenit mai tarziu cei maimari constructori de poduri din antichitate. Podurile remarcabile (unele aflate si azi nexploatare) au fost construite n perioada Imperiului Roman. Romanii au rmas n istoriapodurilor att prin construcia unor poduri apeduct de lungimi mari, pentru alimentarea cu apdar i prin lucrrile de poduri care sa faciliteze deplasarea armatelor. Structura de rezistena acestora era realizat n special sub form de boli din zidarie de piatr sau din arce dinlemn. Contributia romanilor a fost in domeniul constructiilor, considerabila. Astfel, in privinta


3/21

3

planului oraselor, a taberelor lor militare (castra), meritul mare al romanilor consta insistematizarea elementelor imprumultate de la greci si de la etrusci. Anumite tipuri deconstructii - in marea majoritate edificii publice - au fost inventate de romani: arcul de triumf,amfiteatrul, apeductul, podurile, monumentul numit "trofeu" , panteonul, coloana votivaornata. Marea dezvoltare pe care au dat-o constructiei boltei - inventie greceasca, perfectionatade etrusci - le-a permis sa construiasca poduri ale caror arcuri au deschideri mari: cele alepodului din Alcantara - 27 m (Fig. I.6); Intrebuintarea cu mare dexteritate tehnica a boltei le-a

permis sa multiplice sistemul de scari si sa obtina adevarate performante tehnice - ca in cazulscarii in spirala din interiorul columnei lui Traian. Apeductul exista in civilizatiile orientale siin lumea greceasca, dar romanii i-au dezvoltat principiul aplicandu-l la scara mare,construind conducte care ajung pana la o lungime de 100 km (cand panta era prea mareconstructorii recurgeau la cascade - ca in cazul celor 24 de cascade de pe parcursulapeductului Morvan-Autun). Din motive de salubritate si de securitate, conductele erau -aproape pe tot parcursul apeductului - subterane. Vaile mai inguste erau trecute de apeduct inlinie dreapta, folosindu-se sistemul arcadelor suprapuse (Pont-du-Gard atinge inaltimea de 48m). In cazul vailor mai largi, pentru realizarea unui sistem de sifon inversat se foloseau conductede plumb (un apeduct care aducea apa in orasul Lyon intrebuinta exclusiv tevi de plumb pe olungime de 26 km - ceea ce inseamna aproape 2000 de tone de plumb). Unul din podurileremarcabile construite de romani a fost i podul peste Dunre de la Drobeta Turnu Severin,

realizat sub conducerea vestitului arhitect Apollodor din Damasc ntre anii 104-105 e.n. pentrua permite armatelor romane traversarea Dunrii. In Fig. 1.5 este prezentat plansa dereconstituire a capetelor podului realizat de inginerul francez Dupperex in anul 1900. Podulavea suprastructura realizat din arce concentrice din lemn de stejar pe care rezema calea dindulapi din lemn.

Lungimea total a podului a fost de 1135 m; Avea 21 de deschideri de cca 33.3 m fiecare. Pilele din albie erau masive i au fost executate din zidrie de piatr legat cu var

hidraulic, erau fundate pe piloti din lemn de stejar; Capetele podului erau din zidarie de caramida n bolt de pe mal erau din zidarie

de crmid cu rosturi legate cu var hidraulic.Macheta podului realizata de Dupperex se gaseste la Muzeul din Drobeta Tr. Severin.

a)

b)


4/21

4

c)

d)

Fig. 1.5 Podul peste Dunre de la Drobeta Turnu Severin

a), b) macheta podului, c) capatul actual de pe malul romanesc,

d) capatul actual de pe malul sarbesc,

Romanii au realizat i poduri masive importante avnd ca element principal de rezistenbolta n plin cintru (n jumtate de arc de cerc) realizat din crmid sau din blocuri de piatrcioplit (moloane).

Constructia de poduri si canalizari devine mestesug (specialitate) prin lucrarea in 10volume a lui VITRUVIUS (DE ARHITECTURA) scrise pe timpul imparatului Caesar.

Cel mai important pod de acest fel, avnd o nlime deasupra apei de circa 65.0 m a fostrealizat pe vremea mpratului Traian n jurul anilor 100 e.n. peste rul Tago n Spania denumitpodul Alcantara (Fig. 1.6).


5/21

5

Fig. 1.6 Podul Alcantara peste rul Tago

Dintre apeductele realizate de romani, cel mai cunoscut este cel realizat lng oraulNimes din Frana numit Pont du Gard (Fig. 1.7), realizat n secolul I .e.n. din boli suprapusepe 3 nivele. Un alt apeduct important este cel din oraul Segovia, n Spania, cu o lungimeiniial estimat la 12 km, realizat cu zidrie uscat din blocuri de piatrlefuite cu dimensiunicuprinse ntre 50-120 cm dispuse tot n form de boli pe dou nivele.

Fig. 1.7 Apeductul roman numit Pont du Gard

Dup cderea Imperiului Roman au fost construite poduri importante mai ales n Orient,n special n Imperiul Bizantin i n Iran ntre secolele VI-IX.

PODURILE IN EVUL MEDIU

Secolele XI-XV au fost marcate de rzboaie i podurile executate n acea vremendeplineau i funcii strategice. Evolutia podurilor cunoaste o stagnare si desi nu s-au maiexecutat poduri mari remarcabile se remarca tendintele de cautarea permanenta a unor

forme noi de constructie, mai rationale si mai economice.Biserica catolica in Europa este puternic interesata de dezvoltarea comertului si

infiinteaza un ordin special (departament) al calugarilor pontifi (frres pontifs) careexecutau lucrari de poduri, constructii de puncte vamale sau de control necesare comertului saupentru perceperea unor taxe.

Un astfel de pod este cunoscutul pod dAvignn peste Rhne executat intre anii 1177 si1187, cu o lungime de cca 900 m cu bolti circulare cu deschideri variabile ajungand la 33.0 mlungime si care are o capela pe o pila (Fig. 1.7)


6/21

6

Fig. 1.7 Podul dAvignon (acces in palatul Papilor).

Podurile executate in aceasta perioada erau nguste i o mare parte erau fortificate cuturnuri i metereze pentru aprare.

Pe podurile din mari din orae s-au amplasat spaii comerciale vamale care ajutau laschimburile comerciale. Un astfel de pod este Ponte Vecchio din Florena, n Italia (Fig. 1.8)realizat n anul 1395. Podul are limea de 37.30 m suprastructura fiind constituit din 3 boli,cea mai mare avnd deschiderea de 29.20 m. Infatisarea actuala dateaza din 1345 cand a fostconstruit pentru a lua locul unui alt pod ce fusese distrus de o inundatie. Pe pod s-au construitcase, lucru ce constituia o practica comuna in orasele mari din Europa in timpul Evului Mediu.Ponte Vecchio este singurul pod din Florenta care a scapat de bombardamentele din cel de-alDoilea Razboi Mondial fara nicio zgarietura.

Fig. 1.8 Ponte Vecchio din Florena

ntre prima parte a secolelor XVI-XIX s-au realizat, n special n Italia, poduri din zidriede piatr avnd o mare valoare artistic, unele fiind funcionale i n prezent.. Un astfel de pod afost construit n Veneia, Italia, de ctre arhitectul Antonio da Ponte n anul 1591. Podul PonteRialto (Fig. 1.9) este realizat din marmur alb, are calea n panti in contrapant, prezinta odeschidere de 28.20 m i o lime de 22 m, dintre care 7 m pentru circulaie, restul spaiului fiindocupat de spatiile comerciale.


7/21

7

Fig.1.9 Ponte Rialto din Veneia

Un alt pod boltit remarcabil prin nlimea sa mare (peste 100 m) este viaductul Ronda,din Spania (Fig. 1.10).

Fig. 1.10 Viaductul roman Ronda din Spania

Tot n aceast perioad, pe lng podurile masive din piatr s-au construit i poduri dinlemn, cu dimensiuni importante. O astfel de structur este podul pesteRin la Schaffhausen (Fig.1.11) situat la grania dintre Elveia i Germania, avnd suprastructura din lemn cu doudeschideri de 51.0 i respectiv 59.00 m. Podul proiectat de fraii Grubenmann este acoperit.


8/21

8

Fig. 1.11 Podul peste Rin la Schaffhausen, la grania dintre Elveia-Germania

PODURILE IN EPOCA MODERNA

ncepnd cu mijlocul secolului al XVIII-lea au aparut podurile metalice din font. Caform constructiv aceste podurile imitau structura de rezisten a podurilor din zidarie de piatrape boli. Aceast form era impusa si de caracteristicile mecanice ale fontei i anume ocomportare buna la solicitrile de compresiune i proprietatile casante ale fontei (la socuri sau lasolicitarea de ntindere). Primul pod metalic este considerat podul Iron Bridge peste rul Severn,

n localitatea Coalbrookdale din Anglia, care a fost conceput de ctre Abraham Durby si realizatntre anii 1776 i 1779. Podul Iron Bridge (Fig. 1.12) este realizat din 3 arce concentrice dinboltari din font, cu deschiderea de 30.6 m.

Fig. 1.12 Podul Iron Bridge n localitatea Coalbrookdale, Anglia

Podurile metalice realizate din font s-au mai executat ulterior n Europa dar i n S.U.A.n anul 1819 a fost terminat podul Southwark, peste Tamisa, structura de rezisten fiindalctuit din arce realizate din bolari din font cu care s-a realizat o deschidere a podului de73.00 m. (Fig. 1.13)


9/21

9

Fig. 1.13 Podul Southwark

Comportarea nesatisfctoare a fontei la ntindere sau la soc (prezenta riscul de ruperecasant datorita continutului ridicat de carbon) a impus necesitatea reducerii coninutului de

carbon din compoziia fontei ceea ce a condus la obtinerea fierului pudlat si apoi, spre sfarsitulsecolului 19, a otelului de constructie. Obtinerea otelurilor a evoluat odata cu aparitia unornoi procedee de elaborare a otelurilor (procedeul Bessemer, procedeul Thomas si maitarziu procedeul Siemens-Martin). Astfel s-a reusit obtinerea otelurilor de constructie incantitati industriale si, ceea ce este important, procedeele de elaborare au permis realizarea unuianumit control asupra compozitiei chimice ale otelurilor precum si mentinerea acesteia intrelimite de variatie acceptabile, aspect care nu era posibil la obtinerea fierului pudlat. Prin urmare ainceput dezvoltarea constructiilor metalice.

Podul Clifton langa Bristol (pod rutier suspendat pe lanturi din platbenzi forjate cudeschiderea de 214.0 m, Fig. 1.14) a fost executat peste Valea Avon in perioada 1836 si 1864dupa proiectul inginerului Kingdom Brunel. In anul 1843 au fost executati pilonii din zidarie depiatra iar in anul 1860 au fost reluate lucrarile la pod dupa demolarea (cu ocazia sistematizarii

zonei) a unui pod suspendat peste Tamisa, proiectat de Brunel, (podul Hungeford) de la care s-aupreluat lanturile. In anul 2003 cu ocazia aniversarii 200 de ani de inginerie a podurilor, laultimul zbor al avionului Concorde acesta a suvolat podul Clifton (Fig 1.15).

Fig. 1.14 Podul Clifton, peste valea Anvon, langa Bristol, Anglia


10/21

10

Fig. 1.15 Survolarea podul Clifton, in anul 2003

n perioada 1846-1850, inginerul Robert Stephenson a construit podul Britannia pestestrmtoarea Menai, n Anglia (Fig. 1.16, a si b).

Podul a reprezentat o soluie ndrznea pentru acea vreme i o premier deoarece aufost realizate pentru prima oar ncercri pe modele la scara 1:7 care aveau drept scop verificareape cale experimental a dimensiunilor elementelor principale de rezisten. Podul avea 4deschideri (71.40+2141.70+71.40m) i suprastructura era o grind continu cu seciunetransversal alcatuite din 2 tablieree juxtapuse cu sectiune casetat nituit. Fiecare tablier aveaamplasat la interior, la partea inferioar, cate o cale ferat simpl. Podul s-a aflat n exploatare

pn

n anul 1970 cnd a fost distrus de un puternic incendiu. A fost reconstruit cu osprastructura noua spatiala, din arce cu zabrele, amplasata pe vechea infrastructura (Fig. I.15).

a)


11/21

11

b)

Fig.1.16 Podul Britannia peste strmtoarea Menai n Anglia

a) Vederea laterala a vechiului pod casetatb) Element din vechea suprastructura

Fig.1.17. Reconstructia podului Britannia dupa incendiul din 1970

(s-au mentinut vechile pile)


12/21

12

Viaductul de cale ferat Garabit (Fig.1.18) construit n Frana n 1884 ce utilizeaz castructur principal de rezisten un arc dublu articulat cu deschiderea de 165.0 m. Podul a fostproiectat de celebrul Gustave Eiffel.

Fig. 1.18 Viaductul Garabit realizat de inginerul francez Gustave Eiffel

Podul de cale ferat Firth of Forth a fost construit ntre anii 1884-1890 (Fig. 1.19), cugrinzi cu zbrele cu console i articulaii (grinzi Gerber) i are o deschidere maxima de 521.0 m

Fig. 1.19 Podul Firth of Forth din Scoia (sistem Gerber cu console i articulaii)


13/21

13

Podul Qubec peste rul Sfntul Laureniu a fost executat ntre anii 1903 i 1919 (Fig. 1.20),n Canada, n soluia grinzi cu zbrele si articulatii de tip Gerber, avnd deschiderea central de548.60 m ceea ce reprezint, pentru acest tip de structur, recordul de deschidere. Dupa 4 ani dela debutul lucrarilor (1907) o grinda cu console s-a prabusit sub greutatea proprie (calcul eronatlimitat de slaba cunoastere la acea data a fenomenului de flambaj). Lucrarile au fost reluate in1916 s-a inregistrat un nou accident prin prabusirea deschiderii independente in timpulmontajului la liftare.

a)

b) c)

Fig. 1.20 Podul Qubec peste rul Sfntul Laureniu n Canada

a) podul in prezent (monument istoric)b) colapsul din 1907 al unui tablier cu console la montaj

c) prabusirea deschiderii independente la montajI.2. PODURI REMARCABILE EXECUTATE IN ROMANIA

n perioada 1890-1895 sub conducerea inginerulului romn Anghel Saligny a fostproiectat si executat podul de cale ferata Regele Carol I, peste Dunre la Cernavod (Fig.1.21) care la vremea cnd a fost construit era impreuna cu viaductele dintre Fetesti si Cernavodacel mai lung ansamblu de poduri din Europa.


14/21

14

Fig. 1.21 Podul Carol I peste Dunare la Cernavoda (consolidat in 1969 cu o talpasuperioara suplimentara) .

Podul peste Dunare la Giurgiu Russe (dat in exploatare in anul 1954) este un podcombinat avand la partea superioara o parte carosabila pentru doua benzi de circulatie si la parteainferioara o cale ferata simpla.

Pe deschiderea centrala tablierul se poate ridica cu ajutorul unor instalatii cu scripetipentru asigurarea inlatimii gabaritului de navigatie in anumite situatii cum ar fi cazul vaselor cucatarg (Fig. 1.20).

Podul denumit Podul prieteniei a fost executat cuparticiparea statelor din fostul pact dela Varsovia, dupa un proiect din fostul URSS.

Fig. 1.20 Podul combinat CF si rutier peste Dunare la Giurgiu (1954)


15/21

15

Cele mai noi poduri metalice de mari proporii realizate n Romnia au fost construitedupa anul 1970: podul peste Dunre la Giurgeni, podurile CF si rutiere de la Feteti siCernavod, podul combinat peste Canalul Dunare M. Neagra de la ecluza Ceernavoda, podurilepe arce de la Medgidia, la Basarabi, cu tirani verticali sau nclinai (la podul de la Medgidia i,respectiv Basarabi).si podul hobanat de la Agigea.

Astfel, In anul 1971 a fost dat in exploatare podul rutier pentru 4 benzi de circulatie pesteDunare, la Giugeni-Vadul Oii. Podul are o suprastructura moderna cu grinda continua, cusectiune casetata, cu inaltime variabila cu platelaj ortotrop, sudata integral, (Fig. 1.21)

Fig. 1.21 Podul rutier peste Dunare la Giurgeni-Vadul Oii (1971)

Intre anii 1974 si 1982 au fost proiectate si executate noile poduri dunarene pestebratul Borcea la Fetesti si peste Dunre la Cernavod (Fig. 1.22) cu suprastructura cu grinzicu zabrele continui pe 3 deschideri (L=3x160.0 m si L=160.0 +190.0 +160.0 m) pentru doua caiferate si cate 2 benzi rutiere in consola pe fiecare sens.

Fig. 1.22 Podurile peste Dunare la Cernavoda in prezent


16/21

16

n figura 1.23 este prezentat o vedere a podului rutier, hobanat peste Canalul DunareM. Neagra de la Agigea. Deschiderea principal a podului este de 162 m iar suprastructura esterealizat din grinzi metalice n conclucrare cu o plac de beton.

Fig. 1.23 Podul cu hobane peste canalul Dunre-Marea Neagr la Agigea

n figura 1.24 este prezentat o vedere a podului rutier pe 2 arce nclinate, in mnerde co si tiranti inclinati peste Canalul Dunare M. Neagra de la Basarabi . Deschidereaprincipal a podului este de 102.0 m iar tablierul este realizat din grinzi metalice n conclucrarecu o plac de beton.

Fig. 1.24 Podul pe arce inclinate cu tiranti inclinati peste canalul

Dunre-Marea Neagr la Basarabi


17/21

17

Fig. 1.25 Podul pe arce paralele cu tiranti verticali peste canalulDunre-Marea Neagr la Medgidia

Un pod de dimensiuni mari dat recent n exploatare n Romnia (2002) este podul pesteCanalul Dunare M. Neagra la Cernavod ce face legtura ntre gari ora. Podul finalizat nanul 2002 a fost realizat n soluia cu arce nclinate, cu tirani ce se intersecteaz (sistem Nielsen)i are o deshidere de aproximativ 171 m (Fig. 1.26). A fost executat pentru asigurarea uneilegaturi rapide intre orasul Cernavoda si gara, pana la data executiei podului legatura se faceacu bacul

Fig. 1.26 Noul pod peste Dunre la Cernavod (2002)


18/21

18

I.3. PODURI REMARCABILE EXECUTATE IN LUME

Dupa terminarea razboiului (1945) tarile europene cu infrastructura distrusa au inceput unprogram de refacere a podurilor distruse cu solutii moderne impuse de utilizarea unui mijlocmodern de imbinare (sudura), de posibilitatile de calcul oferite de dezvoltarea mijloacelor decalcul automat si de necesitatile economice privind obtinerea unui cost cat mai redus allucrarilor. In continuare se vor prezenta cate 2 exemple de poduri remarcabile, hobanate sisupendate:

Podul hobanat Bratislava peste Dunare prezinta o arhitectura speciala, cu un piloninclinat(cu un restaurant la partea superioara a pilonului) si cu hobanele fixate in axul tablierului(Fig. 1.27).

Fig. 1.27 Podul peste Dunre la Bratislava


19/21

19

Viaductul Millau (Franta) a fost finalizat in anul 2007 si se remarca prin inaltimea

mare la care se face traversarea vaii pe o lungime de 2460 m (inaltimea pilonului P2=335 m) siprin arhitectura pilelor si a dispunerii hobanelor.

Tablierul este metalic, cu sectiune casetata si platelaj ortotrop iar pilonii sunt executatidin beton armat, cu fundatii pe coloane.

Podul este in declivitate si in curba si principalele dimensiuni sunt prezentate in schemadin Fig. 1.28.

Fig. 1.28 Schema elevatiei viaductului Millau

Fig. 1.29 Vederea generala a viaductului Millau


20/21

20

Podul suspendat Humber la Hull, Anglia, (Fig.1.30) a fost dat n exploatare n 1981 ia fost primul pod la care s-a utilizat pentru sec iunea transversal a suprastructurii o caset

nchis din oel, sub forma unei aripi de avion pentru a atenua presiunile si efectele dinamicedate de vnt. Cu o deschidere de 1410 m masurata ntre piloni a deinut recordul de deschiderepn n anul 1995 cnd a fost depit de podul Great Baelt din Danemarca (Fig. 1.31) ce aredeschiderea de 1624 m.

Fig. 1.30 Podul suspendat Humber de la Hull, Anglia

Fig. 1.31 Podul Great Baelt din Danemarca


21/21

Recordul mondial absolut de deschidere este deinut n prezent de podul suspendatAkashi-Kaikyo (Fig. 1.32) construit n Japonia i finalizat n anul 1999. Podul face legtura

ntre insulele Shikoku i Honshu i are o deschidere de 1990.8 m ntre piloni.

Fig. 1.32 Podul suspendat Akashi-Kaikyo din Japonia

n stadiu de proiect se afl de cca 40 ani podul suspendat ce urmeaza a se executa pestepeste strmtoarea Messina, n Italia, petru a face legatura cu insula Sicilia. Podul va avea odeschidere intre piloni de cca 3000 m si va reprezenta un nou record de deschidere (Fig 1.33).

Fig. 1.33 Podul peste strmtoarea Messina (in faza de PROIECT).

cursuri poduri

Documents