Contributii ale INCD URBAN-INCERC la cresterea sigurantei rutiere

Asigurarea sigurantei rutiere reprezinta una dintre cerintele esentiale ale activitatii desfasurate in cadrul INCD URBAN-INCERC. Prin realizarea de teste complexe asupra elementelor structurale ale drumurilor si podurilor, institutul isi aduce contributia la asigurarea calitatii si durabilitatii retelei nationale de transport. In acest mod, se pot identifica potentialele vulnerabilitati si se pot optimiza solutiile tehnice, in scopul cresterii sigurantei utilizatorilor si durabilitatii in exploatare. De asemenea, aceste teste nu doar ca raspund cerintelor tehnice stringente ale acestor vremuri, dar contribuie si la o dezvoltare economica sustenabila a Romaniei, minimizand impactul asupra mediului si optimizand utilizarea resurselor. In urma rezultatelor obtinute dupa efectuarea testelor in situ, specialistii institutului au efectuat o serie de evaluari care vor permite imbunatatirea constanta a standardelor tehnice si implementarea celor mai bune practici in domeniul construirii de drumuri si poduri, contribuind astfel la consolidarea conectivitatii drumurilor din Romania cu coridoarele europene de transport. In acest mod, activitatea institutului sprijina atat economia nationala, cat si relatiile internationale, prin dezvoltarea infrastructurii necesare mobilitatii marfurilor si populatiei.

Mai concret, la nivel national, INCD URBAN-INCERC are un rol important in testarea grinzilor precomprimate de dimensiuni mari, realizand incercari unice si specifice care si-au adus contributia semnificativ la validarea solutiilor tehnice pentru infrastructurile critice. Prin abordari inovatoare si metodologiile avansate folosite, institutul a reusit sa simuleze conditiile reale de utilizare, evaluand performantele structurale ale acestor elemente structurale in raport cu cerintele stricte de siguranta si durabilitate. Testele complexe realizate asupra grinzilor de mari dimensiuni au permis identificarea comportamentului acestora sub diferite tipuri de solicitari, cum ar fi incovoierea si fortele taietoare, asigurandu-se astfel conformitatea cu standardele tehnice si functionale. Aceste tipuri de testari in situ sunt indispensabile pentru infrastructurile de mari dimensiuni, deoarece ofera garantii solide privind rezistenta, stabilitatea si fiabilitatea structurala a elementelor structurale componente din alcatuirea drumurilor si podurilor, contribuind astfel la dezvoltarea si modernizarea retelelor nationale si europene de transport.

 MATERIALE SI METODE 

Pentru atingerea obiectivelor mai sus mentionate, specialisti din cadrul institutului au efectuat verificari ale elementelor structurale destinate drumurilor si podurilor, fabricate in serie, in conditiile solicitarilor statice corespunzatoare starii limita de exploatare normala si starii limita ultime (starea la rupere). S-au respectat prevederile din proiectele tehnice de executie ale produselor structurale testate precum si ale standardului STAS 12313-85 (Incercarea pe stand a elementelor prefabricate din beton, beton armat si beton precomprimat) cu referire la respectarea conditiilor de admisibilitate pentru comportamentul elementelor incercate. Testele efectuate au constat din incercari in situ pe grinzi prefabricate pretensionate, de diferite lungimi si sectiuni. Aceste teste au fost la solicitari de incovoiere si forta taietoare pentru a se determina starile de eforturi si deformatii, astfel incat sa se poata demonstra aptitudinea si siguranta grinzilor in exploatare, precum si conformitatea comportamentului acestor elemente structurale cu cerintele specificate in proiectele de executie.

In timpul acestor teste, au fost aplicate serii graduale de incarcari statice, proiectate sa reflecte conditiile reale de exploatare ale elementelor de constructii. Parametrii monitorizati au inclus marimi esentiale pentru o evaluare precisa a stabilitatii geometrice si comportamentului structural al grinzilor cum ar fi: dimensiunile generale, aparitia si evolutia fisurilor, deformatiile si alunecarea armaturii. Monitorizarea acestor parametri a fost realizata cu echipamente digitale performante, care au asigurat inregistrarea continua a datelor critice.

Valoarea incarcarilor de proba a fost determinata pe baza schemelor de incarcare adoptate si a specificatiilor tehnice asociate. S-a tinut cont de diferitele nivele de solicitare, acestea fiind aplicate in mod gradual pana la atingerea starii limita de exploatare normala, iar, in anumite cazuri, pana la starea limita de rupere. Schema de aplicare a incarcarilor a fost proiectata sa reflecte cu exactitate conditiile stipulate in proiectul tehnic de executie, astfel incat sa se asigure o evaluare corecta a comportamentului grinzilor in conditii reale de utilizare.

Aceasta abordare metodologica detaliata a permis o analiza aprofundata a performantelor structurale, cu scopul de a verifica conformitatea intre comportamentul real al elementului testat si specificatiile tehnice ale proiectului.

Pentru testele de incovoiere, schema de incarcare a fost proiectata astfel incat sa se aplice o incarcare statica, compusa din doua forte concentrate (sau patru forte concentrate, in functie de configuratia specifica a testului), dispuse simetric fata de axa centrala a elementului structural. Aceste incarcari au fost amplasate in punctele de aplicare corespunzatoare, pentru a simula conditiile de solicitare prevazute in proiectul tehnic de executie (fig. 1 a, b).

Fig. 1: Echiparea grinzii in vederea realizarii incercarii la incovoiere: a) aplicare 2 forte; b) aplicare 4 forte

Pentru testarea grinzilor la forta taietoare, schema de incarcare a constat in aplicarea unei forte concentrate pe elementul structural care a fost amplasata conform specificatiilor tehnice din proiectul tehnic de executie. Aceasta incarcare a fost aplicata astfel incat sa fie reproduse cat mai fidel conditiile de solicitare statica in vederea testarii rezistentei grinzii la forta taietoare. S-a folosit un sistem de incarcare adecvat, iar forta a fost aplicata treptat, utilizand un sistem hidraulic capabil sa masoare si sa controleze exact nivelul fortei impuse. Cresterea graduala a sarcinii a permis observarea comportamentului elementului structural pe parcursul incercarii. Reazemele pe care s-a sprijinit grinda au fost amplasate conform proiectului tehnic de testare, astfel incat sa fie asigurata sustinerea corecta a elementului structural precum si o aplicare uniforma a incarcarilor (fig. 2).

Fig. 2: Echiparea grinzii in vederea realizarii incercarii la forta taietoare

 REZULTATE OBTINUTE 

In vederea monitorizarii comportamentului grinzilor precomprimate pe durata incercarilor, au fost urmariti o serie de parametri tehnici relevanti, care au fost masurati atat direct pe elementele structurale, cat si indirect prin intermediul unei statii de achizitie date. Astfel au fost masurate si inregistrate cu acuratete valorile fortelor aplicate si ale deformatiilor rezultate, precum si alte variabile legate de performantele structurale ale grinzilor supuse la incercari (fig. 3 a, b). Parametrii geometrici masurati au constat din dimensiunile generale ale grinzilor si dimensiunile sectiunilor acestora si au fost esentiali pentru evaluarea stabilitatii geometrice si a comportamentului grinzilor sub actiunea incarcarilor statice.

Din punct de vedere al masurarii deformatiilor, au fost urmarite mai multe tipuri de deplasari. Astfel, s-a masurat contrasageata initiala a grinzilor imediat dupa pozitionarea acestora pe reazeme precum si contrasageata rezultata dupa aplicarea incarcarilor de proba. De asemenea, au fost monitorizate deplasarile laterale ale grinzilor (voalarea grinzilor) atat inainte, cat si dupa incercari, avandu-se ca repere capetele grinzilor pentru evaluarea modificarilor geometrice datorate solicitarilor aplicate. La 24 de ore dupa efectuarea incercarilor, s-a masurat contrasageata fiecarei grinzi, in vederea determinarii sagetii remanente a acesteia.

Fig. 3 – Echiparea grinzii in vederea realizarii incercarilor: a) dispozitiv de aplicare a fortei; b) traductor de deplasare pentru masurarea deformatiilor in plan vertical; c) dispozitiv de masurare deplasare toron in plan orizontal

In timpul testelor s-a monitorizat starea de fisurare a grinzilor, ce a constat din identificarea fisurilor initiale, urmarirea evolutiei acestora pe parcursul testelor si fisurile finale. Fisurile au fost marcate pe elementele testate cu diferite culori, pentru o mai buna documentare a evolutiei acestora. Aceste masuratori au fost hotaratoare pentru intelegerea modului in care elementele structurale au raspuns la solicitarile statice precum si pentru evaluarea capacitatii de rezistenta a grinzilor la eforturi crescute (fig. 4).

De asemenea, a fost monitorizata in timpul incercarilor si alunecarea armaturii in interiorul grinzilor, atat pentru a se evalua performanta conexiunilor intre componentele precomprimate, cat si pentru a se verifica daca acestea respecta cerintele de integritate structurala pe termen lung (fig. 3 c). In acelasi timp, testele de alunecare a armaturii si de masurare a deformatiilor asigura o intelegere detaliata a comportamentului materialelor si al structurii sub stres, iar monitorizarea fisurilor si a evolutiei lor ofera date importante pentru evaluarea rezistentei la rupere si la deteriorare progresiva.

Fig. 4: Evaluarea starii de fisurare a grinzii precomprimate

Mentionam ca toate aceste masuratori si observatii au fost efectuate cu ajutorul echipamentelor digitale de achizitie a datelor, care au inregistrat in mod continuu fortele aplicate, deplasarile in plan vertical, precum si rotatiile in plan transversal ale grinzilor, si in mod special in zona lor centrala. Totodata, aceste masuratori au stat la baza determinarii comportamentului structural al grinzilor si la stabilirea conformitatii elementelor testate cu specificatiile din proiect, astfel incat sa se poata asigura performantele necesare acestor elemente structurale in conditii de utilizare reala.

CONCLUZII 

INCD URBAN-INCERC are un rol important la nivel national in garantarea calitatii si sigurantei infrastructurii rutiere, oferind un cadru de testare fiabil caracterizat prin efectuarea de teste riguroase asupra produselor utilizate la construirea de drumuri si poduri. Testele de incovoiere si forta taietoare aplicate asupra grinzilor prefabricate sunt esentiale pentru determinarea capacitatii acestora de a rezista la solicitarile specifice conditiilor de trafic rutier. Aceste teste sunt necesare pentru a verifica daca elementele structurale respecta cerintele tehnice si normativele stabilite prin proiectele de executie, iar cercetatorii institutului, cu expertiza lor vasta, au demonstrat ca au capacitatea de a analiza si interpreta datele achizitionate si masurate, pentru a oferi raspunsuri precise si fundamentate. Este de la sine de inteles ca numai in urma efectuarii unor astfel de teste in situ se poate permite o adaptare continua a produselor folosite pentru infrastructura critica la reglementarile si cerintele tehnice actuale, asigurandu-se astfel ca produsele care intra pe piata sunt nu doar conforme, ci si performante si durabile.

Astfel, prin efectuarea de incercari la scara reala asupra elementelor structurale din infrastructura critica, INCD URBAN-INCERC contribuie in mod direct la dezvoltarea unui cadru de reglementare solid, asigurandu-se astfel ca doar produsele care indeplinesc cele mai inalte standarde de calitate sunt utilizate in proiectele de infrastructura rutiera. In acest fel, se garanteaza nu doar conformitatea cu cerintele legale si tehnice, ci si cresterea sigurantei rutiere si durabilitatii constructiilor.

Nu in ultimul rand, este important de mentionat ca, prin aportul pe care INCD URBAN-INCERC l-a adus in domeniul testarii produselor pentru infrastructura critica rutiera, sunt sprijinite industriile implicate in construirea de drumuri si poduri, permitandu-li-se sa raspunda rapid si eficient cerintelor pietei in continua schimbare.

Autor:

dr. ing. Adrian SIMION, CS II ‒ director Sucursala URBANPROIECT Bucuresti, INCD URBAN-INCERC

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 223 – aprilie 2025, pag. 62-64