Solutiile folosite la constructiile geotehnice s-au dezvoltat si diversificat de-a lungul timpului destul de mult. Astfel, pe langa cele consacrate, general valabile, au fost concepute solutii noi cu aplicabilitate in situatii specifice, indeosebi in conditii dificile, atat din punct de vedere al executiei, cat si al eficientei. O astfel de solutie este si sistemul Keysteel, un zid de sprijin din pamant stabilizat mecanic, ce rezulta din asamblarea blocurilor modulare prefabricate din beton vibropresat cu fasiile Keystrip inextensibile din otel. Sistemul ofera o stabilitate ridicata, cu un aspect arhitectural placut si avantajos din punct de vedere economic.
In urma cu 16 ani sistemul Keysteel, avand si denumirea comerciala KeySystem I, a fost analizat de Centrul de evaluare a tehnologiilor inovative pentru autostrazi – HITEC – din Statele Unite, analiza in urma careia s-a stabilit ca este in conformitate cu cerintele si specificatiile manualului pentru poduri al Asociatiei americane pentru autostrazi si transport – AASTHO.
Aplicabilitatea lui este in special in domeniul transporturilor, pentru structuri de sustinere la caile ferate, la cladirile multietajate si la culeele pentru poduri si viaducte.
MATERIALE, PRINCIPII DE ALCATUIRE SI APLICATII ALE SISTEMULUI KEYSTEEL
Materialele folosite
Ca umplutura a zonei de amplasare a fasiilor metalice, se foloseste un material necoeziv, cu un unghi de frecare interna cu valoare mare.
Pentru elementele de fatada sistemul Keysteel utilizeaza blocuri modulare prefabricate din beton vibropresat, de forma trapezoidala, avand dimensiunile de 203 mm x 457 mm x 305 mm si o retea de goluri conceputa in asa fel incat sa permita teserea blocurilor intre ele prin intermediul dornurilor/pinilor de legatura.
Betonul din blocurile modulare are o rezistenta la compresiune de minimum 28 MPa, la 28 de zile (C30/37). Fata vazuta a blocurilor se obtine prin despicare si are un aspect de piatra cioplita, putandu-se executa blocuri avand fata cu un singur plan (fig. 1) sau despicata in trei plane (fig. 2).
Fasiile metalice folosite pentru stabilizarea mecanica a pamantului sunt alcatuite din retele rectangulare, compuse din doua bare longitudinale, avand lungimea impusa din calcul si bare sudate transversal, dispuse la distante rezultate tot din calcul (fig. 3).
Prinderea fasiilor de dornuri/pini se face cu placute care se sudeaza pe capatul barelor longitudinale, prevazute cu o gaura pentru introducerea dornurilor.
Fasiile metalice sunt executate din bare de otel, cu diametre intre 10 mm si 16 mm, avand limita de curgere de minimum 450 MPa si rezistenta la tractiune de minimum 515 MPa. Acestea vor fi protejate impotriva oxidarii, prin zincare la cald.
Dornurile/pinii de legatura intre blocurile modulare si fasiile metalice sunt din acelasi tip de otel, cu dimensiunea de 14 mm x 205 mm, zincate la cald.
Principii de alcatuire
- Lungimea minima a fasiilor metalice va fi mai mare de 0,7 x inaltimea structurii.
- toate fasiile, in aceeasi sectiune, vor avea lungime identica.
- incastrarea minima a zidului in teren va respecta adancimea de inghet, dar nu mai putin de 60 cm masurati de la partea superioara a talpii de egalizare si pana la terenul sistematizat de la baza zidului.
- pentru structurile cu inaltimi de peste 6 m si lungimi peste 8 m, la fiecare 8 m lungime de zid, se prevad rosturi prin intreruperea continuitatii tesaturii blocurilor, decalarea pe orizontala, perpendicular pe fatada zidului, a unei coloane de blocuri modulare si montarea de fasii metalice pe ambele laturi ale rostului.
- coronamentul zidurilor poate fi executat din elemente prefabricate sub forma de capace de coronament sau din console trotuar, cu sau fara parapet, care inglobeaza ultimul rand de blocuri modulare.
- ocolirea unor elemente de constructie in interiorul umpluturii armate (coloane, camine pentru utilitati, conducte, radacini de copaci etc.), care impiedica montarea echidistanta a fasiilor se face fie prin montarea fasiilor din apropierea obstacolului sub un unghi orizontal, fie prin decalarea stanga – dreapta a fasiilor din dreptul obstacolului si transmiterea conexiunilor acestora la fatada prin intermediul unei grinzi metalice de conlucrare (fig. 4), amplasata intre obstacol si fatada din blocuri modulare.
Aplicatii ale sistemului Keysteel
Particularitatea sistemului Keysteel consta in faptul ca poate fi folosit in spatiile limitate, activitatea de construire desfasurandu-se in totalitate in interiorul viitoarei structuri (fig. 5). Nu necesita utilaje suplimentare, macarale, elevatoare, sau sprijiniri provizorii, ca in cazul structurilor cu fatade din placi mari.
Prin folosirea elementelor modulare prefabricate cu dimensiuni reduse (200 mm x 457mm x 305 mm) si a fasiilor metalice inextensibile, comportamentul acestor structuri la actiuni seismice este bun, cele mai multe structuri executate pana in prezent fiind amplasate in Noua Zeelanda si in Statele Unite, zone cu o activitate seismica ridicata.
Inca de la inceput, sistemul Keysteel a fost conceput pentru structuri din domeniul transporturilor, avand rolul de a prelua suprasarcini semnificative cu deplasari reduse, prin folosirea armaturilor metalice practic inextensibile.
Aplicatiile sistemului sunt multiple: de la diguri, culei care pot prelua incarcari transmise de bancheta cuzinetilor direct pe masivul armat, structuri geotehnice pentru cai ferate, autostrazi si nu in ultimul rand, timpane si aripi pentru poduri si podete.
CONCLUZII
Sistemul Keysteel reprezinta o imbunatatire a solutiei tip zid de sprijin din pamant armat cu fatada din elemente modulare prefabricate din beton sau zid de sprijin din pamant stabilizat mecanic, cu fatada din panouri mari din beton.
Sistemul este usor si simplu de executat si are capacitatea de preluare a unor suprasarcini semnificative, fara deformatii pe termen lung.
BIBLIOGRAFIE
Colectivul Keystone Retaining Walls Systems LLC and Contech Engineered Solutions LLC, Brosura de prezentare.
Autori:
s.l. dr. ing. Dorin Vasile Moldovan – Universitatea Tehnica din Cluj Napoca, Facultatea de Constructii, Departamentul Structuri
ing. Florin Gavrila – SC Viadromos SRL
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 133 – ianuarie-februarie 2017, pag. 42
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Lasă un răspuns