Sistemas estaiados: dispositivo, vantagens, características e desvantagens

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Quantos tipos de pontes existem no mundo? Dezenas! Arqueado, cantilever, ajustável, gelo, pontão, retrátil, inundável, levantamento, rotativo, suspenso, viga, tipo mesa e muitos outros. Mas neste artigo, falaremos com você sobre uma variação esteticamente verificada e confiável - com estruturas de cabos suspensos de telhados, bem como sobre esses próprios sistemas.

Sistemas estaiados e suspensos

Estruturas suspensas são estruturas de aço, cujos componentes de rolamento são direcionados à tração. Aqui estão eles:

• cabos de aço;
• aço plano ou redondo;
• membranas (chapas de aço especiais);
• perfis laminados (para apresentação - fios de metal duro), capazes não só de esticar, mas também de dobrar.

As estruturas de cabos, ao contrário das anteriores, possuem não apenas roscas esticadas no revestimento, mas também elementos rígidos. Estes últimos funcionam apenas para dobrar, é possível impor-lhes cercas, inclusive as que incluem telhado e piso.

Os sistemas suspensos e estaiados são capazes de bloquear o vãodistância até 200 m. No entanto, seu comprimento médio na prática varia entre 50-150 m.

Vantagens de design

Vamos listar as vantagens das estruturas suspensas e estaiadas:

• Criando uma base favorável para visibilidade, acústica, iluminação.
• Uma variedade de formas estruturais de estruturas suspensas estaiadas podem ser usadas, levando a uma variedade de variações arquitetônicas.
• Pontes deste tipo são capazes de cobrir vãos impressionantes.
• Durante a construção da instalação, não se pode deixar de notar a boa transportabilidade das estruturas utilizadas - fitas e cordas flexíveis podem ser enroladas em rolos ou bobinas.
• O processo de construção de uma ponte é simplificado pelo fato de não haver necessidade de instalação de plataformas, andaimes.
• Quando uma carga é recebida em uma estrutura portante tensionada, toda a área da seção transversal funciona. Ao utilizar aço de alta resistência em sua produção, devido a esta qualidade, é possível reduzir significativamente o consumo deste metal.

Falhas de design

Vamos abordar as desvantagens dos telhados suspensos e estaiados:

• Há um aumento do grau de deformação da estrutura - isso é especialmente verdadeiro para variedades suspensas, porque é necessário definir uma pré-esforço para estabilizar os fios.
• Para perceber a dispersão dos componentes de suporte de carga esticados, são necessários vários contornos de suporte.
• Em alguns casos, há dificuldades na instalação de um sistema de drenagem.

Recursos de sistemas estaiados

A composição das estruturas suspensas estaiadas é constituída por cordas ou cabos retos esticados de suporte de carga, bem como componentes rígidos - cremalheiras, vigas, etc. Dado que os caras são retos, eles podem consistir em perfis de tiras ou hastes. É importante observar que o ângulo de inclinação das mortalhas não deve atingir 25-30 graus.

O esquema mais simples de sistemas estaiados é uma viga estaiada. É típico para isso que os caras em um ou mais lugares apoiem a viga de enrijecimento. Ao mesmo tempo, eles próprios irradiam do topo dos pilares ou se assemelham aos contornos de uma harpa quando são paralelos entre si.

Variedades de sistemas suspensos

Depois dos sistemas de cabos, vamos ver as variedades de sistemas suspensos:

• Faixa simples. Eles são realizados em salas de formas redondas e retangulares. A percepção da expansão dos fios metálicos é fornecida por postes, estacas, extensões da edificação, etc. O uso de fios ou arcos flexíveis como suportes intermediários é típico. O revestimento é estabilizado com painéis de concreto armado da cobertura, costuras de embutimento.
• Duas correias. Além das cordas portantes, também possuem cordas estabilizadoras, que são conectadas a estrias ou espaçadores portantes. Menos ainda, as desvantagens dos sistemas suspensos são detectadas ao usar um esquema de revestimento combinado convexo-côncavo.
• Redes de cabos (uma espécie de duas correias). Suas vantagens indiscutíveis são a variedade de formas e vantagens arquitetônicas alcançadas comdesign qualificado.
• Revestimentos de membrana. São revestimentos contínuos de camada única constituídos por folhas ou tiras, que são cortadas e conectadas de tal forma que formam uma superfície pré-planejada de curvatura dupla ou simples. Eles se distinguem do fundo de outras estruturas suspensas pelo cumprimento da tarefa de fechamento e suporte. Mas as desvantagens significativas do revestimento de membrana são a baixa resistência ao fogo devido às grandes superfícies de metal exposto, exposição à corrosão, como resultado da qual a espessura mínima da chapa de aço deve estar dentro de 4-5 mm com uma tolerância de 1-2 milímetros. As membranas podem ser cilíndricas, circulares, em forma de tenda.

Vamos passar especificamente para pontes suspensas e estaiadas.

Ponte estaiada

Esta variedade é caracterizada por um tipo especial de sistemas de rolamento - treliças de cabos, que são formadas por hastes flexíveis esticadas (caras). Às vezes existem variações combinadas em que as partes inferiores dessas treliças são substituídas por vigas de enrijecimento. O trabalho deste último é voltado para a flexão, e a função é apoiar a plataforma da via. Os caras aqui são fios de alta resistência, formados em feixes, ou cordas de aço.

Tanto as treliças de cabos quanto os sistemas combinados nesta estrutura são suportados por postes. Dos locais onde os cabos estão suspensos no pilão, a componente horizontal de sua pressão de suporte é transferida para as âncoras por um sistema de cabos de sustentação. Se houver uma viga de enrijecimento, as extremidades dos suportes são fixadas nela, e é por isso que o sistema se transforma em um sem espaço externo. Construção de estradasjá está preso aos nós das treliças estaiadas.

A primeira ponte estaiada na União Soviética foi construída em 1932 sobre o rio Magana (atual Geórgia). No entanto, a primeira ponte do moderno sistema estaiado apareceu apenas em 1956 - este é o Stomsund sueco. A pioneira ferrovia estaiada foi construída em 1979 em Belgrado.

A primeira ponte estaiada no território da Rússia moderna é a Oktyabrsky sobre o rio Sheksna (Cherepovets). A sua construção terminou em 1979. Na Federação Russa também existe um detentor de registro de estrutura estaiada. Esta é a ponte russa em Vladivostok, bloqueando o Bósforo Oriental. Distingue-se pelo maior vão - 1104 m (o comprimento total é de 1886 m), que é suportado por dois postes.

Vantagens e desvantagens de uma ponte estaiada

Vamos considerar os prós e os contras de tais pontes. Para melhor compreensão, resolvemos apresentá-los a você na forma de uma tabela abaixo.

Dignidade	Falhas
Estruturas leves de suporte de carga	Rigidez reduzida - usada apenas como pontes urbanas ou rodoviárias
A capacidade de sobreposição é grande o suficiente	Em casos raros, pode ser usada como ponte ferroviária - apenas com um certo projeto de viga de reforço
O consumo de material é mínimo, além disso, não é necessária a compra de estruturas caras
Possibilidade de montagem saliente
Estética arquitetônica
Ao contrário dos pendurados, eles são mais imóveis

Para concluir, vejamos as pontes suspensas.

Ponte Suspensa

Ponte suspensa (caso contrário - suspensa) - uma estrutura cuja estrutura principal de suporte são elementos flexíveis (cordas, correntes, cabos, etc.) operando em tração, e a via está em estado suspenso. Essas pontes são um verdadeiro achado nos casos em que é necessária uma grande cobertura, e é perigoso ou impossível instalar suportes intermediários (por exemplo, em um rio navegável).

Estruturas de mancais são suspensas entre pilares construídos em ambas as margens. A estes cabos já estão fixadas vigas verticais, às quais está suspensa diretamente a parte viária do vão principal. Uma carga concentrada permite que a estrutura de suporte altere sua forma, o que reduz a rigidez da ponte. Para evitar que isso aconteça, a via é reforçada com vigas longitudinais.

As primeiras pontes suspensas foram construídas pelos antigos egípcios, incas e outros povos da América Central e do Sul, sudeste da Ásia. Construções do tipo moderno começaram a aparecer nos séculos XVII-XVIII. na Espanha, França, Grã-Bretanha e, mais tarde, nos EUA. Na Rússia, a primeira ponte suspensa foi construída em 1823 no parque Ekateringof em São Petersburgo. Uma das pontes suspensas domésticas mais famosas da atualidade pode ser chamada de Krymsky em Moscou, construída em 1938

Vantagens e desvantagens das pontes suspensas

Considere os prós e contras dessas estruturas suspensas, que são apresentadas na tabelaabaixo.

Dignidade	Falhas
É necessário relativamente pouco material para construir um vão principal longo	Rigidez insuficiente - a ponte é perigosa para operar, por exemplo, durante uma tempestade
Peso morto leve da estrutura	Para a confiabilidade dos suportes de pilões, é necessária uma base de capital
Pontes deste projeto podem ser construídas bem acima da superfície da água, o que é muito útil para reservatórios navegáveis	Com uma carga muito irregular, a lona da ponte suspensa tende a dobrar, o que impede seu uso como ferrovia
Não são necessários suportes intermediários
Sob a forte ação dos elementos ou cargas sísmicas, essas pontes podem dobrar sem causar danos à estrutura como um todo

Isso é tudo o que queríamos falar sobre estadias, estadias, pontes. Coberturas suspensas e estaiadas são fáceis de construir, capazes de cobrir grandes vãos, parecer harmoniosas e fornecer espaço para soluções de design. No entanto, eles também têm suas desvantagens, que impõem restrições, por exemplo, para a construção de certos tipos de pontes.