Structuri cu arce metalice si grinzi de rigidizare tip Langer sau Nielsen folosite pentru realizarea podurilor

PREFATA

Cartea intitulata „STRUCTURI CU ARCE METALICE SI GRINZI DE RIGIDIZARE TIP LANGER SAU NIELSEN FOLOSITE PENTRU REALIZAREA PODURILOR” s-ar fi cuvenit sa apara mai devreme, dar este bine ca a aparut si acum prin contributia unuia dintre cei mai cunoscuti proiectanti de poduri romani, in decursul unei activitati prolifice de aproape cinci decenii, dr. ing. Victor Popa, cadru universitar asociat timp de peste 15 ani la facultatea de Cai Ferate, Drumuri si Poduri (CFDP), pe care a absolvit-o cu brio in februarie 1966.

Inainte de a face aprecieri asupra continulului cartii, se cuvine sa prezentam pe scurt activitatea profesionala a autorului. Dupa absolvirea faculatii, proaspatul inginer a beneficiat de repartitie guvernamentala pentru a activa in Institutul de Proiectari Transporturi Auto, Navale si Aeriene (IPTANA) la Sectia de Proiectare Poduri, unde s-a remarcat de la inceput ca un bun proiectant de poduri, avand sansa de a fi selectionat pentru proiectarea podurilor rutiere peste Canalul Dunare-Marea Neagra si apoi la cele peste Canalul Poarta Alba-Midia, Navodari si Canalul Dunare-Bucuresti, in cadrul Colectivului Poduri Canal din Sectia Canale Navigabile, nou infiintata cu personal selectionat din toate sectiile de diferite specialitati din cadrul IPTANA, cu misiunea proiectarii lucrarilor aferente celor mai mari investitii din tara, respectiv canalelor navigabile Dunare- Marea Neagra, Poarta Alba-Midia, Navodari si mai apoi Dunare-Bucuresti.

Inginerul Popa Victor s-a remarcat si la proiectarea acestor lucrari, adoptand solutii originale de poduri, precum podurile cu structuri Langer mixte cu conlucrare peste Canalul Dunare-Marea Neagra de la Medgidia pe DJ 222 si cele doua poduri peste Canalul Poarta Alba-Midia, Navodari de la Ovidiu pe DN 2A si de la Poarta Alba pe DN 22C, dar si: solutia podului; cofrajul catarator auto-ridicator; proiectul de montaj al tablierului metalic pentru podul hobanat peste Canalul Dunare-Marea Neagra de la Agigea pe DN39.

Realizarea podurilor peste canalele navigabile din Romania a constituit o cotitura radicala in conceptia acestora in tara noastra, la care un aport esntial l-a avut si inginerul Victor Popa.

Succesul acestor poduri a condus la obtinerea titlului de doctor inginer in specialitatea inginerie civila cu teza de doctorat intitulata „Contributii privind alcatuirea si calculul suprastucturilor de poduri rutiere tip Langer mixte cu conlucrare”, sustinuta in plen la data de 19 ianuarie 1999 si admiterea in Academia de Stiinte Tehnice din Romania (ASTR). Totodata, experienta sa in conceptia solutiilor de poduri, a tehnologiilor de montaj si de executie a acestora a facut sa fie tot mai cautat pentru elaborarea proiectelor, verificarilor de calitate a proiectelor de poduri sau expertizelor de poduri atat in tara cat si peste hotare, realizand un palmares impresionant de astfel de lucrari in decursul activitatii sale profesionale de aproape cinci decenii.

In ceea ce priveste noua carte a autorului Victor Popa, intitulata „Structuri cu arce metalice si grinzi de rigidizare tip Langer sau Niesen folosite pentru realizarea podurilor”, nu se poate spune decat ca este de bun augur, fiind deopotriva utila atat proiectantilor, cat si executatilor si administratorilor de poduri, continand informatii detaliate pentru conceptia, alcatirea si calculul acestor tipuri de structuri, cat si prezentarea unor tehnologii inovative de montaj si executie, precum si informatii privind itretinerea podurilor cu astfel de solutii.

Cartea este structurata in 7 capitole si 18 anexe.

In primul capitol, autorul cartii prezinta un studiu detaliat referitor la evolutia si performantele atinse in strainatate, dar si in tara noastra la podurile cu structuri avand arce metalice si tabliere de rigidizare (tabliere tirant), cunoscute in literatura de specialitate sub denumirea de structuri LANGER sau NIELSEN, dupa cum tirantii de sustinere dintre arce si tablier sunt verticali, respectiv inclinati. In cadrul studiului sunt prezentate cele mai reprezentative lucrari de poduri la care s-au folosit aceste tipuri de structuri, proiectate si construite in ultimii 50 de ani in tari ca Germania, Japonia, SUA, Danemarca, Suedia, Olanda, cat si podurile din Romania de accst tip, construite peste canalele navigabile Dunare-Marea Neagra si Poarta Alba-Midia, Navodari. Studiul prezentat ofera informatii de baza privind conceptia structurilor modeme de poduri tip LANGER sau NIELSEN. In acelasi capitol, autorul a conceput si prezentat o clasificare a structurilor cu arce si tabliere de rigidizare, avand in vedere urmatoarele criterii: pozitia tirantilor de sustinerc in planul arcelor; rigiditatea arcelor si tablierului de rigidizare; materialele din elementele structurale; pozitia si numarul arcelor in sectiune transversala; contravantuirile superioare dintre arce. Clasificarea efectuata si comentariile care o insotesc evidentiaza varietatea solutiilor pe care le ofera structurile cu arce tip LANGER sau NIELSEN cat sisituatiile in care se recomanda alegerea lor.

Ultima parte a primului capitol este consacrata analizei structurilor de poduri tip LANGER. Autorul cartii, cunoscut proiectant al podurilor de acest tip peste canalele Dunare-Marea Neagra si Poarta Alba-Midia, Navodari, respectiv podurile: Medgidia, Poarta Alba si Ovidiu, prezinta cu argumente convingatoare avantajele economice si tehnice care se obtin prin conceptia tablierelor de rigidizare ale structurilor LANGER in conlucrare cu platelajul din beton armat precomprimat. Utilizarea platelajelor din beton armat precomprimat in conlucrare cu reteaua de grinzi longitudinale si transversale ale tablierului de rigidizare influenteaza favorabil comportarea structurala si costul lucrarilor.

Dintre ideile tehnologice remarcabile aplicate de autorul cartii la proiectarea si executia podurilor cu structura tip LANGER peste canalele navigabile din Romania s-a evidentiat realizarea in etape a conlucrarii placii din beton precomprimat cu grinzile tablierului de rigidizare si aplicarea in etape a precomprimarii placii.

In capitolul al doilea al cartii se prezinta numeroase detalii referitoare la alcatuirea structurilor de tip LANGER mixte cu conlucrare. Informattiile tehnice si de proiectare, care se gasesc in aceasta parte a lucrarii, evidentiaza experienta autorului in proiectarea acestor tipuri de structuri si vasta sa documentare, pe care a efectuat-o in acest domeniu cu ocazia proiectarii podurilor peste canalele navigabile. Recomandarile pe care autorul cartii le face pentru conceptia generala si pentru fiecare element structural in parte sunt de evidenta utilitate practica.

Capitolul al treilea al cartii contine studiul platelajelor din beton in conlucrare cu grinzile caii la structurile de poduri tip LANGER. Exemplele prezentate in lucrare de la constructii de poduri reprezentative executate in Germania (Podul Deggendorf-Fischerdorf, Pasajul Dortmund-Mengede) cat si podurile Medgidia, Poarta Alba si Ovidiu proiectate de autor sunt edificatoare pentru comentariile prezentate referitoare la influenta favorabila a conlucrarii platelajului din beton cu structurile metalice tip LANGER. Autorul prezinta sistematizarea etapelor de calcul in concordanta cu fazele de incarcare la structurile podurilor Medgidia, Poarta Alba si Ovidiu, de unde rezulta complexitatea analizei structurale, care trebuie realizata in proiectarea unor astfel de structuri.

Capitolul al patrulea, care trateaza calculul structurilor LANGER mixte cu conlucrare reprezinta partca cea mai dezvoltata a cartii. Autorul prezinta in detaliu metodele de calcul utilizate la proiectarea podurilor Medgidia, Poarta Alba si Ovidiu, atat pentru asigurarea elementelor structurale din punctul de vedere al rezistentei si deformabilitatii, cat si din punctul de vedere al stabilitatii locale si generale.

Pentru calculul de rezistenta, autorul prezinta in detaliu atat metoda manuala simplificata de analiza, dezvoltata in lucrarea lui Astvataturov, A.I.,intitulata „Calculul podurilor in arc cu tiranti de sustinere verticali si inclinati” (Traducere din limba rusa, efectuata chiar de autorul prezentei carti in 1978 la IPTANA), cat si metoda automata de analiza spatiala asistata de calculator,
aplicand un program special de calcul structural, elaborat de Dr.Ing. Gh. Oblemenco, la care a colaborat si autorul cartii.

Asigurarea stabilitatii arcelor fara legaturi transversale (contravantuiri) superioare ocupa un loc insemnat in acest capitol. Sunt prezentate atat cazurile particulare tratate in literatura de specialitate, cat si metoda de calcul aplicata de autor la structurile LANGER proiectate, elaborata de Dr. Ing. Gh. Oblemenco in colaborare cu autorul cartii.

In capitolul al 5-lea se prezinta tehnologii de executie a structurilor de poduri tip LANGER mixte cu conlucrare, aplicate la lucrari reprezentative de accst tip in Germania si in Romania. Detalierea in lucrare a procedeelor concepute si aplicate de autorul cartii la executia podurilor Medgidia, Poarta Alba si Ovidiu evidentiaza diversitatea si complexitatea acestora in functie de amplasamentul lucrarii.

In capitolul al 6-lea sunt prezentate particularitatile de exploatare, inspectie si intretinere a lucrarilor de poduri cu structuri LANGER mixte cu conlucrare, cat si echipamentele necesare cu care trebuie sa fie dotate.

Capitolul al 7-lea face o sinteza cu explicatii si comentarii ale primelor sase capitole.

Aprecieri asupra continutului cartii. Cartea „STRUCTURI CU ARCE METALICE SI GRINZI DE RIGIDIZARE TIP LANGER SAU NIELSEN FOLOSITE PENTRU REALIZAREA PODURILOR”, avand ca autor pe Dl. Dr .ing.Victor POPA, dezvolta pentru prima data in Romania tema conceptiei, proiectarii si executiei structurilor de poduri cu arce metalice si grinzi de rigidizare cunoscute in literatura de specialitate sub denumirea de structuri LANGER sau NIELSEN, dupa cum tirantii de sustinere dintre arce si grinzi sunt verticali, respectiv inclinati. Structurile de acest tip au o frecventa mare de aplicare in domeniul deschiderilor medii si mari, in special in tari dezvoltate, pentru traversarea canalelor navigabile, la pasaje denivelate sau intersectii de cai de comunicatie, unde sunt necesare inaltimi de constructie reduse, deoarece satisfac in mod optim conditiile de functionalitate (exploatare), economice (costuri) si estetice.

Autorul cartii are meritul incontestabil de a fi proiectat pentru prima data in Romania structuri moderne cu arce metalice tip LANGER cu deschideri mari pentru traversarea canalelor navigabile Dunare-Marea Neagra (podul Medgidia) si Poarta Alba-Midia, Navodari (podurile Poarta Alba si Ovidiu). La realizarea acestor poduri remarcabile, care reprezinta fara indoiala o etapa de progres tehnic in ingineria podurilor din Romania, Dl. Dr. ing. Victor POPA are contributii fundamentale in conceptia acestor lucrari, in proiectarea lor si in tehnologiile de executie din uzina si de montaj aplicate pe santier. Valoarea continutului cartii avand ca autor pe Dl. Dr. ing. Victor POPA este sustinuta in primul rand de cele trei lucrari de poduri cu structura LANGER proiectate si executate cu aproape patru decenii in urma (Medgidia, Poarta Alba, Ovidiu), care functioneaza ireprosabil si in prezent.

Doresc sa mentionez cateva din contributiile originale ale autorului ce se regasesc in continutul acestei carti:

1. Prezentarea evolutiei si performantelor atinse in ultimii ani cu structuri de poduri cu arce si tabliere de rigidizare proiectate si construite in tari ca Germania, Japonia, SUA, Danemarca, Suedia, Olanda. Datele existente in aceasta carte ofera informatii de baza privind conceptia structurilor moderne de poduri tip LANGER sau NIELSEN.

2. Clasificarea efectuata pentru aceste tipuri de structuri si comentariile care o insotesc evidentiaza varietatea solutiilor pe care le ofera structurile cu arce tip LANGER sau NIELSEN cat si situatia in care se recomanda alegerea lor.

3. Prezentarea de argumente convingatoare referitoare la avantajele economice si tehnice, care se obtin prin conceptia tablierelor de rigidizare ale structurilor LANGER mixte cu conlucrare.Utilizarea platelajelor din beton armat precomprimat in conlucrare cu reteaua de grinzi longitudinale si transversale ale tablierului de rigidizare influenteaza favorabil comportarea
structurala si costul lucrarilor.

4. Ideea realizarii etapizate a conlucrarii placii din beton a platelajului cu grinzile tablierului de rigidizare si aplicarea in etape a precomprimarii placii platelajului cu avantaje tehnico-economice evidente, utilizata la executia podurilor cu structura LANGER proiectate de autor.

5. Utilitatea practica a recomandarilor pe care autorul cartii le face pentru conceptia generala a structurilor LANGER si pentru fiecare element structural in parte.

6. Studiul platelajelor din beton in conlucrare cu grinzile caii la structurile de poduri tip LANGER cu evidentierea influentei conlucrarii platelajului din beton asupra structurilor tip LANGER.

7. Contributiile la elaborarea programelor specializate de analiza structurala si pentru asigurarea stabilitatii arcelor.

Concluzii. Tema dezvoltata de DI. Dr.ing. Victor POPA in aceasta carte este de certa actualitate si evident interes pentru ingineria podurilor.

Continutul cartii pune in evidenta experienta remarcabila in proiectarea structurilor de poduri de mare complexitate a autorului, cat si capacitatea sa de analiza si sinteza.

Cartea se constituie ca un manual complet de proiectare, executie si intretinere a podurilor cu structuri tip LANGER sau NIELSEN, fiind deosebit de utila tuturor categoriilor de constructori (proiectanti, executanti, administratori) din domeniul podurilor, cat si studentilor care se pregatesc sa activeze in acesta minunata profesie.

Prof. univ. dr. ing. Nicolae Popa
Fost decan al Facultatii CFDP
Referent stiintific la teza de doctorat a autorului cartii

MOTIVATIE

Cand seful meu de colectiv Poduri Canal, devenit si sef de proiect pentru podurile rutiere ce urmau sa traverseze Canalul Dunare-Marea Neagra, renumitul inginer Gheorghe Nicolae Dumitrescu, care m-a numit responsabil de proiect pentru podul rutier de la MEDGIDIA, mi-a propus ca la aceasta lucrare sa adoptam solutia de tablier cu arce si grinzi de rigidizare tip LANGER, aproape ca mi-a venit sa plang. Nu stiam absolut nimic despre aceasta solutie. Am intrebat pe ceilalti colegi de facultate din acelasi an cu mine, daca reputatul nostru profesor Constantin Ionescu, mai cunoscut sub numele de Toto Ionescu, care ne-a predat cursul de Poduri Masive a pomenit ceva si despre podurile cu structuri Langer. Nimeni nu-si aducea aminte, exceptand un coleg mai constiincios, care si-a amintit vag ca la un anumit curs, profesorul Toto Ionescu ar fi pomenit si de niste tipuri mai speciale de poduri cu arce si chiar cu cabluri. Cat despre profesorul Sterian Dodu, care ne-a predat cursul de Poduri Metalice, acesta ne-a vorbit numai de grinzi cu zabrele, dupa un curs litografiat si cu multe greseli, tradus din limba rusa, dansul facandu-si studiile la Moscova. Noroc cu asistentul domniei sale Ioan Buca, de la care am invatat cu adevarat aceasta disciplina. Am ramas totusi intrigat ca nu-mi aduceam aminte deloc de podurile cu arce, despre care ne-a vorbit profesorul Toto Ionescu, desi nu
obisnuiam sa lipsesc de la cursuri, mai ales de la cele de specialitate.

Ceilalti trei colegi de colectiv numiti reponsabili pentru cate un pod rutier din cele patru aprobate a se executa peste acest canal, aveau stabilite deja solutii mai cunoscute, exceptand podul de la Murfatlar (devenit podul Basarabi pe parcursul perioadei de proiectare), care fusese repartizat spre proiectare facultatii de Cai Ferate, Drumuri si Poduri (CFDP), pentru care fusese numit responsabil inginerul Alexandru Tanasescu, coleg in colectivul Poduri Canal. Inginerul Alexandru Tanasescu urma sa se ocupe de legatura dintre colectivul nostru, in calitate de proiectant principal si facultatea CFDP in calitate de subproiectant. Pentru podul rutier de la Agigea, unde responsabil de proiect era inginerul Octavian Strimbu, solutia aprobata initial era simpla, in sensul ca traversarea DN 39 Constanta-Mangalia urma sa se faca pe uvrajele ecluzei de la Agigea, alaturi de podul de cale ferata de pe magistrala Bucuresti-Constanta- Mangalia. Pentru acest pod urma ca suprastrucura se fie alcatuita cu grinzi prefabricate precomprimate, conform priectului tip elaborat in IPTANA. La proiectul de pod combinat de cale ferata si sosea de la CERNAVODA, unde responsabil era numit inginerul Ion Ionescu, traversarea celor doua cai de comunicatii urma sa se faca tot pe uvrajele ecluzei, dar cea de la inceputul canalului, respectiv ecluza de la Cernavoda. Pentru aceasta lucrare, responsabilul de proiect a primit din partea sefului de proiect un ajutor drept model, constand intr-un proiect de pod combinat de cale ferata si sosea cu structura din grinzi cu zabrele metalice, elaborat candva la Institutul de Proiectari Cai Ferate (IPCF).

Cand eu am indraznit sa-i spun sefului meu ca nu stiu nimic despre structurile cu arce si grinzi de rigidizare tip Langer, acesta mi-a intins o carte in limba rusa de cca 100 de pagini, autor A.I. Astvataturov, spunandu-mi: „aici se afla documentarea ta”. Am luat cartea si am alergat degraba la biblioteca IPTANA, al carei sef era Eugen Harea, basarabean de origine, care cunostea bine limba rusa si era chiar translator autorizat din aceasta limba. Acesta mi-a spus ca este deosebit de ocupat si ca nu poate sa ma ajute. ?n aceasta situatie, m-am hotarat sa o traduc singur, mai ales ca formulele de calcul si desenele ocupau mult spatiu in detrimentul textului. Eu cunosteam destul de bine limba rusa, pentru ca o invatasem inca din clasa a doua elementara si pana la terminarea liceului. Pana la urma am reusit sa traduc aceasta carte si cu ajutorul dictionarelor necesare. L-am rugat pe Eugen Harea sa faca o verificare a traducerii. Dupa vreo doua zile, mi-a spus ca este bine. Oricum, important era ca relatiile si desenele sa fie bune, dar asta era resonsabilitatea mea. In traducere, cartea se numea „Calculul podurilor in arc cu tiranti de sustinere verticali sau inclinati” si nu pomenea deloc de Langer, in cazul tirantilor verticali sau Nielsen, in cazul tirantilor inclinati, inventatorii celor doua tipuri de structuri din vestul Europei. Astvataturov era un inginer constructor, un teoretician bun cunoscator al Mecanicii Constructiilor, probabil chiar proiectant de poduri, dar si un matematician deosebit. El a transpus regulile de calcul ale Mecanicii Constructiilor in relatii matematice intabulabile, pentru care a si intocmit tabelele necesare, in vederea ajutorarii proiectantului in efectuarea calculului manual al structurii. Meritul mare al cartii este acela de a organiza foarte bine desfasurarea tuturor calculelor necesare. Astvataturov nu facea insa nicio referire la conceptia acestor structuri, la modul de alcatuire, de executie si de montaj.

Dupa ce am studiat bine aceasta carte, mi-am dat seama ca era insuficienta pentru a intelege si descifra aceste structuri destul de vechi si totusi moderne, proliferand foarte mult pe plan mondial, datorita avantajelor incontestabile care rezultau prin folosirea lor. Asa ca am devenit „soarece de biblioteca” in incaperea plina de carti si reviste de specialitate din IPTANA, in limbile cele mai uzuale ale planetei noastre: engleza, franceza, germana si bineinteles rusa. Deoarece in liceu si facultate am invatat sarguicios limba germana, stapanind bine gramatica si mai ales topica speciala ale acestei limbi, m-am orientat mai intai catre revistele de specialitate in limba germana „Stahlbau (Constructii metalice)” si „Bauingenieur (Ingineria Constructiilor), selectionand toate articolele care contineau date despre structurile Langer si Nielsen. Am tradus si cu ajutorul dictionarelor respective peste 20 de articole din cele doua reviste, cu precadere din Stahlbau, care era dedicata numai constructiilor metalice. Evident ca am adunat si din alte documentatii tot ce cuprindea date despre aceste structuri, constatand ca exista o mare diversitate de alcatuiri si procese tehnologice de executie si montaj. Din punct de vedere al alcatuirii, exista: structuri integral metalice cu platelaj de sustinere a caii sub forma de placa ortotropa; cu platelaj din beton armat rezemat pe grinzile caii fara conlucrare cu acestea; cu platelaj cu conlucrare; cu contravantuiri superioare sau fara contravantuiri superioare; cu arce in plan vertical sau cu arce inclinate; structuri spatiale independente sau continue, etc. Din punct de vedere al executiei si montajului exista iarasi o mare varietate de solutii, care depind de o serie de parametri, de mijloacele tehnologice de manipulare, transport si montaj, precum si de inspiratia si creativitatea proiectantului. Traducerile articolelor din limba germana m-au ajutat cel mai mult in intelegerea, cunoasterea si alcatuirea celor mai potrivite structuri cu arce metalice si
grinzi de rigidizare mixte cu conlucrare.

Mai intai am citit toate traducerile articolelor din revistele germane de mai multe ori, pana cand am inteles ce inseamna aceste structuri cu arce si grinzi de rigidizare cu tiranti verticali, numite Langer sau cu tiranti inclinati, numite Nielsen. Apoi, am inceput sa desprind dintre aceste articole, care sunt solutiile cele mai potrivite si mai ales cele mai moderne pentru a le aplica in cazul proiectului meu, atat din punct de vedere al alcatuirii structurii, cat mai ales al posibilitatilor de executie si montaj specifice tarii noastre. Astfel, m-am orientat de la bun inceput catre o structura spatiala Langer fara contravantuiri superioare si cu toate grinzile caii (grinzi principale, antretoaze si longeroni) in conlucrare cu platelajul din beton armat precomprimat. Am ales dimensiunile geometrice ale structurii (lungimile grinzilor principale; distanta dintre aceste grinzi; forma axei arcelor; sageata arcelor; distanta dintre tirantii verticali; impartirea in tronsoane ale grinzilor principale si ale arcelor, respectand principiile economice si posibilitatile de manipulare, transport si montaj ale perioadei de timp respective; tipurile de imbinari ale elementelor componente ale subansamblurilor uzinate si ale joantelor de santier; tipul aparatelor de reazem (tip oala cu teflon) si ale dispozitivelor de acoperire ale rosturilor de racordare (etanse) cele mai moderne la vremea respectiva. Stabilind toate aceste caracteristici
cu seful meu de colectiv si consilierii de poduri, am trecut la intocmirea proiectului. A fost o munca titanica, cu multe renuntari, dar cu ambitie si pasiune, care pana la urma a reusit.

Aplicarea structurii cu arce metalice si grinzi de rigidizare mixte cu conlucrare tip Langer la podul de la Medgidia a constituit un mare succes, care s-a extins ulterior si la podurile rutiere peste canalul Poarta Alba-Midia, Navodari de la Poarta Alba si Ovidiu, iar mai apoi la podul peste canalul Dunare-Marea Neagra din Gara Cernavoda.

Cunoscand framantarile si eforturile pentru cunoasterea acestor tipuri de structuri, am socotit util sa vin in sprijinul viitorilor proiectanti, care doresc sa abordeze aceste solutii de poduri eficiente, rezistente, stabile, durabile si estetice, impartasind din experienta mea in proiectarea, executia, montajul si chiar intretinerea in exploatare, asa cum si eu m-am folosit de experienta inaintasilor mei.

Consider ca este bine si util ca fiecare om care a realizat ceva folositor si valoros pentru neam si tara, sa lase in urma si marturii ale trecerii prin viata.

AUTORUL

CUPRINS

1. ANALIZA CRITICA A STRUCTURILOR CU ARCE SI GRINZI DE RIGIDIZARE TIP LANGER SAU NIELSEN PENTRU PODURI RUTIERE, CU EXEMPLIFICARI DE LUCRARI REMARCABILE REALIZATE IN TARA SI PESTE HOTARE 21
1.1. Date generale 21
1.1.1. Scurt istoric 21
1.1.2. Poduri cu structuri Langer 27
1.1.3. Poduri cu structuri Nielsen 49
1.2. Clasificarea structurilor cu arce si grinzi de rigidizare 60
1.2.1. Criterii de clasificare 60
1.2.1.1. Clasificarea dupa pozitia tirantilor de sustinere in planul arcelor 60
1.2.1.2. Clasificarea dupa rigiditatea arcelor si a grinzilor de rigidizare 61
1.2.1.3. Clasificarea dupa materialul de constructie 64
1.2.1.4. Clasificarea dupa inclinarea arcelor 65
1.2.1.5. Clasificarea dupa pozitia si numarul arcelor in sectiune transversala 62
1.2.1.6. Clasificarea dupa alcatuirea contravantuirilor superioare 66
1.3. Concluzii privind analiza critica a structurilor cu arce si grinzi de rigidizare tip Langer sau Nielsen 67

2. ALCATUIREA STRUCTURILOR CU ARCE SI GRINZI DE RIGIDIZARE TIP LANGER SAU NIELSEN MIXTE CU CONLUCRARE 77
2.1. Date generale 77
2.2. Structura metalica 80
2.2.1. Grinzile principale Langer 81
2.2.1.1. Arcele 81
2.2.1.2. Grinzile de rigidizare 90
2.2.1.3. Tirantii de sustinere 92
2.2.2. Antretoazele si lonjeronii 93
2.1.1. Imbinarile structurii metalice 98
2.3. PLATELAJUL CAII 100

3. TIPURI DE PLATELAJE DIN BETON IN CONLUCRARE CU GRINZILE CAII. INFLUENTA CONLUCRARII PLATELAJULUI DIN BETON ASUPRA STRUCTURILOR CU ARCE SI GRINZI DE RIGIDIZARE 101
3.1. Date generale 101
3.2. Alcatuirea platelajelor din beton in conlucrare cu grinzile caii la structurile cu arce si grinzi de rigidizare tip Langer si Nielsen 104
3.3. Tipuri de platelaje din beton la structuri Langer sau Nielsen in conlucrare cu grinzile caii 106
3.4. Influenta conlucrarii platelajului din beton asupra structuriilor cu arce si grinzi de rigidizare 114

4. CALCULUL STRUCTURILOR CU ARCE SI GRINZI DE RIGIDIZARE (GRINZI TIRANT) DE TIP LANGER SI NIELSEN 118
4.1. Date generale 118
4.2. Calculul eforturilor sectionale 119
4.2.1. Calculul manual al eforturilor sectionale 119
4.2.1.1. Calculul arcului rigid cu tirant rigid la incarcarea temporara. Linii de influenta 120
4.2.1.2. Calculul aproximativ al arcului rigid cu tirant rigid la incarcare temporara 138
4.2.1.3. Calculul arcului rigid cu tirant rigid la incarcarea permanenta si la temperatura 139
4.2.1.4. Calculul arcului rigid cu tirant flexibil 145
4.2.1.5. Calculul arcului flexibil cu tirant rigid 149
4.2.2. Calculul automat al eforturilor sectionate 153
4.2.2.1. Discretizarea structurii 159
4.2.2.2. Caracteristicile geometrice ale barelor 160
4.2.2.3. Determinarea eforturilor sectionale 173
4.3. Calculul eforturilor unitare 184
4.3.1. Calculul eforturilor unitare normale 185
4.3.2. Calculul eforturilor unitare tangentiale 191
4.3.3. Calculul eforturilor unitare echivalente 192
4.4. Calculul imbinarilor 193
4.4.1. Calculul imbinarilor sudate 193
4.4.2. Calculul imbinarilor cu suruburi de inalta rezistenta 195
4.5. Calculul conectorilor 197
4.5.1. Calculul conectorilor rigizi 197
4.5.2. Calculul conectorilor flexibili si semirigizi 198
4.6. Calculul placii din beton armat precomprimat 203
4.7. Calculul deformatiilor elastice 210
4.7.1. Verificarea starii de deformatie a structurii 210
4.7.2. Calculul rostului de dilatatie 212
4.8. Calculul stabilitatii arcelor 215
4.8.1. Generalitati 215
4.8.2. Stabilitatea arcelor in planul lor 216
4.8.2.1. Procedee uzuale de calcul 216
4.8.2.2. Procedee pe baza metodei energetice 221
4.8.3. Flambajul lateral al arcelor 257
4.8.3.1. Cazuri studiate in literatura 257
4.8.3.2. O noua interpretare propusa in prezenta lucrare pentru cazul fortelor neconservative 260
4.8.3.3. Studiul incastrarii arcului 261
4.8.3.4. Metodologia de calcul aplicata la structurile Langer din Romania 264
4.8.3.4.1. Solicitari critice si forme de pierdere a stabilitatii generale 264
4.8.3.5. Verificarea stabilitatii laterale a arcelor prin calculul automat de ordinul II 266
4.9. Calculul dinamic 267
4.10. Concluzii 267

5. TEHNOLOGII DE EXECUTIE A STRUCTURILOR DE TIP LANGER MIXTE CU CONLUCRARE 269
5.1. Date generale 269
5.2. Realizarea tablierului metalic 269
5.2.1. Uzinarea tronsoanelor si transportul la santier 271
5.2.2. Montajul tablierului metalic 272
5.2.2.1. Asamblarea tablierului metalic 272
5.2.2.2. Montarea tablierului metalic in amplasament 275
5.3. Realizarea platelajului din beton armat sau beton precomprimat 287
5.4. Realizarea caii pe pod 288

6. EXPLOATAREA SI INTRETINEREA LUCRARILOR DE PODURI CU STRUCTURI LANGER SAU NIELSEN MIXTE CU CONLUCRARE 290
6.1. Date generale 290
6.2. Particularitati ale podurilor cu structuri Langer sau Nielsen mixte cu conlucrare 290
6.3. Masuri de exploatare si intretinere specifice 291

7. CONSIDERATII FINALE 293

ANEXE 302

BIBLIOGRAFIE SELECTIVA 328

DESPRE AUTOR

dr. ing. VICTOR POPA s-a nascut in com. Crampoia, jud. Olt, pe data de 22 iunie 1942. A absolvit Facultatea de Cai Ferate, Drumuri si Poduri (CFDP) din cadrul Institutului de Constructii Bucuresti in 1966, iar in 1999 a obtinut titlul de doctor in ramura de stiinte tehnice.

Este membru sau a fost al asociatiilor profesionale:
* nationale:
- Academia de Stiinte Tehnice din Romania (ASTR) - membru titular;
- Asociatia Generala a Inginerilor din Romania (AGIR);
- Asociatia Profesionala de Drumuri si Poduri (APDP);
- Asociatia Inginerilor Constructori Proiectanti de Structuri (AICPS);
- Comisia Nationala Comportarea „in situ” a Constructiilor (CNCisC) - presedinte;
- Comisia Nationala „Drumul si mediul”;
* internationale:
- World Road Association (AIPCR);
- International Association for Bridge and Structural Engineeerig (IABSE);
- International Association for Bridge Management and Safety (IABMAS), membru in Comitetul Executiv.

In plus are atestari ca:
- verificator de calitate atestat MLPAT pentru proiecte de poduri (verificare a peste 130 proiecte de poduri);
- expert tehnic atestat MLPAT pentru poduri (expertizare a peste 100 poduri);
- Certificat de Recunoastere Internationala acordat de Asociatia Internationala a Profesionistilor: „Who’s Who” - Gibraltar Publishing Inc.

Din 2005 a devenit membru corespondent al Academiei de Stiinte Tehnice din Romania, iar in anul 2017 a devenit membru titular.

Este autorul a 3 patente de inventie si 13 certificate de inovatie.

Colaborator la elaborarea normelor tehnice, standardelor si a prescriptiilor de proiectare:
- „Indrumator tehnic departamental pentru proiectarea structurala a podurilor de
sosea” - prima editie, 1974 - M.T.Tc.;
- Standardul roman STAS 10111/2-77 - „Poduri de cale ferata si sosea. Suprastructuri de beton, beton armat si beton precomprimat. Prescriptii de proiectare” - prima editie, 1977 I.R.S.

Cadru didactic asociat si conducator de proiecte de diploma la Facultatea de Cai Ferate, Drumuri si Poduri in perioada 1975-1992.

Membru in Comitete Tehnice de Specialitate (CTS) - Poduri si Constructii Subterane din cadrul MTCT (MDT) pentru aprobarea normativelor elaborate in cadrul ministerului sau al agrementelor tehnice.

Membru in Comitetul Tehnic D3 Poduri din cadrul World Road Association (PIARC) - leader de grup in perioada 2007 - 2011.

Membru in Comisia CNCisC de atestare a expertilor in domeniul Comportarii „in situ” a Constructiilor.

A primit peste 20 de diplome si medalii, cele mai importante fiind:
- Brevetul prezidential si Medalia pentru contributia la realizarea Canalului Dunare - Marea Neagra;
- Premiul I si Insigna de Aur „Anghel Saligny” si Premiul II si Insigna de Argint „Ilie Radu” din partea APDP;
- Diploma si Medalia Opera Omnia din partea AICPS;
- Medalia „Felix QUI POTUIT RERUM COGNOSCERE CAUSAS” din partea AGIR.

A publicat peste 200 de lucrari tehnico-stiintifice in reviste de specialitate („Constructii”; „Drumuri & Poduri”, „Revista Constructiilor” etc.) sau la conferinte, congrese si simpozioane tehnico-stiintifice nationale sau internationale, precum: Budapesta - UNGARIA, 1992 si 1995; Cracovia - POLONIA, 1995; Irsee - GERMANIA, 1996; Bratislava - SLOVACIA, 1992 si 2001; Kobe - JAPONIA, 1998; Malmo - SUEDIA, 1999; Banff Alberta - CANADA, 2000; Los Angeles - CALIFORNIA, 2000; Kona, Hawai - SUA, 2001; Barcelona - SPANIA, 2002; Rio de Janeiro - BRAZILIA, 2002; Londra - UK, 2003; Kyoto - JAPONIA, 2004; Novi Sad - SERBIA, 2004; Porto - PORTUGALIA, 2006; Novi Sad - SERBIA, 2008; Seoul - COREEA, 2008; Nanjing - CHINA, 2009; Sofia - BULGARIA, 2011; Stressa - ITALIA, 2012; Shanghai - CHINA, 2014; Chisinau - REP. MOLDOVA, 2014.