Sistemes atirantats: dispositiu, avantatges, característiques i desavantatges

2025 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2025-01-24 13:13

Quants tipus de ponts hi ha al món? Dotzenes! Arquejat, voladís, ajustable, gel, pontó, retràctil, inundable, elevador, rotatiu, penjant, biga, tipus taula i molts altres. Però en aquest article parlarem amb tu sobre una variació estèticament verificada i fiable: amb estructures de cables penjants de cobertes, així com sobre aquests sistemes en si.

Sistemes atirantats i suspesos

Les estructures penjants són estructures d'acer, els components de coixinets de les quals estan dirigits a la tensió. Aquí estan:

• cordes d'acer;
• acer pla o rodó;
• membranes (xamines d'acer especials);
• perfils enrotllats (per a la presentació: fils de metall dur), capaços no només d'estirar-se, sinó també de doblegar-se.

Les estructures de cable, a diferència de les anteriors, no només tenen fils estirats en el recobriment, sinó també elements rígids. Aquests últims funcionen només per doblegar-los, és possible imposar-hi tanques, incloses les que inclouen coberta i terra.

Tant els sistemes penjants com els atirantats poden bloquejar l'envergaduradistància fins a 200 m. No obstant això, la seva longitud mitjana a la pràctica varia entre 50 i 150 m.

Avantatges del disseny

Enumerem els avantatges de les estructures penjants i atirantades:

• Creació d'una base favorable per a la visibilitat, l'acústica, la il·luminació.
• Es poden utilitzar diverses formes estructurals d'estructures suspeses atirantades, que donen lloc a una varietat de variacions arquitectòniques.
• Els ponts d'aquest tipus són capaços de cobrir traves impressionants.
• Durant la construcció de la instal·lació, no es pot deixar de notar la bona transportabilitat de les estructures utilitzades: les cintes flexibles i les cordes es poden enrotllar en rotlles o bobines.
• El procés de construcció d'un pont es simplifica pel fet que no cal instal·lar plataformes, bastides.
• Quan es rep una càrrega en una estructura de càrrega tensa, funciona tota l'àrea de la secció transversal. Quan s'utilitzen acers d' alta resistència en la seva producció, gràcies a aquesta qualitat, és possible reduir significativament el consum d'aquest metall.

Defectes de disseny

Toquem els inconvenients dels sostres penjats i atirants:

• Hi ha un major grau de deformació de l'estructura, això és especialment cert per a les varietats penjades, perquè allà cal establir una pretensió per estabilitzar els fils.
• Per percebre la propagació dels components de càrrega estirats, calen una sèrie de contorns de suport.
• En alguns casos, hi ha dificultats per instal·lar un sistema de drenatge.

Característiques dels sistemes atirantats

La composició de les estructures suspeses atirantades són cordes o cables estirats rectes de càrrega, així com components rígids: bastidors, bigues, etc. Atès que els nois són rectes, poden consistir en perfils de tira o varetes. És important tenir en compte que l'angle d'inclinació de les cobertes no ha d'arribar als 25-30 graus.

L'esquema més senzill dels sistemes atirantats és una biga atirantada. És típic que els nois en un o més llocs suportin la biga de rigidesa. Al mateix temps, ells mateixos irradien des de la part superior de les pilones o s'assemblen als contorns d'una arpa quan van paral·lels entre ells.

Varietats de sistemes penjants

Després dels sistemes de cable, mirem les varietats de sistemes penjants:

• Cinturó únic. Es realitzen sobre sales de forma tant rodona com rectangular. La percepció de l'expansió de fils metàl·lics la proporcionen pilons, barrancs, ampliacions de l'edifici, etc. És típic l'ús de fils flexibles o arcs com a suports intermedis. El recobriment s'estabilitza amb panells de formigó armat per a cobertes, incrustacions de costures.
• Dos cinturons. A més de les cordes de càrrega, també en disposen d'estabilitzadores, que es connecten a estries o separadors de càrrega. En menys de tot, els desavantatges dels sistemes penjats es detecten quan s'utilitza un esquema de recobriment combinat convex-còncava.
• Xarxes de cable (una mena de dos cinturons). Els seus avantatges indiscutibles són la varietat de conformació i avantatges arquitectònics aconseguitsdisseny especialitzat.
• Recobriments de membranes. Es tracta de recobriments continus d'una sola capa constituïts per làmines o tires, que es tallen i s'uneixen de manera que formen una superfície prèviament planificada de doble o simple curvatura. Es distingeixen del fons d' altres estructures penjades pel compliment de la tasca de tancament i suport. Però els desavantatges significatius del recobriment de membrana són la baixa resistència al foc a causa de les grans superfícies de metall exposat, l'exposició a la corrosió, com a resultat de la qual cosa el gruix mínim de la xapa d'acer hauria d'estar entre 4-5 mm amb un 1-2 admissible. mm. Les membranes poden ser cilíndriques, circulars, en forma de tenda.

Passegem específicament als ponts penjants i atirantats.

Pont atirantat

Aquesta varietat es caracteritza per un tipus especial de sistemes de coixinets: encavallades de cable, que estan formades per barres flexibles estirades (tips). De vegades hi ha variacions combinades en què les parts inferiors d'aquestes encavallades es substitueixen per bigues de rigidesa. L'obra d'aquest últim està orientada a la flexió, i la funció és suportar la plataforma de la calçada. Els nois d'aquí són cables d' alta resistència, formats en paquets o cordes d'acer.

Tant les encavallades de cable com els sistemes combinats d'aquesta estructura estan suportats per pilones. Des dels llocs on els cables estan suspesos al piló, el component horitzontal de la seva pressió de suport es transfereix als ancoratges mitjançant un sistema de cables tens. Si hi ha una biga d'enduriment, els extrems dels tirants s'hi fixen, per això el sistema es converteix en un exterior sense espai. Construcció de carreteresja està connectat als nodes de les encavallades atirantades.

El primer pont atirantat de la Unió Soviètica es va construir l'any 1932 sobre el riu Magana (l'actual Geòrgia). Tanmateix, el primer pont del modern sistema atirantat va aparèixer només el 1956: aquest és el Stomsund suec. La instal·lació de ferrocarril atirantada pionera es va construir l'any 1979 a Belgrad.

El primer pont atirantat del territori de la Rússia moderna és l'Oktyabrsky que creua el riu Sheksna (Cherepovets). La seva construcció va acabar l'any 1979. A la Federació Russa també hi ha un titular de registre d'estructura atirantada. Aquest és el pont rus de Vladivostok, que bloqueja el Bòsfor oriental. Es distingeix per la llum més llarga: 1104 m (la longitud total és de 1886 m), que està sostinguda per dues pilones.

Avantatges i desavantatges d'un pont atirantat

Considerem els avantatges i els contres d'aquests ponts. Per a una millor comprensió, hem decidit presentar-vos-los en forma de taula a continuació.

Dignitat	Defectes
Estructures lleugeres de càrrega	Rigidesa reduïda: només s'utilitza com a ponts urbans o de carretera
La capacitat de superposició és prou gran	En casos rars, es pot utilitzar com a pont de ferrocarril, només amb un determinat disseny de biga de reforç
El consum de material és mínim, a més, no cal la compra d'estructures cares
Possibilitat de muntatge en superfície
Estètica arquitectònica
A diferència dels penjats, són més immòbils

En conclusió, mirem els ponts penjants.

Pont penjant

Pont penjant (en cas contrari - suspensió): una estructura l'estructura principal de suport de la qual és elements flexibles (cordes, cadenes, cables, etc.) que funcionen en tensió i la calçada es troba en estat suspès. Aquests ponts són una autèntica troballa en els casos en què es requereix una gran cobertura, i és perillós o impossible instal·lar suports intermedis (per exemple, en un riu navegable).

Les estructures portants estan suspeses entre pilones construïdes a ambdues ribes. A aquests cables ja hi ha unes bigues verticals, als quals es penja directament la part de la via principal de la llum principal. Una càrrega concentrada permet que l'estructura de suport canviï la seva forma, la qual cosa redueix la rigidesa del pont. Per evitar que això passi, la calçada es reforça amb bigues longitudinals.

Els primers ponts penjants els van construir els antics egipcis, els inques i altres pobles d'Amèrica Central i del Sud, el sud-est asiàtic. Les construccions de tipus modern van començar a aparèixer als segles XVII-XVIII. a Espanya, França, Gran Bretanya i més tard als EUA. A Rússia, el primer pont penjant es va construir l'any 1823 al parc Ekateringof de Sant Petersburg. Un dels ponts penjants domèstics més famosos actuals es pot anomenar Krymsky a Moscou, construït el 1938

Avantatges i desavantatges dels ponts penjants

Considereu els avantatges i els contres d'aquestes estructures suspeses, que es presenten a la taulaa continuació.

Dignitat	Defectes
Es necessita relativament poc material per construir una llargada principal	Rigidesa insuficient: el pont és perillós d'operar, per exemple, durant una tempesta
Pes mort lleuger de l'estructura	Per a la fiabilitat dels suports de pilones, cal una base de capital
Els ponts d'aquest disseny es poden construir molt per sobre de la superfície de l'aigua, cosa que és molt útil per als embassaments navegables	Amb una càrrega molt desigual, la lona del pont penjant tendeix a doblegar-se, cosa que impedeix el seu ús com a ferrocarril
No es requereix suport intermedi
Sota la forta acció dels elements o càrregues sísmiques, aquests ponts poden doblegar-se sense causar cap dany a l'estructura en conjunt

Això és tot el que us volíem explicar sobre estades, estades, ponts. Les cobertes suspeses i atirantades són fàcils de construir, poden cobrir grans llums, semblen harmonioses i ofereixen possibilitats per a solucions de disseny. Tanmateix, també tenen els seus inconvenients, que imposen restriccions, per exemple, per construir determinats tipus de ponts.