37

STUDII ŞI CERCETĂRI EXPERIMENTALE ASUPRA OŢELULUI DIN ELEMENTELE PODURILOR METALICE

VECHI

Dorel BOLDUŞ Departamentul de Construcţii Metalice şi Mecanica

Construcţiilor, Universitatea POLITEHNICA din Timişoara

Rezumat Normele nationale de proiectare in domeniul podurilor metalice se bazeaza in contrinuare pe metode de calcul deterministe utilizand metaoda rezistentelor admisibile. In acord cu noile tendinte europene prin care s-a trecut la fundamentarea normelor de calcul pe baze probabilistice va fi necesara modificarea actualelor prescriptii prin trecerea la metodade calcul la stari limita ceea ce impune determinarea valorilor caracteristice ale rezistentelor materialului pe baze probabilistice. In lucrare se prezinta rezultatele unor incercari experimentale de laborator vechi privind caracteristicile fizico-mecanice efectuate asupra esantioanelor prelevate dintr-un mare numar de poduri metalice si interpretarea lor statistica care conduce la determinarea valorilor caracteristice ale rezistentelor otelului pentru trecerea la metode de calcul semiprobabilistice. Cuvinte cheie Pod metalic, otel vechi, variabile aleatoare, analiza statistica, indicatori statistici, probabilitate, fractili, rezistenta caracteristica, casura. 1. Introducere Pe reteaua feroviara nationala un numar mare de poduri, in special metalice, au o vechime mare in exploatare iar la expirarea duratei normate de exploatare ele trebuiesc verificate in vederea mentinerii lor in exploatare. Deoarece si in prezent normele nationale [1] prevad metode de verificare deterministice (metoda rezistentelor admisibile) in timp ce tendinta europeana este de trecere la metode de verificare probabilistice, in [2] s-a facut un studiu probabilistic al caracteristicilor otelului din podurile vechi existente ca un prim pas spre definirea valorilor caracteristice ale materialului necesare in conceptul probabilistic. Studiul calitativ si determinarea valorica a caracteristicilor fizico-mecanice si tehnologice a materialului metalic incorporat in structura de rezistenta a 25 de tabliere metalice vechi, totalizand 49 de deschideri, s-a realizat pe baza incercarilor mecanice efectuate in laboratoare specializate, pe epruvete confectionate din probe de material prelevate din diferitele elemente componente ale tablierelor. Programul de studii si incercari experimentale [2] efectuat in acest sens a avut ca obiectiv obtinerea datelor necesare modelarii fizice a structurii tablierelor in cauza si prin extrapolare, in urma prelucrarii statistice a datelor achizitionate, informatii si concluzii cu privire la calitatea otelului utilizat, prezentate sub aspectul caracteristicilor de rezistenta, deformabilitate si tenacitate determinate ca marimi caracteristice. Avand in vedere informatiile contradictorii, pe de o parte din literatura tehnica de specialitate, conform carora in perioada istorica corespunzand anilor de constructie a acestor tabliere (1870-1942) s-a

38

utilizat atat fierul pudlat cat si un sortiment de otel de fuziune si evidentele existente la serviciile de specialitate ale SNCFR, a caror exactitate nu este confirmata cu certitudine, iar pe de alta parte afirmatiile regasite in [3], conform carora majoritatea tablierelor din fier pudlat executate pana in preajma anului 1900, au fost inlocuite cu tabliere din otel moale, iar ultimul tablier mare din fier pudlat existent in exploatare pe reteau CFR (podul peste Mures la Mihalt, L=53,20m) a fost inlocuit in anul 1981 si rezultatele cercetarilor individuale care nu au pus in evidenta structuri clare de fier pudlat, s-a procedat la alcatuirea a doua populatii statistice, criteriul de selectie fiind anul de constructie, astfel:

1. Colectivitatea A, a suprastructurilor metalice a podurilor construite inainte de anul 1910; 2. Colectivitatea B, a suprastructurilor metalice a podurilor construite dupa anul 1910. 2. Incercari experimentale si achizitia datelor In vederea evaluarii criteriilor de calitate ale otelului, bazat pe programul de cercetari recente cat si pe unele date achizitionate anterior, au fost supuse studiului:

A) Compozitia chimica procentuala pe produs, determinandu-se principalele elemente chimice cerute in [4] pentru identificarea metalului: carbon, mangan, siliciu, fosfor, sulf, azot si aluminiu.

B) Caracteristicile fizico-mecanice si tehnologice ale otelului: limita de curgere, rezistenta la rupere, alungirea procentuala la rupere, rezilienta, energia de rupere, capacitatea de indoire la rece, duritatea.

C) Examinarea metalografica, pentru determinarea sensului de laminare, a structurii materialului, a gradului de impuritate si a coroziunii interne.

Estimarea valorica a cestor caracteristici ale materialului metalic incorporat in tablierele vechi a fost realizata pe baza rezultatelor urmatoarelor experimentari, efectuate conform prescriptiilor din standardele mentionate alaturat: Analiza spectrala, STAS 2015/2-85; Incercarea la tractiune, STAS 200-85; Incercarea de incovoiere prin soc pe epruvete cu crestatura in U, STAS 1400-75; Incercarea de incovoiere prin soc pe epruvete cu crestatura in V, STAS 7511-73; Incercarea de indoire pe dorn, STAS 777-80; Incercarea de duritate Brinell, STAS 165-76 . Pentru atingerea acestor obiective, conform specificatiilor din standardele de incercari corelate cu detaliile de alcatuire a elementelor structurii de rezistenta a tablierelor studiate, au fost stabilite forma, dimensiunile si numarul de epruvete, necesare efectuarii tuturor incercarilor experimentale. Pentru pregatirea epruvetelor s-au extras pentru fiecare deschidere analizata, pe principiul esantioanelor intamplatoare pentru a obtine o omogenitate reala a rezultatelor, cate un numar de sase zabrelute si/sau placute de solidarizare din barele grinzilor cu zabrele, esantioane din cornierele contravantuirilor si acolo unde a fost posibil din platbenzile de continuitate a lonjeronilor, care apoi au fost inlocuite. Prelevarea esantioanelor de material din structura s-a facut exclusiv prin procedee mecanice, taind niturile cu dalta si apoi extragand piesa in cauza, asa incat nu s-a afectat in nici un fel structura interna a materialului. Pozitia de prelevare a probelor, in principal din zonele secundare, putin solicitate a elementelor de rezistenta, a rezultat in principal din considerente practice, avand in vedere ca toate operatiile s-au desfasurat sub circulatie, in scurte inchideri de linie, podurile analizate fiind in exploatare normala. In toate cazurile insa s-a urmarit ca orientarea axei epruvetelor sa fie in concordanta cu directia de laminare. Esantioanele extrase si marcate corespunzator pentru a putea fi usor identificate, transferate apoi la laboratorul de specialitate la INCERTRANS Bucuresti, au fost apoi prelucrate mecanic prin taiere, rabotare, frezare si rectificare plana, aducandu-se la formele si dimensiunile epruvetelor standard pentru efectuarea incercarilor precizate. Compozitia chimica s-a determinat pe probe de cate 50 grame de span extras din elementele prelevate, prin aschiere la turatie redusa pentru evitarea decarburarii metalului. Incercarile mecanice, pentru fiecare deschidere analizata, s-au efectuat pe cate:

• doua-trei epruvete (dupa esantioanele disponibile) pentru tractiune si indoire pe dorn, • doua epruvete slif pentru masuratori de duritate Brinell, • trei-cinci epruvete pentru rezilienta (KCU) si • trei-cinci epruvete pentru rupere prin soc, la fiecare din temperaturile +20°C, ±0°C, -20°C iar in unele cazuri si la +10°C si -10°C (in total intre 9 si 25 epruvete). Pentru podul de la Sag-Timiseni (P-07) s-au efectuat incercari si la temperatura de -30°C, la restul tablierelor marginindu-ne doar la temperaturi pana la -20°C. Pentru examinarea metalografica s-au prelevat, pentru fiecare deschidere, cate doua epruvete slif metalografic. In final, pentru prelucrarea statistica a rezultatelor experimentelor, la fiecare deschidere analizata s-a retinut cate un singur sir cu valorile caracteristicilor masurate, rezultate ca medie aritmetica a valorilor individuale obtinute pe epruvetele incercate. In toate cazurile in care au existat rezultate certe ale unor incercari anterioare, efectuate in laboratoare specializate (INCERTRANS Bucuresti, ISPCF Bucuresti, Laboratorul CS Hunedoara) in conditiile prevazute de standardele de incercari, aceste valori au constituit siruri suplimentare, care au fost si ele inglobate in populatiile statistice supuse analizei. In acest mod s-au obtinut: • 25 de siruri, cu valori ale compozitiei chimice si ale principalelor caracteristici mecanice,

pentru colectivitatea A (poduri construite pana in anul 1910); • 22 de siruri, cu valori ale compozitiei chimice si ale principalelor caracteristici mecanice,

pentru colectivitatea B (poduri construite dupa anul 1910). 3. Statistica rezultatelor experimentale Pentru a aprecia pe baze statistice si probabilistice calitatea si caracteristicile otelului utilizat la constructia podurilor metalice vechi, rezultatele incercarilor experimentale efectuate pe esantioanele reprezentative, constituite din probele de otel, au fost supuse unei prelucrari statistice efectuata, dupa acelasi algoritm, pentru fiecare marime care a interesat devenita variabila aleatoare, pentru fiecare dintre cele doua colectivitati, A si B. Toate rezultatele obtinute prin prelucrarea statistica a valorilor obtinute prin incercarile experimentale de laborator, pentru populatiile statistice A si B, sunt prezentate in [2]. Pentru determinarea cat mai exacta a repartitiilor experimentale s-au calculat, pentru toate variabilele analizate, indicatorii de localizare si de variabilitate statistica, prin aplicarea relatiilor specifice, determinandu-se pentru fiecare variabila aleatoare X, urmatoarele: • Media aritmetica, mx, a variabilei X:

in

iriX xfm ⋅= ∑

=1 (1)

in care: fri -frecventa relativa in intervalul i; xi -valoarea varibilei in mijlocul intervalului i. • Dispersia (patratul abaterii standard), Sx

2, a variabilei X:

39

)(∑=

−⋅=n

ixirix mxfS

122 (2)

In analiza statistica a datelor experimentale se mai foloseste de asemenea, asa cum se arata in [5], si dispersia nedeplasata, sx, care se calculeaza cu relatia:

(∑=

−−

=n

ixiX mx

ns

122

11 ) (2.a)

• Abaterea standard (medie patratica), Sx, a variabilei in raport cu media variabilei X: 2xx SS = (3)

• Coeficientul de variatie, Vx, al variabilei aleatoare X:

40

100% ⋅=xxx m

SV (4)

Media aritmetica si abaterea standard, masurate in aceleasi unitati ca si variabila X, coeficientul de variatie procentual, precum si dispersia, s-au determinat pentru toate cazurile, utilizand facilitatile oferite de programele de calcul EXCEL 7.0 si MATHE-ASS, executabile sub WINDOWS ′97. Rezultatele obtinute sunt prezentate in tabelele 1.a si 1.b;

Tabelul 1.a. Indicatori statistici ai variabilelor aleatoare X, colectivitatea A

VARIABILA ALEATOARE Nr. crt.

Indicator statistic

C %

Mn %

Si %

P %

S %

Re N/mm²

Rm N/mm²

A %

KCU J/cm²

KV (J) la temperatura:

-20°C 0°C +20°C(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) 1 mx 0,127 0,431 0,038 0,034 0,044 275 363 32,4 138,2 16,3 40,6 88 2 Sx

2 ,0009 ,0108 ,0007 ,0003 ,0003 1246,9 1439,7 68,7 3453 58,67 1357 1975 3 Sx 0,030 0,104 0,027 0,016 0,016 41,9 38,7 8,12 58,54 8,31 20,8 44,44 4 Vx, % 23,8 24,1 70,4 47,3 37,3 15,3 10,7 25,1 42,4 51,1 51,2 53 1 Stahlbau

nr.5/1985 0,16 0,100 0,100 0,047 0,056 220-279 356-377 17,3-

19,3- - - -

1 INCERTRANS fier pudlat

0,04-0,11

0,150-0,480

0,070-0,310

0,121-0,320

0,014-0,043

216 311 5,10 - - - -

1* OL 34 0,17 0,60 - 0,055 0,055 210 330 31 - - - -

Tabelul 1.b. Indicatori statistici ai variabilelor aleatoare X colectivitatea B

VARIABILA ALEATOARE Nr. crt.

Indicator statistic

C %

Mn %

Si %

P %

S %

Re N/mm²

Rm N/mm²

A %

KCUJ/cm²

KV (J) la temperatura:

-20°C -10°C 0°C +10°C +20°C

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) 1 mx 0,132 0,465 0,049 0,031 0,041 265 371 41 158,4 27,3 42,5 53,7 85,4 103,52 Sx

2 ,0012 ,0106 ,0011 ,0013 ,0004 452,0 569,9 49,7 3715 237,3500,5653,2 1331 995,93 Sx ,0348 ,1030 ,0334 ,0181 ,0221 21,26 23,87 7,05 60,95 15,4 22.3725,5636,49 31,564 Vx, % 25,9 22,1 69,4 58,3 52,3 8,0 6,4 17,2 38,5 56,2 52,7 47,6 42,7 30,5

1* OL 37.1n 0,25 0,85 0,070 0,065 0,065 240 360 25 - - - - - - 1* OL 37.2s 0,22 0,85 0,055 0,055 240 360 25 69 - - - - 27

* valori maxime pentru compozitia chimica si minime pentru caracteristici mecanice prevazute in STAS 500/2-80. Rezultatul prelucrarii statistice a datelor este cu atat mai precis cu cat volumul informatiei primare utilizate este mai mare si informatiile mai exacte. Pentru aceasta sirul de valori primare a fost supus procedurilor pentru: identificarea si eliminarea rezultatelor aberante (testul Romanovski si metoda Grubb), verificarea caracterului normal al repartitiei experimentale (testul Pearson si Kolmogorov), verificarea caracterului intamplator al imprastierii valoriilor masurate (metoda diferentelor succesive). Toate verificarile s-au facut cu programe de calcul adecvate, prezentate in [2]. 4. Valori caracteristice ale materialului metalic Conform modelarii probabilistice, valoarea unei variabile aleatoare poate fi oricare pe domeniul sau de definitie dar unei anumite valori probabile xp i se pot indica explicit

41

EVALUAREA CRITERIILOR DE CALITATE A OTELULUI

pe baza fractililor variabilelor aleatoare, calculati pentru probele din: A. tablierele metalice construite pana in anul 1910; B. tablierele metalice construite dupa in anul 1910;

VARIABILE COMPOZITIA CHIMICA CARACTERISTICI MECANICE, DE TENACITATE si

DUCTILITATE TABELUL 2

Caz ALEATOARE Marimi statistice

% C

% Mn

% Si

% P

% S

Re N/mm²

Rm N/mm²

A %

KCUJ/cm²

KV, la temperatura: [J]

-20°C -10°C ±0°C +10°C +20°C Clasa Grad (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) Marca de de

Media aritmetica, mx 0,127 0,431 0,038 0,034 0,044 275 363 32,4 138,2 16,3 - 40,6 - 88 calit. dezox. Abaterea standard, Sx 0,030 0,104 0,027 0,016 0,016 41,9 38,7 8,1 58,5 8,3 - 20,8 - 44,4

A k=1,281 0,165p=90%

0,564 0,073 0,054 0,064 221,3 313,4 22 63,2 - - - - -

Xp, k=1.645 p=95%

0,177 0,602 0,082 0,060 0,070 206 299 19,1 41,9 0,602 - 6,38 - 14,96 OL37 1 n

pentru: k=2,000 0,187p=97,72%

0,639 0,092 0,066 0,076 191 286 16,2 21,2 * - * - * - - -

k=3,090 0,220p=99%

0,752 0,121 0,083 0,093 146 244 7,3 * * - * - * - - -

Media aritmetica, mx 0,132 0,465 0,049 0,031 0,041 265 371 41 158,4 27,4 42,5 53,7 85,4 103,5 Abaterea standard, Sx 0,034 0,103 0034 0,018 0,021 21,3 23,9 7,1 61 15,4 22,4 25,6 36,5 31,6

B k=1,281 0,176 p=90%

0,597 0,093 0,054 0,068 238 340 32 80,3 7,67 13,84 20,96 52,56 63,07 - - -

Xp, k=1.645 p=95%

0,188 0,634 0,105 0,061 0,075 230 332 29,4 58,12 2,07 5,70 11,65 50,73 51,6 OL37 1 s

pentru: k=2,000 0,200 p=97,72%

0,671 0,117 0,067 0,083 222 323 26,9 36,48 * * 2,58 49,74 60,38 - - -

k=3,090 0,237p=99%

0,783 0,154 0,086 0,106 199 297 19,2 * * * * 49,3 65,9 - - -

NOTA: * valori neconcludente, cauzate de variabilitatea mare a variabilelor

probabilitatile p si respectiv 1-p de a exista valori ale variabilei mai mici, respectiv mai mari. Aceste valori atasate unei probabilitati se numesc fractili si matematic se exprima prin relatia:

P(X ≤ xp) = p (5) Calculul fractililor xp s-a efectuat, pentru toate caracteristicile analizate, pentru patru probabilitati, p = 99%; 97,72%; 95% si 90%, pe baza relatiei (6):

( )XXXXp VK1mSKmx ⋅±=⋅±= (6) cu mentiunea ca evaluarea realizata corespunde probabilitatii p in cazul caracteristicilor mecanice si de tenacitate (fractili inferiori), respectiv probabilitatii 1-p in cazul compozitiei chimice procentuale (fractili superiori). Valorile fractililor determinati precum si estimarea, conform standardului [4], a marcii si clasei de calitate a otelurilor analizate, sunt prezentate in tabelul 2. 5. Concluzii In urma prelucrarii tuturor datelor experimentale obtinute prin incercari de laborator a probelor prelevate din tablierele vechi existente in exploatare, bazat pe norma [4], dar mai ales pe principiile de siguranta probabilistice adoptate de Eurocodes, acceptand probabilitatea de 95%, se pot prezenta urmatoarele concluzii:

1) Sub aspectul compozitiei chimice, otelul se incadreaza in categoria otelurilor moi cu un continut redus de carbon (≈12-13%), nefiind diferente semnificative intre cele doua categorii de probe analizate, in functie de anul de constructie, inainte sau dupa 1910. Compozitia procentuala se incadreaza in valorile maxime admise in [4] pentru otelul marca OL 37, cu o usoara depasire (de cca. 7,7%) a continutului maxim de sulf, in cazul otelurilor de dupa 1910.

2) Privitor la gradul de dezoxidare, am concluzionat ca raportat la continutul maxim de siliciu de numai 0,105%, otelul se poate incadra ca semicalmat.

3) Sub aspectul rezistentelor mecanice, estimate prin fractila de 5%, se constata usoare deosebiri intre otelul pus in opera pana in anul 1910 fata de cel de dupa acest an. Astfel, pentru limita de curgere aparenta, marimea cea mai relevanta in calculul rezistentei sectiunilor transversale ale elementelor componente, se propune adoptarea urmatoarelor valori:

pentru tabliere cu anul de constructie pâna in 1910, fy = 205 N/mm2; pentru tabliere cu anul de constructie dupa 1910, fy = 230 N/mm2.

Analizand critic aceste valori, raportate la metodologia de calcul deterministica prevazuta in [3.42], prin care rezistenta admisibila pentru otelurile vechi (Thomas) se calculeaza aplicand un coeficient de siguranta c=1,5 fata de limita de curgere, acceptata la valoarea de 220N/mm2, se constata ca estimarea probabilistica arata o supraapreciere a capacitatii portante prin metoda actuala cu cca. 6%.

4) Sub aspectul caracteristicilor de ductilitate si tenacitate, unele rezultate sunt neconcludente sau chiar contradictorii, in special in cazul incercarilor de incovoiere prin soc. Respectand fractila de 5%, otelurile elaborate inainte de anul 1910 pot fi cu greu incadrate in clasa 1 de calitate dupa [4] (cu garantarea incadrarii valorilor compozitie chimice, a rezistentelor si alungirii la rupere in valorile prescrise in standard), dar in mod cert, pot fi incadrate in clasa de calitate 1a, in timp ce otelurile elaborate dupa anul 1910 pot fi incadrate in clasa de calitate 1 sau, dupa fractila de 10% (deci pentru o curba de repartitie a rezistentelor determinata cu o asigurare de 90%) chiar in clasa de calitate 2 (cu garantarea si a cifrei de rezilienta KCU cat si a energiei de rupere KV la valorile prevazute in standard). Aceste aspecte pot fi justificate printr-un grad considerabil de imprastiere al valorilor experimentale (Vx≈51,1÷53% pentru KV la otelurile de pana la 1910 si Vx≈30,5÷56,2%, la cele de dupa 1910) care dupa [6] este cauzat atat de variatiile locale ale proprietatilor otelului cat si de dificultatile practice de realizare a unor crestaturi perfect reproductibile, cunoscut fiind ca forma

42

crestaturii si adancimea ei reprezinta marimi critice pentru aceste incercari desi la verificarea valorilor inregistrate experimental nu s-au semnalat, influente ale vreunor erori sistematice. Avand in vedere constatarile descrise anterior, am considerat ca din punct de vedere practic sunt mai importante informatiile privind tenacitatea materialului determinata pe baza caracterului ruperii, decat incadrarea sa intr-o anumita clasa de calitate, pe baza valorilor din standard. La aprecierea comportarii metalului din acest punct de vedere, tendinta actuala este sa se ia in considerare si aspectul macroscopic al sectiunii de rupere. Am procedat, asadar, la o cercetare suplimentara a modului de rupere a epruvetelor la incercarile de incovoiere prin soc, care a constat in:

analiza vizuala a sectiunii transversale dupa rupere; • • •

determinarea temperaturii de tranzitie; determinarea caracterului ruperii prin analiza masuratorilor de cristalinitate si fibrozitate a casurii epruvetelor KCU, conform STAS 10026-75 [7].

La o epruveta incercata la incovoiere dinamica prin soc, in general, sectiunea de rupere prezinta doua parti distincte: o parte centrala cu aspect cristalin, grauntos si lucios si o parte periferica, fibroasa si mata. Partea cristalina si lucioasa se datoreste ruperii fragile, iar cea fibroasa suferind deformari inainte de rupere, este consecinta unei ruperi tenace. Aprecierea tenacitatii se face cu metoda prin comparare, pe baza unei scari de apreciere a tenacitatii.

Temperatura ºC

Asp

ect

casu

ra

Deschiderea I

Deschiderea II

Deschiderea III

Deschiderea IV

Deschiderea V

MEDIE I, II si III

MEDIE IV,V

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-30 -20 -10 0 +10 +20

%C

rista

linita

te

%Fi

broz

itate

rupe

re p

repo

nder

ent F

RA

GIL

Aru

pere

pre

pond

eren

t TE

NA

CE

DESCHIDERILE I, II, III

DESCHIDERILE IV, V

Figura 1. Graficul rezultatelor examinarii caracteristicilor casurii la epruvetele KCU 300/2/5

Pe aceasta baza, s-au analizat casurile epruvetelor incercate, rezultatele obtinute fiind exemplificate pentru podul de la Sag-Timiseni, cu valorile numerice in tabelul 3, respectiv prezentate grafic in figura 1, unde se poate observa susceptibilitatea ruperii fragile, la deschiderile IV si V, chiar la temperaturi pozitive situate in jurul valorii de +10°C. Rezultatele finale obtinute pe baze probabilistice, interpretate si in conformitate cu prevederile STAS 500/2-80, au relevat ca in cursul timpului cat structura si elementele ei s-au aflat in exploatare, s-au produs unele modificari ale proprietatilor fizico-mecanice si tehnologice ale materialului metalic.

43

Tabelul 3. Rezultatele interpretarii aspectului casurii epruvetelor KCU in % de cristalinitate si % de fibrozitate

Deschiderea I

Deschiderea II

DeschidereaIII

DeschidereaIV

DeschidereaV

Media I-III

Media IV-V

T e m p.

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

Cr (%)

Fb (%)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) -30° 62 38 50 50 46 54 83 17 92 8 52.6 47.4 87.5 12.5 -20° 39 61 27.2 72.8 31 69 72.4 27.6 83 17 32.4 67.6 77.8 22.2 -10° 20.8 79.2 15.2 84.8 28 72 63.6 46.4 77.3 22.7 21.3 78.7 70.5 29.5 0° 11.6 88.4 9.62 90.4 16 84 51.2 48.8 63.3 36.7 12.4 87.6 57.3 42.7

+10° 3.2 96.8 7.2 92.8 12 88 44.8 55.2 56.4 43.6 7.5 92.5 50.6 49.4 +20° 1 99 2 98 5 95 23.6 76.4 37 63 2.6 97.4 30.3 69.7

In acest sens s-a constatat ca doar valorile compozitiei chimice procentuale pe produs, obtinute cu probabilitatea de 5% de a exista valori mai mari, permit (cu o usoara neconcordanta in cazul sulfului) incadrarea otelului in marca OL 37, in timp ce in cazul caracteristicilor mecanice si tehnologice (mai ales cele de ductilitate si tenacitate) s-au semnalat neconcordante valorice, atat in ceea ce priveste alungirea la rupere cat si valorile energiei de rupere prin soc, fata de valorile acceptate in standard [4] pentru OL 37 clasa de calitate 1 sau 2. Aceasta observatie a rezultat pe baza sesizarii unei cresteri a rezistentelor mecanice, respectiv a limitei de curgere aparenta si a rezistentei la rupere, concomitent cu scaderea caracteristicilor de deformabilitate, alungirea la rupere mai mica in medie cu 3,3% fata de valoarea minima acceptata in standard pentru OL 37.1, si diminuarea caracteristicilor de tenacitate, in special cu scaderea temperaturii, in unele cazuri chiar mult sub limita minima admisa in norme. Interpretarea calitativa a modificarilor mentionate, in acceptiunea teoriei metalurgiei mecanice [6] a condus la formularea concluziei producerii in timp a fenomenului de imbatranire mecanica si prin deformare a materialului metalic. Evolutia fenomenului de imbatranire mecanica este favorizata dupa [6], de incarcari repetate, variatii de temperatura si suprasolicitari, a caror actiune se manifesta prin blocarea planurilor de alunecare a straturilor de ferita si crearea de tensiuni la nivelul retelei cristaline, micsorand astfel tenacitate aotelului. In cazul tablierelor metalice astfel de factori sunt generati in perioada de exploatare si ei se manifesta prin actiunea repetata a trecerii convoaielor reale aflate in circulatie, a diferentelor de temperatura datorate actiunilor climatice si favorizate de plasarea structurii in atmosfera libera (fara protectia unor elemente de inchidere ca in cazul halelor, spre exemplu) cat si de suprasolicitarile produse la trecerea unor convoaie speciale. Bibliografie 1. *** SR 1911-98: Poduri de cale ferata. Prescriptii de proiectare; Institutul Roman de Standardizare, Bucuresti, 1998. 2. Boldus D.: Contributii la determinarea capacitatii portante a podurilor metalice existente in vederea mentinerii lor in exploatare. Teza de doctorat, Universitatea Politehnica Timisoara, martie 2002. 3. Iordanescu, D., Georgescu, C.: Constructii pentru transporturi in Romania, Editura Centralei de Constructii Cai Ferate, CCCF Bucuresti, 1986. 4. *** STAS 500/2-80: Oteluri de uz general pentru constructii. Marci, Institutul Român de Standardizare, Bucuresti, 1980. 5. *** ENV 1993-2:1997: EUROCODE 3: Design of Steel Structures, Part 2: Steel bridges European Committee for Standardization, CEN/TC250/SC3, Brussels, 1997. 6. Dieter, G. E. Jr.: Metalurgie mecanica, traducere din lb.engleza, Editura Tehnica, Bucuresti 1977. 7. *** STAS 10026-75: Incercarea de incovoiere prin soc pe epruvete crestate in U si V. Determinarea cristalinitatii si fibrozitatii rupturii, Institutul Român de Standardizare, Bucuresti, 1975.

44