Specializarea: ECO Infrastructuri Pentru Transporturi și Lucrări de Artă [609256]
Facultatea de Construc ții
Specializarea: ECO Infrastructuri Pentru Transporturi și Lucrări de Artă
PODURI ÎN ARCE
ACTIVITATE DE CERCETARE
Coordonator științific:
Conf. dr.ing. Ștefan I. Gu țiu Masterand: [anonimizat]
2019
Cuprins
1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 3
1.1 Istoric ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 3
1.2 Clasificare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 18
1.2.1 În func ție de materialele utilizate : ………………………….. ………………………….. ………………… 20
1.2.2 În func ție de alcătuirea suprastructurii: ………………………….. ………………………….. …………. 21
1.3 Defini ții și nomenclatura elemetelor constructive ………………………….. ………………………….. …. 22
2. Infrastructura podurilor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 26
2.1 Pile – elemente geometrice și tipuri de pile ………………………….. ………………………….. …………. 26
2.2 Culee – elemente geometrice și tipuri de culee ………………………….. ………………………….. …….. 28
1. Introducere
1.1 Istoric
Primele tipuri de poduri, cele mai simple forme, au apărut din necesitatea omului de traversare a
unor obstacole, dat fiind faptul că nu exista o cale de ocolire al obstacolelor respective. Traversarea
apelor și a altor obstacole s -a făcut la început pe po duri primitive din trunchiuri de copaci, liane sau
piatră.
Există însă și poduri naturale rezultate în urma unor fenomene de modificare a morfologiei
scoarței terestre sau prin prăbușirea tavanelor unor peșteri, având uneori dimensiuni importante și
oferi nd în epoca modernă posibilitatea construirii unor căi de comunicație fără a realiza o altă structură
de rezistență. Este cazul podului natural numit “Podul lui Dumnezeu” din
localitatea Ponoarele, județul Gorj .
Construcț ia podurilor realizate prin contribuția omului își are originile în
Egipt și Mesopotamia, dar și în Europa Mediteraneeană, mai ales în Imperiul Roman.
Primul pod important a fost realizat peste râul Eufrat, în Babilon, în anul 600 î.e.n. ș i avea o
lungime de aproximativ 300 m. Pilele erau construite din cărămidă și utilizau pentru îmbinare un
mortar de asfalt. Secțiunea pilelor avea 21 m lungime și 9 m lățime.
Suprastructura era realizată din trunchiuri de palmier dispuse alăturat.
Ritmul construcției de poduri a devenit semnificativ în perioada Imperiului Roman. Romanii au
rămas în istoria podurilor atât prin structurile de apeducte pentru alimentarea cu apă a localităților, ce
se întindeau pe zeci de km, dar și prin lucrările de poduri re alizate în special sub formă de bolți și arce
din piatră și lemn.
Cel mai mare pod din lemn construit de romani a fost podul peste Dunăre la Drobeta Turnu
Severin, conceput și realizat de Apollodor din Damasc între anii 104 -105 d.H. pentru a permite
armat elor romane traversarea Dunării. Podul, care reprezintă o reconstituire a inginerului francez Edgar
Dupperex, avea suprastructura realizată din arce concentrice din lemn de stejar pe care rezema calea.
Lungimea totală a podului a fost de aproximativ 1071 m , fiind acoperită cu 21 de deschideri de câte 33
m fiecare. Pilele ce susțineau suprastructura aveau o lățime de 18 m
și erau realizate la exterior din zidărie uscată de piatră, iar la interior din blocuri de piatră îmbinate cu
ciment roman.
Fig.1.10 -Deschiderile de capăt ale podului peste Dunăre de la Drobeta Turnu Severin
Romanii au realizat și poduri masive de o mare importan ță având ca element principal de
rezistență bolta în plin centru (în arc de cerc) r ealizată din blocuri de piatră cioplită.
Cel mai important pod de acest fel, având cea mai mare înălțime deasupra apei (circa 65 m) a
fost realizat pe vremea împăratului Traian în jurul anilor 100 peste râul Tago în Spania și este numit
podul Alcantara.
Dintre apeductele realizate de romani, cel mai cunoscut este cel realizat lângă orașul Nimes din
Franța numit Pont du Gard, realizat în secolul I î.H. din bolți suprapuse pe 3 nivele. Un alt apeduct
important este cel din orașul Segovia, în Spania, cu o lung ime inițială estimată de istorici la 12 km,
realizat cu zidărie uscată din blocuri de piatră șlefuite cu dimensiuni cuprinse între 50 -120 cm dispuse
tot în formă de bolți pe două nivele.
După căderea Imperiului Roman au fost construite și alte poduri impo rtante mai ales în Orient,
în special în Imperiul Bizantin și în Iran între secolele VI -IX.
Secolele XI -XV au fost marcate de războaie puternice interstatale ce au influențat forma
constructivă a podurilor realizate în această perioadă de timp. Podurile av eau calea îngustă și erau
fortificate cu turnuri și metereze pentru a înlesni apărarea lor în caz de atac. În această perioadă a
crescut și interesul pentru schimburile comerciale, construindu -se, în special în orașe, poduri cu
lățimi mari pe care existau locuințe și chiar spații comerciale.
Un astfel de pod este Ponte Vecchio din Florența, în Italia, realizat în anul 1395. Podul are
lățimea de 37.30 m suprastructura fiind constituită din 3 bolți, cea mai mare având deschiderea de
29.20 m.
Între secolele XV I și XIX s -au realizat, în special în Italia, poduri din zidărie de piatră cu o
mare valoare artistică și în prezent. Podurile susțineau locuințe sau erau destinate spațiilor comerciale
în zone intens ciculate. Un astfel de pod a fost construit în Veneția, Italia, de către arhitectul Antonio
Ponte în anul 1591. Podul Ponte Rialto este realizat din marmură albă în pantă și contrapantă, are o
deschidere de 28.20 m și o lățime de 22 m, dintre care 7 m pentru circulație, restul spațiului fiind
ocupat de magazin e. Podul reprezintă o atracție turistică și a fost astfel conceput încât să poată susține
mari aglomerări de oameni.
Un alt pod cu aspect estetic deosebit și cu o înălțime mare este viaductul Ronda, din Spania.
Tot în această perioadă, pe lângă podurile m asive din piatră s -au construit și poduri din lemn, cu
dimensiuni importante. O astfel de structură este podul peste Rin la Schaffhausen situat la granița dintre
Elveția și Germania, având două deschideri de 51 și respectiv 59 m. Podul proiectat de frații
Grubenmann este și complet acoperit .
Podurile se pot realiza și complet din lemn (atât infrastructura, cât și suprastructura), dar ele au
un caracter provizoriu, înlocuind temporar până la reconstrucț ie sau consolidare un pod definitiv.
„În jurul anilor 1700 a fost construit și primul pod metalic, în China la Lutingchiao. Podul aflat
în funcțiune și astăzi a fost realizat ca pod suspendat cu lanțuri cu o deschidere de 100 de m.
Secolele al XVIII -lea și al XIX -lea marchează o evoluție rapidă a infrastructurii transporturilor,
în special a lucrărilor de căi ferate. Astfel, ca urmare a creșterii sarcinilor care circulau pe poduri și de
asemenea a vitezelor de circulație a apărut necesitatea găsirii și dezv oltării atât a unor noi metode de
construcție cât și a unor materiale mai performante.
În secolul al XIX -lea apar și se dezvoltă podurile din lemn realizate în sistem grinzi cu ză brele.
Cele mai cunoscute sisteme utilizate în acea perioadă erau Long grinzi cu zăbrele consolidate cu
contrafișe, Town grinzi cu zăbrele multiple realizate din dulapi fixați la noduri cu buloane metalice și
sistemul Howe derivat de fapt din sistemul Long și la care montanții verticali din lemn au fost înlocuiți
cu tiranți metalici, tiranții din lemn neputând avea îmbinări corespunzătoare pentru preluarea
întinderilor.
Podurile metalice realizate din fontă s -au răspândit mai întâi în Europa, în Anglia, Ge rmania și
Franța, dar și în S.U.A. În anul 1819 a fost terminat podul Southwark, peste Tamisa, structura de
rezistență fiind alcătuită din arce realizate din bolțari din fontă cu care s -a realizat o deschidere a
podului de 73 m. În Franța, un pod important din fontă, finalizat în anul 1839 este podul Carousell
peste Sena la Paris. Soluția constructivă aleasă a fost tot cea cu arce, dar de această dată arcele erau
realizate din tuburi din fontă. Deschiderea podului este de 48 m.
În această perioadă de timp a u loc însă și numeroase accidente apărute la structurile de
rezistență realizate din fontă atât la poduri cât și la hale industriale, gări sau hale de expoziție. Cauza o
constituia tocmai comportarea nesatisfăcătoare a fontei la solicitări de întindere. Tr ebuia deci găsit un
material metalic care să înlăture aceste neajunsuri și astfel a apărut fierul pudlat ce a fost utilizat ca
material de construcție între începutul secolului al XIX -lea și sf. sec. al XIX -lea.
În perioada 1846 -1850, inginerul Robert Step henson a construit podul Britannia pest e
strâmtoarea Menai, în Anglia, Podul a reprezentat o soluție îndrăzneață pentru acea vreme și o premieră
deoarece au fost realizate pentru prima oară încercări pe model e la scara 1:7 care aveau drept scop
stabilirea pe cale experimentală a dimen siunilor elementelor principale de rezistență.
Podul avea 4 deschideri (71.40+2×141.78+71.40) m și suprastructura era o grindă continuă cu
secțiune transversală case tată. În interiorul casetei, la partea inferioară era amplasată calea ferată
simplă. Podul a fost distrus în urma unui incediu devastator.
Fig. 1.11 Podul Britannia peste strâmtoarea Menai în Anglia
Utilizarea fierului pudlat a permis abordarea și altor tipuri de sisteme structurale pentru
suprastructurile podurilor metalice. Un exemplu este podul construit în perioada 1847 -1857, peste
Vistula, la Dirschau în Germania . Suprastructura este realiz ată cu grinzi cu zăbrele sistem multiplu, pe
6 deschideri, deschiderea maximă fii nd de 1 31 m, valoare importantă pentru acea dată.
În anul 1884 a fost finalizat în Franța viaductul de cale ferată Garabit, ce utilizează ca structură
principală de rezistență un arc dublu articulat din fier pudlat, cu deschiderea de 1 65 m. Podul a fost
construit de celebrul inginer francez Gustave Eiffel.
Începând cu a doua jumătate a secolului al XIX -lea și până în prezent apar noi materiale de
construcții și în această categorie pot fi incluse betonul armat, betonul precomprimat și bineînțeles
oțelul.
Primele poduri realizate din beton simplu utilizau aceleași forme constructive ca și podurile
masive din zidărie, anume arcele și bolțile. Treptat însă au apărut podurile din beton armat realizate în
soluția cu grinzi cu înălțime constantă sau variabilă.
Dintre podurile din beton armat importante realizate la nivel mondial, în figura 1.12 este
prezentat podul de șosea Sandö din Suedia, peste râul Ångermansälven, finalizat î n anul 1943. Podul
are o deschidere de 264 m, o săgeată de 42 m, iar lungimea totală este de 810 m.
Fig. 1.12 Podul cu arce din beton armat Sandö
Un alt exemplu de pod cu arce este podul Arrabida, peste râul Douro, ce
face legătura între orașele Po rto și Vila Nova de Gaia din Portugalia. Podul a fost
realizat în soluția cu arce din beton armat, fiind construit în perioada 1960 -1963,
are o lungime totală de 615 m, săgeata arcului este de 52 m, iar cu deschiderea de
270 m a deținut recordul la acea da tă.
Fig. 1.13 PodulArrabida peste râul Douro
Un alt pod important realizat din beton armat a fost podul peste Dunăre de la Novi Sad în
Serbia. Acesta a fost realizat în soluția cu arce cu calea la mijloc, cu două deschideri dintre care cea
maximă avea valoarea de 211 m. Podul a fost compl et distrus în timpul atacurilor trupelor aliate în
războiul din fosta Republică Federativă Iugoslavia.
Fig. 1.14 Fostul pod de pe Dunăre la Novi Sad, în Serbia
Odată cu descoperirea celor trei mari procedee de obținere a oțelului pe cale industrială,
procedeele Bessemer, Siemens -Martin și Thomas a început ș i perioada utilizării oțelului moale pentru
construcția podurilor. A fost astfel eliminat principalul inconvenient al fierului pudlat și anume
neomogenitatea structurală, oțelurile obținute prin cele trei procedee având caracteristici mecanice
superioare f ierului pudlat. Sistemele structurale utilizate la construcția podurilor au evoluat și ele odată
cu apariția oțelului. S -au impus, în special începând cu a doua jumătate a secolului al XX -lea, podurile
cu cabluri și anume podurile hobanate, respectiv suspe ndate. Utilizând aceste sisteme structurale
deschiderile ce puteau fi acoperite aveau valori din ce în ce mai mari.
Dintre podurile remarcabile realizate din oțel pe plan modial pot fi amintite:
− podul suspendat Brooklyn , construit în anul 1883 la New York peste râul East River, cu deschiderea
de 488 m;
Fig. 1.15 Podul Brooklyn de la New York, S.U.A.
− în perioada 1884 -1890 a fost construit podul de cale ferată Firth of Forth, cu grinzi cu zăbrele cu
console și articulații (grinzi Gerber) ș i având deschiderea de 521 m.
Fig. 1.16 Podul Firth of Forth din Scoția realizat cu grinzi Gerber (cu c onsole și articulații)
− între anii 1905 și 1917 a fost realizat podul Québec peste râul Sfântul Laurențiu, în Canada, în soluția
grinzi cu zăbrele tip Gerber, având deschiderea centrală de 548.60 m ceea ce reprezintă, pe ntru acest tip
de structură, recordul de deschidere chiar și în prezent;
Fig. 1.17 Podul Québec peste râul Sfântul Laurențiu în Canada
− primul pod suspendat cu deschidere mai mare de 1000 m a fost executat î n perioada 1929 -1932 peste
râul Hudson, la New York. Podul se numește George Washington și are o deschidere de 1067 m;
− podul Golden Gate din San Francisco a fost finalizat în anul 1937 și are o deschidere de 1280 m.
Podul a reprezentat o premieră prin re alizarea în apele golfului a unor infrastructuri fundate direct la
mare adâncime.
Fig. 1. 18 Podul suspendat Golden Gate din San Francisco
În a doua jumătate a secolului al XX -lea au luat amploare podurile cu cabluri. Podul
suspendat Humber de la Hull, în Anglia a fost dat în exploatare în 1981 și a fost unul dintre primele
poduri la care s -a utilizat pentru secțiunea transversală a suprastructurii, o casetă închisă din oțel, sub
forma unei aripi de avion, pe ntru o bună atenuare a efectelor dinamice date de vânt. Pentru stabilirea
formei în secțiune transversală a suprastructurii au fost realizate studii în tunele aerodinamice.
Cu valoarea de 1410 m între axele pilonilor acest pod a deținut recordul de deschidere până în
anul 1995, când a fost depășit de podul Great Baelt din Danemarca, ce are deschiderea de 1624 m.
Fig. 1.19 Podul suspendat Humber de la Hull, Anglia
Fig. 1.20 Podul Great Belt din Danemarca
Recordul mondial de deschidere pentru podurile suspendate estedeținut în prezent de podul
Akashi -Kaikyo construit în Japonia și finalizat î n anul 1999. Podul este situat pe o magistrală rutieră ce
unește insulele Shikoku și Honshu și are o deschidere de 1990.8 m între piloni.
Fig. 1.21 Podul Akashi Kaikyo din Japonia
Concomitent cu dezvoltarea podurilor suspendate, au fost realizate și poduri cu hobane . În
anul 2004, în luna august, a fost deschis traficului podul Rion -Antirion , care traversează golful Corint
aproape de localitatea Patras din Grecia. Podul face legătu ra între localitatea Rion din Peloponez și
localitatea Antirion din Grecia Continentală. Soluțiile constructive și tehnologiile de execuție aplicate
la construcția acestui pod au condus la o structură care să reziste condițiilor dificile din amplasament:
apă foarte adâncă, teren impropriu de fundare și activitate seismică intensă determinată de mișcări ale
plăcilor tectonice în zonă. Tablierul podului are o lățime de 28 m și susține câte două benzi de
circulație pe sens, câte o bandă de urgență și
câte un t rotuar pentru circulația pietonilor. Podul are o lungime totală de aproximativ 2880 m, cea mai
mare deschidere măsurând 560 m. Fundațiile și elavația pilonilor podului au fost proiectate astfel încât
în cazul unor puternice mișcări seismice să poată fi abs orbită energia eliberată, limitându -se
deplasările.
Fig. 1.22 Podul Rion -Antirion peste golful Corint
În decembrie 2004 a fost deschis traficului podul (viaductul) Millau din Franța ce traver sează
râul Tarn. Tablierul podului susține 4 benzi de circulație pentru autostradă și are o lățime de 32 m.
Sistemul constructiv este cu hobane , cea mai mare deschidere având valoarea de 321m. Pentru
reducerea momentelor în covoietoare în piloni ca urmare a încărcării inegale a deschiderilor, pilonii au
fost fixați de suprastructură (de tablier) și nu executați în prelungirea pilelor. Podul reprezintă un record
în ceea ce privește înălțimea pilelor, cea mai înaltă dintre aces tea măsurând 270 m. Lungimea totală a
podului însumează 2460 m.
Fig. 1.2 3 Viaductul Millau din Franța
În România, evolu ția podurilor a cunoscut acela și făga ș precum cel urmat la nivel mondial, a
avut o foarte mare influen ță conjunctura politică și socială din această parte a Europei. Cele mai
importante lucrări de poduri masive, în special cele din o țel au fost executate între anii 1800 -1900 de
mari ingineri români precum Elie Radu și Anghel Saligny.
Se eviden țiază podurile din beton armat viaductul Caracău (pod de cale ferată), dat în
folosin ță în anul 1946, cu o lungime de 264m, boltă cu deschidere de 100m. Un al doilea exemplu este
reprezentat de podul peste Arge ș. la Hotarele, care avea o suprastructură constituită din două arce cu
calea la mijloc, având deschiderea de 85m.
Fig. 1.24 Podul peste râul Argeș la Hotarele Fig. 1.25 Viaductul Caracău
Primele poduri metalice au fost reprezentate de cele din fontă, realizate în Banat. În a doua
jumătate a secolului al XIX -lea a u fost construite o serie de poduri din fier pudlat dintre care cel mai
important este podul combinat de cale ferată și șosea peste Siret la Cosmești finalizat în 1872.
Fig. 1.26 Podul metalic combinat d e cale ferată și șosea de la Cosmești
Inginerul Anghel Saligny, în perioada 1890 -1895 a realizat complexul de poduri dintre Fete ști
și Cernavodă, constituit din podul peste bra țul Borcea, viaductul lezer și podul Regele Carol I, peste
brațul principal al Dunăii. Cu o lungime totală însumată a deschiderilor de 4088m, acest complex de
poduri era cel mai lung din Europa la vremea când a fost construit, iar podul Carol I avea cea mai mare
deschidere (190 m) din Europa Continentală . Suprastructura a fost reali zată în sistem grinzi cu zăbrele
cu console și articulații (grinzi Gerber ) înălțime variabilă, forma grinzilor urmărind diagrama de
momente încovoietoare.
Fig. 1.27 Podul Carol I peste Dunăre la Cernavodă
După cel de -al doilea război mondial au fost realizate la noi în țară poduri metalice mari, cele
mai importante fiind cele realizate peste Dunăre sau peste Canalul Dunăre -Marea Neagră.
În anul 1954 a fo st terminat podul care face legătura între localitățile
Giurgiu din România și Russe din Bulgaria, podul fiind numit “Podul Priteniei“.Acest pod este un pod
combinat de cale ferată și șosea, cele douăcăi de comunicație fiind suprapuse: calea ferată simplă la
partea inferioară și șoseaua cu două benzi de circulație la partea superioară. Podul a fost astfel proiectat
încât deschiderea centrală de 86 m să poată fi ridicată la nevoie cu ajutorul unui sistem de trolii pentru
a permite trecerea, la nevoie, a maca ralelor fluviale sau a vaselor cu încărcări speciale. Suprastructura
podului principal a fost realizată cu grinzi continue cu zăbrele sistem compus. Deschiderea maximă a
podului este de 160 m, iar lungimea totală de aproximativ 2224 m.
Alte poduri importa nte din punct de vedere al soluțiilor constructive adoptate, al
dimensiunilor geometrice și tehnologiilor aplicate au fost executate în perioada 1970 -1986 în zona
Fetești -Cernavodă, peste canalul Dunăre -Marea Neagră, la Agigea, Medgidia și Basarabi și la
Giurgeni -Vadu Oii. Soluțiile moderne aplicate au fost: suprastructură casetată cu platelaj ortotrop la
podul de la Giurgeni -Vadu Oii, cabluri la podul hobanat de la Agigea, respectiv arce cu tiranți verticali
sau înclinați la podurile de la Medgidia și Basa rabi.
Fig. 1.28 Podul “Prieteniei” peste Dunăre, între Giurgiu și Russe
Podul de la Giurgeni -Vadu Oii a fost finalizat în anul 1970. Suprastructura este o grindă
metalică continuă cu înălț ime variabilă, ce susține patru benzi de circulație care oferă o lățime a părții
carosabile de 13.80 m. Lungimea totală a podului este de 1464.40 m, fiind acoperită cu următoarea
succesiune de deschideri (incluzând aici și viaductele de acces):
8×46.00+120 .00+3×160.00+120.00+8×46.00 m. Podul mai prezintă o particularitate și anume aceea că
pe pile au fost prevăzute dispozitive antiseismice care au făcut ca podul să se comporte foarte bine în
timpul cutremurului din 1977.
Condițiile sociale și economice din țara noastră au impus dublarea podurilor existente, prin
realizarea unor noi traversări de cale ferată dublă și șosea cu patru benzi de circulație. Ca urmare, în
perioada 1981 -1986 au fost construite podurile metalice peste Dunăre și peste Brațul Borcea, Podurile
principale au fost realizate în soluția grinzi continui cu zăbrele cale jos și au deschiderile 3×140.00 m la
Brațul Borcea, respectiv 140.00+190.00+140.00 m peste Dunăre. Viaductele feroviar e, atât Borcea, cât
și Dunărea, au suprastructura realiza tă în soluția grinzi continui metalice casetate, iar viaductele rutiere
au fost executate utilizând grinzi simplu rezemate din beton precomprimat, la viaductele Borcea și
tabliere cu structură compus ă, oțel-beton la viaductele Dunărea. Suprastructurile pod urilor principale
susțin două linii de cale ferată dispuse către axul podului și patru benzi de autostradă, câte două pe
sens, dispuse pe console de dimensiuni mari.
Fig. 1.29 Podul peste Dunăre l a Giurgeni -Vadu Oii
În următoarea figură este prezentată o vedere a podului hobanat de la Agigea. Podul are două
deschideri inegale, deschiderea principală fiind de 162 m, iar suprastructura este mixtă, realizată din
grinzi metalice în conclucrare cu o placă de beton.
Fig. 1.3 0 Podul cu hobane peste canalul Dunăre -Marea Neagră la Agigea
Cel mai recent pod de dimensiuni mari dat în exploatare în Româ nia este podul peste Canalul
Dunăre -Marea Neagră la Cernavodă ce face legătura între gară și oraș. Finalizat în anul 2002 a fost
realizat în soluția cu două arce paralele și cu tiranți înclinați ce se intersectează ( sistem Nielsen ) și are o
deschidere de 1 71.83 m.
Fig. 1.3 1 Noul pod peste Canalul Dunăre -Marea Neagră la Cernavodă
Podurile sunt structuri semnificative. Comparând -ule cu clădirile și alte infrastructuri,
podurile sunt dominante în mediul înconjurător, rural sau urban, nu numai prin dimensiunile lor, ci și
prin durata de via ță și numărul de utilizatori în timpul acestuia.
1.2 Clasificare
O defini ție clară a poduri lor ne este dată î ntr-un standard român esc, anume în STAS -ul 5626 /
martie 1992 este astfel prezentat :
• Pod- Construcție care susține o cale de transport deasupra unui obstacol, lăsând un
spațiu liber pentru asigurarea continuității obstacolului traversat. [5]
Deși în defini ția amintită mai sus ni se prezintă că podul este construc ția care are rolul de a
susține o cale de transport deasupra unui obstacol acesta nu este scenariul pe care îl întâlnim la toate
podurile. Acesta poate reprezenta și o construc ție care are r olul nu doar de a trece peste un obstacol,
poate reprezenta o altă cale de comunica ție, în acest caz, podurile se clasifică în :
• Pasaj inferior – Pod de cale ferată care traversează o șosea; [5]
• Pasaj superior – Pod de șosea care traversează o cale fer ată;[5]
• Pod de încrucișare – Pod care asigură încrucișarea la niveluri diferite a două sau mai
multor căi de comunicație de același fel. [5]
Sau putem întâlni cazul în care podurile fac posibilă traversarea unei vă i, aceste tipuri de poduri
poartă denumirea de viaducte și se clasifică :
• Viaduct – pod care traversează o vale adâncă, înlocuind un rambleu ; [5]
• Viaduct de acces – viaduct care face legătura între terasamente și pod ; [5]
• Viaduct de coastă – viaduc t în lungul unei coaste de munte. [5]
Întâlnim și cazuri în care trebuie evitată o zonă amenajată, în aceste situa ții utilizăm :
• Pod estacadă – pod având rolul de a ridica o cale de transport deasupra unei zone de
teren amenajată. [5]
Elemente geometrice ale podului
Deschiderea podului este unul dintre parametrii principali ce influen țează în mod direct solu ția
în vederea construirii unui pod. Ea reprezint ă distan ța teoretic ă măsurat ă pe orizontal ă între punctele de
rezemare ale s uprastructurii pe dou ă infrastructuri consecutive (pile sau culee). Un alt parametru
important ce caracterizeaz ă un pod este lungimea podului, aceasta reprezint ă distan ța pe orizontal ă
măsurat ă între limitele exterioare ale zidurilor întoarse ale c uleelor de la cele dou ă capete ale podului.
Un pod poate fi constituit din una, dou ă sau mai multe deschideri egale sau diferite, îns ă valoarea
lungimii diferă de la caz la caz
Lumina podului este distan ța măsurată pe orizontală între fe țele exterioare a două infrastructuri
consecutive. Valoarea luminii poate avea valori diferite pe înăl țime, depinzând de geometria
infrastructurilor, care pot avea parament vertical sau nu.
Nivelul căii reprezintă cota la care se raportează nivelele relative ale diferitelor păr ți
componente ale unui pod. La podurile de C.F. este considerat ca fiind nivelul superior al traverselor
(N.S.T.), iar la podurile de șosea acesta este considerat ca fiind nivelul drumului în ax.
În cazul cotelor de ni vel considerate absolute se raportează la nivelul Mării Negre, acesta fiind
considerat un nivel de referin ță în țara noastră.
Mai întâlnim și alți parametri care sunt caracteristici, în general structurilor de poduri, ace știa
influen țând în mod direct sol uția adoptată . Ace ști sunt înăl țimea de construc ție, înăl țimea pe
reazem(hr), înăl țimea de liberă trecere sub pod(hl) și înăl țimea de liberă trecere pe pod(ht).
Înălțimea de construcție (hc), reprezintă diferența de nivel între partea cea mai ridicată a căii
(NST, respectiv NC) și partea cea mai de jos a suprastructurii pe deschidere, include săgeata maximă
rezultată de încărcările din exploatare. Valoarea înălțimii de construcție se stabilește în faza de
proiectare și este defin ită în mod direct de soluția constructivă aleasă .
Înălțimea pe reazem (hr), reprezintă diferența de nivel între partea cea mai ridicată a căii pe pod
(NST, respectiv NC) și fața superioară a banchetei cuzineților pe care sunt dispuse aparatele de reazem .
Spațiul de liberă trecere sub pod (hl) este calculat în func ție obstacolul pe care -l traversează
podul proiectat, care poate fi o apă sau o altă cale de comunicație. Dacă obstacolul traversat este o altă
cale de comunicație, spațiul de liberă trecere sub p od se calculează în func ție de clasa căii de
comunicație traversate.
Înălțimea de liberă trecere pe pod (ht) se define ște ca fiind diferența de cotă între nivelul cel mai
ridicat al căii pe pod și nivelul cel mai de jos al elementelor structurale transvers ale ce se găsesc la
partea superioară a podului. Valoarea acestei înălțimi depinde de tipul căii de comunicație pe care o
susține podul și de tipul vehiculelor care circulă pe pod.
În func ție de mai multe criterii precum : peisajul în care urmeză să fie în cadrat, calitatea solului
în care se dore ște amplasarea, traficul de calcul, materialele aflate în proximitatea zonei, debitul apei pe
care o s -o traverseze, bugetul în care se dore ște să fie încadrat cât și alți factori, podurile se clasifică
astfel :
1.2.1 În func ție de materialele utilizate :
➢ poduri din lemn;
➢ poduri din zidărie de piatră :
➢ poduri din metal ;
➢ poduri din beton armat;
➢ poduri din beton precomprimat;
➢ poduri din material compozit ;
➢ poduri din aluminiu ;
1.2.2 În func ție de alcătuirea suprastructurii:
➢ pod cu grinzi – la care principalele elemente ale suprastructurii sunt grinzile. Grinzile simplu
rezemate se utilizează doar la podurile cu deschiderile mici, pân ă în 25m, în timp ce grinzile
continue se utilizează la deschideri medii și mari cu valori cuprinse între 20 și 100m ;
• pod cu grinzi din beton – se utilizează preponderent la podurile de cale ferată, se
diferen țiază două tipuri de poduri cu suprastructur a alcătuită din grinzi de beton și
anume :
cu sec țiune deschisă – deschidere cu valori între 10 și 30m ;
cu sec țiune casetată – deschidere de până la 50m ;
• pod metalic cu grinzi cu inimă plină – deschidere cu valori între 30 și 50m pentru
poduri de cale ferată ;
• pod cu grinzi cu zăbrele – la podurile de cale ferată se practică pentru deschideri
mijlocii, mari și foarte mari, cu valori situate între 40 și 300m;
• pod cu grinzi mixte cu conlucrare – valori ale deschiderii cupri nse între 30 și 40m la
podurile de cale ferată ;
• pod cu contrafi șe;
➢ pod dalat – pod care are ca și element principal de rezisten ță al structurii dala. Este utilizat
pentru deschideri mici și medii ;
➢ Pode ț:
• tubular – este alcătuit din tuburi care străbat transversal rambleul terasamentului ;
• ovoidal;
• dalat – pode ț cu suprastructura alcătuită dintr -o dală prefabricată sau monolită din
beton armat care reazemă direct pe elementele de infrastructură fără aparate de
reazem ;
• din cadre prefabricate – pode ț alcătuit din cadre prefabricate care străbat transversal
rambelul terasamentului ;
➢ pod boltit – pod care are ca și element principal de rezisten ță bolta ;
➢ pod în arc – pod care are ca și element principal de rezisten ță arcul. Cu deschideri maxime de
300m pentru podurile în arc din beton, respectiv de 550 -600m pentru podurile în arc din metal.
➢ pod suspendat – care are ca și elemente principale de rezisten ță cablurile sau lan țurile, tabl ierul
fiind suspendat de ele cu ajutorul tiran ților;
➢ pod în cadru – pod care are ca și element principal de rezisten ță cadrul ;
➢ pod hobanat – cu tablier sus ținut de cabluri rectilinii oblice. Deservesc la deschideri de până la
900m ;
1.3 Definiții și nomenclatura elemetelor constructive
Infrastructură
Un pod, are în componen ța sa două păr ți principale :
Suprastructură
Infrastructura reprezintă partea superioară a podului, parte care sus ține suprastructura și are
rolul de a prelua și transmite solicitările din suprastructură transmise prin intermediul sistemului de
rezemare la terenul de fundare.
Suprastructura podului este elementul care conține calea și structura ce reprezintă principal ul
element de rezistență (dala cu secțiune compusă oțel -beton). Suprastructura unui pod poate fi împărțită
pe mai multe travee, traveea podului reprezentând distan ța pe orizontală dintre două puncte de reazem.
În următoare a figură, sunt exemplificate elementele constitutive ale infrastructurii și suprastructurii
unui pod cu sec țiune compusă o țel-beton la care grinzile metalice sunt înglobate în dala de beton.
Fig. 1.3. 2 – Elemente constructive ale unui pod structură mixtă oțel-beton tip grinzi înmglobate
Culeea podului este acel element al infrastructurii care susține traveea de capăt și sprijină
terasamentele de la capetele podului.
Pila podului este acel element intermediar al infrastructurii podului care susține două t ravee
învecinate.
Părțile constitutive comune ale unei culei sau pile sunt următoarele:
– beton de egalizare – este un strat subțire (10 -20 cm) de beton nearmat care precede lucrările de
armare și cofrare a fundației. Fără rol structural, are doar rol te hnologic ;
– fundație culee sau pilă – parte componentă a structurii de rezistență a podului cu rol de transmitere a
încărcărilor la terenul de fundare ;
– elevație culee sau pilă – parte componentă a infrastructurii unui pod situată deasupra terenului ;
– bancheta cuzineților – parte superioară a culeelor sau pilelor care susțin aparatele de reazem ;
– aparatul de reazem – element prin care se realizează transmiterea încărcărilor de la suprastructură la
infrastructură, cu asigurarea mobilității în funcție d e structura statică adoptată. Acestea pot fi fixe sau
mobile.
Părțile constitutive ale infrastructurii caracteristice doar culeelor, sunt următoarele :
– zid de gardă – elementul culeii care este așezat pe bancheta cuzineților, pe întreaga lungime a
acesteia pentru a opri umplutura din spatele culeii să cadă pe bancheta cuzineților ;
– zidul întors – este element ul culeii sub formă de zid construit în prelungirea acesteia în lungul căii
având rolul de a sprijini terasamentele ;
– aripă – zid de sprijin amp lasat lateral culeii cu rol de sprijinire și racordare a terasamentelor la
capetele podului. Se utilizează în cazul terasamentelor cu înălțime a mare ;
– sfert de con – umplutură de pământ ce realizează racordarea terasament elor de la capătul podului cu
fețele laterale ale culeelor. Se utilizează în cazul terasamentelor de înălțime mică
Fig. 1.3.3 – Elemente constitutive ale culeei de pod
Fig. 1.3.4 – Vederea laterală a unui pod (eleva ția)
Așa cum am arătat și până acum, un pod poate fi construit peste văi uscate dar și peste văi pe
unde există ape curgătoare, în figura 1.3.4 este prezentată cea de -a doua situație
Porțiunea unei văi ocupată permanent sau temporar de ape curgătoare se numește albie (Fig.
1.3.4 ). Albia se poate caracteriz a prin secțiune transversală, profil longitudinal și traseu în plan. În
secțiunea transversală se pot distinge albia minoră , respectiv albia majoră , precum am prezentat și în
figura 1.3.4 . Prin albia minoră, ce are de regulă o lățime fixă care se menține atât timp cât nu apar
modificări semnificative în modul de curgere al râului, curg apele mici și mijlocii. Prin albia majoră
curg apele mari în timpul viituril or.
Identificarea malurilor stâng și drept ale unei ape curgătoare se face privind cursul de apă spre
aval. Linia care unește punctele de cea mai mică cotă din albia râului reprezintă talvegul . Fundul albiei
poate fi constituit din roci (la cursurile de ap ă situate în zone de munte), din pământuri și din material
aluvionar (în cazul zonelor de podiș și șes). Un aspect important în faza de proiectare a unui pod îl
reprezintă forma și dimensiunile albiei în sec țiune transversală.
Cursurile de apă au în genera l nivel variabil, iar linia ce definește oglinda apei pe secțiunea
transversală nu este perfect orizontală din cauza existenței curenților secundari. Pe sectoarele în curbă
nivelul apei este mai ridicat către malul concav, î n raport cu malul convex. Nivelul unei ape curgătoare
este în strânsă legătură cu debitul apei , valorile acestor fiind interdependen ță.
Debitul unei ape curgătoare este definit ca fiind volumul de apă scurs printr -o secțiune curentă a
albiei în tr-o perioad ă de timp și se măsoară în general în m3/s. Debitul poate fi stabilit prin prelucrarea
datelor statistice (măsurători directe ale nivelului apei efectuate de institutele de hidrologie) sau pot fi
evaluate prin calcul, prin metode indirecte. Pentru faza de proiectare a podurilor, la noi în țară, se iau în
considerare două tipuri de debite și anume: debitul de calcul (Qc) , respectiv debitul de verificare (Qv)
cu diferite asigurări în funcție de clasa tehnică a căii de comunicație susținute de pod și de clasa de
importanță a podului. Cu cât probabilitatea de a se produce un debit este mai mică cu atât valoarea
debitului va fi mai mare. Acestor debite le corespund, în secțiunea de scurgere a apei de sub pod, două
cote ale suprafeței libere a apei (Fig. 1.3.4 ). Față de nivelul corespunzător debitului de calcul, în funcție
de clasa de importanță a podului se stabilește înălțimea liberă sub pod care este utilizată la calculul
cotelor banchetei cuzineților (NBC), poziția aparatelor de reazem pe infrastructuri și impl icit nivelul
inferior al suprastructurii simbolizat în figura 1.3.4 prin notația NIS.
În ceea ce privește traseul în plan, forma acestuia este sinuoasă, alcătuită din curbe. Porțiunea
pe care linia talvegului trece dinspre un mal către celălalt se numește traversadă .
Debușeul unui pod reprezintă debitul de apă ce se poate scurge prin albie în secțiunea podului în
anumite condiții, legate de nivelul și viteza apei, de lucrările hidrotehnice ce trebuie efectuate în
vecinătatea podului (apărări de maluri, pra guri de fund) etc.
Nivelul mediu cel mai scăzut al apei înregistrat într -o anumită perioadă de timp considerată (de
regulă ultimii 20 -30 de ani) se numește etiaj și este marcat în figura 1.3.4 prin simbolul E.
2. Infrastructura podurilor
2.1 Pile – elemente geometrice și tipuri de pile
În funcție de soluția constructivă adoptată pentru suprastructură, de destinația podului și de alți
parametri, pilele și culeele pot avea diverse al cătuiri și dimensiuni.
Pilele pot fi realizate atât din oțel cât și din beton, dar în cele mai multe cazuri este utilizată cea
de-a doua variantă. Când înălțimea pilelor este foarte mare se poate utiliza chiar beton precomprimat
pentru preluarea solicitări lor mari apărute pe secțiunea transversală a pilei și evitarea apariției fisurilor.
Pilele sunt alcătuite dintr -o serie de păr ți principale precum : fundația , partea situată sub nivelul
terenului natural și elevația care reprezintă partea situată deasupra fundației.
Betonul din care este realizată bancheta cuzineților (și cuzineții ) este de cea mai ridicată clasă,
de regulă C25/30, cel din elevație este un beton armat de clasă C16/20, iar betonul din fundație este de
regulă u n beton simplu sau slab armat, de clasă C8/10 .
Fig. 2.1.1 – Părțile componente ale unei pile
În func ție de tipul eleva ției, pilele pot fi de două tipuri :
– pile tip coloană sau stâlp , numite pile flexibile ;
– pile tip perete numite și pile masive .
Pilele tip coloană pot avea sec țiuni transversale cu diferite forme în plan și în general, datorită
faptului că sunt suple au un aspec estetic plăcut.
Aceste tipuri de pile sunt utilizate în special pentru poduri amplasate în orașe ș i pentru pasaje
acolo, unde exigențele pentru estetica lucrării și cele legate de impactul asupra mediului înconjurător
sunt mari.
Există situații în care pilele pot fi alcătuite din doi stâlpi (două coloane)
și în acest caz, elevațiile acestor stâlpi împr eună cu bancheta cuzineților realizează un cadru .
Fig. 2.1.2 – Pilă cadru cu doi stâlpi
Pilele masive (Fig. 2.1.3 ) tip perete sunt oportune dpdv. economic și sunt utilizate doar atunci
când valorile eforturilor secționale de pe secțiunea transversală a pilei sunt mari (de exemplu în cazul
podurilor de cale ferată ) și acolo unde există situații speciale de amplasament. În aceste cazuri se pot
adopta de asemenea pile cu secțiune transversală casetată realizată din beton armat
Secțiunea transversală a pilelor poate avea dimensiuni constante sau variabile (Fig. 2.1.3 ).
Prima variantă este adoptată la pilele de înălțimi mici și medii (< 10 – 12 m), iar cea de -a doua la pilele
cu înălțimi mari (> 15 -20 m) unde cel puțin una din tre dimensiunile secțiunii transvesale variază ca
valoare pe înălțimea pilei. În acest caz, planurile înclinate față de verticală ce delimitează elevația pilei
pot avea înclinări cuprinse în tre 20:1 ÷ 15:1, iar înclinarea se numește uzual fruct .
Fig. 2.1.3 – Pilă masivă pentru poduri de cale ferată
De regulă, pentru a evita complicații și costuri ridicate la cofrare, forma în plan a pilelor masive
este un dreptunghi. Totuși, dacă p ilele sunt amplasate în albia râurilor este necesar să se îmbunătățească
condițiile de scurgere a apei în zona pilelor, asigurându -se o formă hidrodinamică în vederea reducerii
riscului producerii de vârtejuri și al erodării albiei râului.
2.2 Culee – elemente geometrice și tipuri de culee
Culeele sunt elemente ale infrastructurii amplasate la capetele podurilor și asigură racordarea
podului și terasamentele (ramblee), acestea din urmă fiind realizate odată cu calea de comunicație pe
care o susține podul. Materialul din care sunt executate culeele este betonul armat. Culeele sunt
proiectate să preia atât încărcările transmise de suprastructură prin intermediul reazemelor, cât și
împingerea pământului din corpul terasamentului situat în partea lor din spate. În general, părțile
componente ale unei culee sunt aceleași cu cele ale unei pile, însă mai apar elemente structurale
suplimentare care pot fi observate în figura 2.2.1 .
La marginea dinspre terasament a banchetei cuzineților se realiz ează un perete vertical numit zid de
gardă , pentru a împiedica materialul din umplutura terasamentului să cadă spre albie și spre bancheta
cuzineților. În zidul de gardă, la podurile de cale ferată se realizează un gol în care se montează
opritorul de piat ră spartă .
Fig. 2.2.1 – Părțile componente ale unei culei
Dimensiunile opritorului și poziția sa pe zidul de gardă în nișa special amenajată trebuie să fie
astfel încât să susțină balastul (sau piatra spartă) să nu cadă pe bancheta cuzineților și în același timp să
permită așezarea primei traverse de pe terasament cât mai apropape de prima traversă de pe
suprastructura podului. Distanța maximă dintre traverse nu trebuie să depășeas că 600 mm , pentru
aceasta, odată cu realizarea proiectului pentru suprastructura oricărui pod de cale ferată se stabilește și
poziția traverselor.
De ambele păr ți ale elevației culeei se găsesc zidurile întoarse (Fig. 2.2.1 ), executate în consolă
și având dimensiune variabilă. Aceste elemente de beton au rolul de a împiedica materialul din
terasament să cadă în lateral și permit realizarea racordărilor înainte de planul definit de paramentul
înclinat al culeei. Pentru acest lucru , pe lângă zidurile întoarse se execută și o racordare a culeei cu
terasamentele din spatele ei. Astfel, regăsim două variante în vederea realiz ării aceast ei racord ări și
anume:
a) racordare cu sferturi de con ;
b) racordare cu aripi .
Înclinarea elevației culeei spre obstacolul trave rsat n:1 (fructul) variază între 10:1, pentru
înălțimi ale elevației mai mari de 10m și 5:1 în cazurile restul cazurilor .
Evacuarea apelor infiltrate din terasament în spatele culeei se face prin exeutarea unui dren
realizat din bolovani de râu (piatră brută). Lățimea drenului variază între 80 și 100cm. Acesta se
sprijină pe consola drenului care face corp comun cu elevația culeei și este armată corespunzător.
Evacuarea apelor se face numai într -o parte, în sensul cur gerii râului, printr -un tub numit barbacană ce
este prelungit prin sfertul de con sau prin aripa culeei până la ieșirea din acestea, unde tubul trebuie să
se situeze deasupra nivelului terenului natural. De regulă, înclinarea consolei drenului în sensul de
scurgere a apei este de 3%.
Lungimea zidurilor întoarse variază între 3.50 m la podurile de cale ferată și 5.00 m la podurile
de șosea. Dacă din situațiile regăsite în teren rezultă valori mai mari, racordările cu sfert de con se vor
înlocui cu racordări cu aripi.
În cazul în care înălțimea terasamentelor din spatele culeei nu este sub 9.00 m, culeele se pot
executa având elevația realizată sub forma mai multor pereți încastrați în blocul de fundație și se
numesc culee deschise . Când vorbim despre astfel d e cazuri , umplutura cu pământ se face până aproape
de nivelul banchetei cuzineților. A cestea au un aspect estetic îmbunătățit și se utilizează în mod
obișnuit la podurile și pasajele executate în localități.
2.3 Poduri cu infrastructură integrată
Datorită evolu ției continue a traficului din ultima perioadă de timp s-a determinat, mai ales în
zonele urbane, proiectarea și execuția unor poduri cu deschideri mici și medii care să susțină căi de
comunicații în cazul intersecțiilor denivelate. În astfel de situa ții, inginerii proiectanți se confruntă cu o
serie de probleme dificile și anume: respectarea unor dimensiuni fixe ale structurii podului impuse de
spațiul limitat din intersecțiile urbane sau dintre clădirile învecinate, respectarea criteriilor de siguran ță,
proiectarea unor detalii de execuție simple pentru un montaj rapid în vederea reducerii costurilor
lucrării, precum și asigurarea unei bune comportări în exploatare, sunt necesare luarea în eviden ță și
costuri le de întreținere scăzute. Dar î n multe situa ții, dacă dorim să respectăm aceste cerin țe, ajungem
la adoptarea unor soluții constructive inestetice, care devin inacceptabile în noile condiții privind
integrarea construcțiilor în mediul înconjurător.
O alternativă la sistemele clasice de poduri utilizate în prezent pe scară largă, o reprezintă
podurile cu infrastructură integrată .
Podurile cu infrastructură integrată pot fi definite ca poduri cu una sau mai multe deschideri a
căror suprastructură formează un elemen t unitar cu infrastructura, fiind realizate monolit
Fig 2.2.2 – Schema unui pod cu infrastructura integrată
Fig 2.2.3 – Secțiunea transversală a unui pod cu infrastructura integrată
Principala caracteristică a podurilor cu infrastructură integrată o reprezintă faptul că
suprastructura este realizată fără rosturi de dilatație. Deoarece suprastructura și infrastructura sunt
conectate în mod rigid prin zone de monolitizare , deplasările de terminate de variațiile de temperatură
precum și din încărcările orizontale și verticale ce solicită structura pot fi preluate prin pile suple
corespunzător proiectate.
Principalele avantaje oferite de utilizarea podurilor cu infrastructură integrată sunt:
− lipsa rosturilor de dilatație pentru suprastructură , fapt care conduce la eliminarea
problemelor generate la podurile cu alcătuire clasică de prezența acestor rosturi. Prezența
rosturilor de dilatație în cazul podurilor cu structuri tradiționale co nduce la sporirea costurilor
atât în faza de execuție, dar mai ales pe perioada de exploatare, datorită deteriorării lor și
necesită ții între ținerii periodice, deoarece, datorită deteriorării rosturilor au de suferit și celelalte
elemente structurale compo nente ale podului . Prin infiltrarea apei și a altor substanțe chimice de
la nivelul căii de comunicație de pe pod, se produce atât corodarea armăturii, cât și a betonului ;
− eliminarea aparatelor de reazem și prin aceasta reducerea costurilor determinate d e
necesitatea înlocuirii aparatelor și întreținerii acestora în timp. Aparatele de reazem din oțel
turnat, se pot deteriora în timp, datorită unei întrețineri necorespunzătoare și lipsei agentului de
lubrifiere. Pe lângă toate acestea, pot apărea deformați i excesive care conduc la lunecarea și
desprinderea straturilor ce le compun;
− urmărind comportarea în timp a acestor poduri s -a constatat că ele au rezerve în ceea
ce privește capacitatea portantă și redistribuirea eforturilor, ca urmare a unor situații accidentale
de încărcare apărute în exploatare;
− prin realizarea culeelor integrate se reduce riscul apariției fenomenelor de instabilitate
la aceste elemente de infrastructură, încărcările fiind uniform distribuite în spatele culeei, pe
toată înălțimea ș i lățimea ei;
− deoarece suprastructura și infrastructura acestor poduri se realizează monolit, timpul
de execu ție este scurt ;
− pentru fazele de proiectare și verificare, podurile cu infrastructură integrată se pot
considera, î n mod simplificat, ca și cadre alcătuite dintr -un element orizontal (rigla) și două sau
mai multe elemente verticale (pilele);
În ciuda numeroaselor avantaje prezentate mai sus, podurile cu infrastructură integrată
prezintă ș i dezavantaje. Acestea sunt:
− ca urmare a translațiilor și rotirilor induse în structura podului de variațiile de
temperatură și încărcările din trafic, pot apărea tasări ale umpluturilor din spatele culeelor, cu
influență negativă asupra căii de comunica ție susținute de pod.
− eliminarea rosturilor de dilatație în cazul podurilor cu mai multe deschideri conduce la
realizarea unei continuități structurale care induce eforturi suplimentare în structura podului ;
− pentru realizarea podurilor oblice cu infra structură integrată trebuie să se țină seama,
în faza de proiectare, de efectele de torsiune induse în structură atât de încărcările excentrice
produse de trafic, dar și de modificările ciclice ale împingerii pământului din spatele culeelor ;
− prezența ape i subterane în umplutura din spatele culeelor poate conduce la tasări;
− coloanele pe care sunt fundate culeele și pilele la podurile cu infrastructură integrată ,
pot fi suprasolicitate datorită alungirilor și contracțiilor ciclice ale podului. Există risc ul
formării unor articulații plastice în coloane, ceea ce reduce considerabil capacitatea lor portantă;
− pentru podurile cu infrastructură integrată umplutura din spatele culeelor nu poate fi
realizată din material moale, afânat;
− aceste structuri nu se pot utiliza decât până la anumite valori ale deschiderilor, mici și
medii.
3. PODURILE IN ARCE
3.1 Descriere generală
Podul reprezintă conexiunea care une ște două lucruri care au fost separate. Rela ția de conexiune
dintre persoane este o necesitate, pod urile astfel devenind o expresie explicită a dorin ței oamenilor de a
se conecta, este punctul de întâlnire dintre ce este aici și ce ne a șteaptă dincolo.
Încă din faza de proiectare a oricărei construc ții arhitecturale trebuie să se ia în considerarea
întreaga perioadă de via ță al acesteia. În func ție de peisajul care v -a înconjura construc ția, trebuie pus
un mare accent pe partea de arhitectură, deoarece construc ția v-a deveni o parte din via ța persoanelor
care o utilizează în mod frecvent.
Arhitectura est e o suprafa ță de interrela ționare între persoane. O persoană devine o componentă
importantă a realită ții arhitecturale când se simt integra ți cu împrejurimile zonei în care locuiesc prin
experien țele lor senzoriale. Arhitectura devine o unitate cu mediul î nconjurător, care este un sistem
predispus la schimbări constante.
Podurile depă șesc obstacolele naturale și artificiale, râuri mici, mari și văi adânci. Acestea deschid
noi căi de comunica ții. Ele sunt lucrări importante atât din punct de vedere arhitect ural cât și
ingineresc, podurile joacă un rol foarte important în dezvoltarea a noi metode de construc ție.
Fundalul istoric al podurilor ne prezintă cum metodele de construc ție au evoluat de la aplica țiile
lor incipiente până în zilele noastre și că aceas tă evolu ție a fost puternic influen țată de conjunctura
socială, politică și condi țiile economice din perioade de timp diferite.
Alegerea care stă la baza unui proiect arhitectural, este în principiu bazată pe două geometrii, care
sunt în contrast, și anum e: linia cura tă și minimală, care prin simplicitatea ei scoate în evinden ță
complexitatea extraordinară a design -ului, și linia curbată, adică arcul, care define ște foarte bine forma
arhitecturală. Istoria ne prezintă multe exemple de arce, care reprezintă simbolul in design -ul de
peisaje. Arcul, mai mult decât orice element arhitectural, este o formă geometrică care prin forma lui
naturală are și func ție de parte structurală. Din aceste considerente, arcul devine comb inația care tinde
spre perfec țiune, dintre formă și structură.
Alegerea podului în arce, ca obiect al analizei, vine de la importan ța stilului arhitectural pe care l -a
avut în istorie, pentru lunga lui tradi ție și pentru revizuirea lui în ultimii ani în d esign -ul podurilor
datorită inovării atât pe partea tehnică cât și pe cea arhitecturală. După mai mul ți ani de reu șite ale
podurilor în arce, a urmat o perioadă lungă de inactivitate, în care constru țiile tradi ționale au fost
înlocuite de podurile pe grinz i, din otel, beton, beton precomprimat, și se pare că forma arcuită a ajuns
să fie pe cale de dispari ție. Doar în ultimii ani podurile în arce și-au recăpătat importan ța datorită unui
nou design structural și detaliilor de construire.
Structurile î n arce, datorită formei, resistă foarte bine la for țe exterioare printr -un mecanism în care
predomină for țele de compresiune, în istorie fiind considerat ca fiind metoda cea mai durabilă. Podurile
în arce întâlnesc cele mai mari probleme în timpul fazei de construc ție, de fapt, odată finalizată forma
arcuită, aceasta începe să func ționeze. Analiza metodelor de constru cție astfel necesită aceea și valoare
a fazei de proiectare. În ciuda continuită ții și cercetărilor arhitecturale efectuate pentru construc ția
podurilor, din punct de vedere al metodelor inovative, podurile în arce nu se abat de la principiile
structurale de bază.
Podurile pe arce ocupă un loc important în istoria podurilor. După cum am precizat la începutul
lucrării , de-a lungul timpului au fo st construite poduri remarcabile ce aveau ca structură principală de
rezistență bolta , începând cu podurile pe bolți din piatră realizate de romani pentru apeducte, până la
podurile moderne cu arce realizate în prezent, având o mare diversitate de forme și dimensiuni.
Ca și în cazul tipurilor de poduri prezentate anterior, suprastructrura podurilor pe arce poate fi
realizată din beton, din oțel sau poate fi mixtă otelbeton. În funcție de materialul din care este alc ătuită
suprastructura podurilor pe arce, d ar și de amplasament, de natura terenului, de posibilitățile de montaj,
deschiderile ce pot fi acoperite de această categorie de structuri ajung la valori de 300 de m, pentru
podurile pe arce din beton, respectiv de 550 -600 m în cazul podurilor pe arce met alice.
Din punct de vedere al schemei statice, respec dtiv al gradului de nedeterminare statică, podurile pe
arce pot fi dublu încastrate (Fig. 3.1a) și articulate, cu una (fig. . 3.1b), două (fig. . 3.1c) sau trei
articulații (Fig. . 3.1d).
Fig. 3.1 – Scheme statice utilizate la podurile pe arce
Când vorbim despre poziția căii podurile pe arce pot fi clasificate astfel:
− poduri pe arce cu calea sus (Fig. 3.2a), în general , acestea sunt realizate din beton, calea
fiind susținută prin intermediul unor stâlpi sau pereți;
− poduri pe arce cu calea jos (Fig. 3.2b,c,d), realizate din beton sau oțel, la care calea este
susținută printr -un sistem de tiranți din beton sau metalici . În general aceste tipuri de poduri sunt
realizate integral din oțel, atât arcele, tablierul cât și tiranții.
– poduri pe arce cu calea la mijloc (Fig. 3.2e). Pentru susținerea căii în această situație se
utilizează atât stâlpi sau pereți din beton, cât și tiranți.
a)
b)
c)
d)
e)
Fig. 3.2 Pozi ția căii la podurile pe arce
Sustenabilitatea podurilor – gasesc info in folder -ul de la importante
Bibliografie :
1. Ionuț Radu Răcănel, Căi de comunica ții: Poduri elemente generale, Ed. Conpress, 2007;
2. Radić, J. & Kušter, M. 2008 Structural art in steel, concrete and stone – arch bridges
designed by Kruno Tonković, Long arch bridges ; Radić, J. and Chen, B. (ed.);
3. Orban Zsolt, Analiza comportării suprastructurilor tip dală având sec țiunea mixtă
oțel-beton , Teză de doctorat, anul 2017 ;
4. Álmos Albert, Attila Nagy, Mircea Bejan, Poduri de diferite construc ții
5. STAS 5626 -1992, “Poduri. Terminologie.”
6. Jure Radić & Marija Kušter Marić , Aesthetic and sustainbility of arch bridges , 7’th
International Conference on Arch Bridges , october 2013 ( sustenabilitatea podurilor )
7. Stefania Palaoro, Arch Bridges – Design, Construction, Perception, University of Trento,
2011
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Specializarea: ECO Infrastructuri Pentru Transporturi și Lucrări de Artă [609256] (ID: 609256)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
