Estruturas artificiais: tipos, classificação, construção, manutenção, operação e reparo

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

O conceito de "estruturas artificiais" é usado como um nome genérico para vários objetos que são erguidos no cruzamento de estradas com rios, córregos, outras linhas de transporte, fluxos de águas pluviais e fundidas, desfiladeiros profundos, áreas urbanas, montanhas gamas. Para que tudo isso?

Introdução

A criação de estruturas artificiais permite resolver os seguintes problemas:

1. Assegura a circulação segura de pessoas nas vias de transporte.
2. Permite estabilidade de taludes deformáveis e redondos.
3. Regula o fluxo de água para proteger as vias de lavagem e encharcamento.

Exemplos incluem pontes e túneis, tubulações, viadutos, viadutos, muros de contenção, pontes de pedestres, estruturas regulatórias, galerias, sifões, fluxos de lama, correntes rápidas, calhas, cais de balsas, aterros filtrantes. Deve-se notar que há um viés muito claro em relação aos representantes individuais. Então, mais de noventa por cento de todosinstalações.

Qual é o propósito deles?

A construção dos objetos criados é muito complexa e cara. Além disso, a manutenção de estruturas artificiais custa uma quantia considerável. Substituí-los é um trabalho árduo. Portanto, não é surpreendente que eles sejam calculados para uma longa vida útil. Ao mesmo tempo, observa-se um padrão interessante - estruturas artificiais que são construídas em momentos diferentes de acordo com vários projetos, atendem a determinados requisitos técnicos específicos e também diferem em termos de finalidade, tipos de estruturas, sistemas de implementação e capacidade de carga. A combinação desses fatores complica muito a operação, reparo e manutenção. Vejamos os representantes individuais desse grupo de estruturas.

Como eles são?

E devemos começar aqui com pontes. Neste caso, os seguintes objetos devem ser mencionados:

1. A ponte em si. É uma estrutura ao longo da qual uma determinada estrada passa por um obstáculo específico. Por exemplo, as vias férreas muitas vezes atravessam as barreiras de água desta forma. Embora possa haver um desfiladeiro profundo, a estrada é para outro tipo de transporte.
2. Passagem. Encontrado em cruzamentos de estradas e ferrovias.
3. Ponte de cavalete. Fundação para pistas nas grandes cidades. Os viadutos são uma espécie de pontes, para as quais é fornecido um arranjo irregular e uniforme de suportes. Isso é feito para restringir menos as ruas e fornecer passagem / passagem conveniente sobeles.
4. Viaduto. São pontes altas usadas para atravessar desfiladeiros de montanhas, ravinas profundas e vales.
5. Aqueduto. Isso significa uma ponte ou viaduto com um conduíte feito na forma de um tubo, bandeja, canal. É construído nos casos em que o local do fluxo do líquido cruza com um desfiladeiro, rio, estrada, ravina, bem como vários outros obstáculos.
6. Ponte de pedestres. Criado para garantir a segurança das pessoas durante a transição por partes potencialmente perigosas da área. Por exemplo, plataformas suburbanas, grandes estações, um túnel, uma rodovia principal, vários trilhos de trem.

Esta não é a lista completa

Existem muitos outros tipos e classificações de estruturas artificiais, que incluem objetos de propósito especial. Por exemplo, as pontes não devem apenas ser fortes o suficiente para permitir que o tráfego se mova livremente, mas também para permitir a passagem segura e desobstruída da água, bem como o tráfego fluvial/marítimo, quando necessário. Eles devem ser classificados com base em padrões de projeto para sua capacidade de carga. Dependendo da largura do obstáculo cruzado, características de design e elevação acima do solo, eles podem ser de um, dois, três e vários vãos. Não devemos esquecer as estruturas subterrâneas. Os bueiros são uma opção popular. Eles estão sendo construídos de forma a atender a demanda atual de suprimentos, além de levar em conta o desenvolvimento nos próximos 15-20 anos.

Sobre túneis

Muitas vezes eles são colocados em áreas montanhosas. Isso é feito para evitar inúmeros desvios, o desenvolvimento de reentrâncias profundas e por outros motivos semelhantes. A rocha é removida ao longo de um caminho predeterminado. O desenvolvimento resultante é fixado com tubos de concreto, pedra e metal. Ao realizar trabalhos em túneis, existem duas formas principais de trabalhar:

1. O revestimento temporário é fixado em solos rochosos.
2. Escudo de afinação em uso.

As estruturas subterrâneas criadas de acordo com sua finalidade são divididas em rodoviárias, ferroviárias, metroviárias, hidráulicas, mineradoras, utilidades e várias outras. Muitas vezes, eles são equipados não apenas em áreas montanhosas, mas também sob o leito do rio (a combinação desses fatores não é excluída). Como regra, assume-se que o perfil longitudinal em uma ou ambas as direções não deve ter uma inclinação superior a 3‰. Embora existam exceções. Além disso, podem ser introduzidos requisitos adicionais para as estruturas que estão sendo criadas. Por exemplo, se o túnel estiver planejado para ser localizado em uma curva, o raio deve ser de pelo menos 600 metros. Ao erguer objetos cujo comprimento será de 1000 m ou mais, é necessário fornecer ventilação artificial (se for planejado o uso de transporte a vapor / tração a diesel). Para túneis, é fornecido um acabamento de concreto, inserções e estruturas de ferro são frequentemente usadas. Se você tiver que criar um objeto em condições hidrogeológicas difíceis, então o metal é usado para decoração.

Outras estruturas artificiais

A lista pode ser muito longa. Este é um aterro, que é usado como parte integrante da construção de uma estrada, e uma barragem. Deve-se notar que é muito comum considerar o conceito de "estruturas artificiais" do ponto de vista de se referir a elas tudo o que uma pessoa fez. Este ponto de vista tem o direito de existir. Mas basicamente eles significam uma lista limitada de objetos. Assim, uma barragem com uma estrada no topo é considerada uma estrutura artificial. Embora seja muito problemático ouvir a mesma definição em relação a uma casa particular. Embora ambos tenham sido construídos por pessoas e, na verdade, sejam estruturas artificiais.

Sobre construção

Este processo não é muito diferente da construção de edifícios comuns. Embora seja necessário levar em conta certas características. Por exemplo, se uma ponte está sendo construída sobre um rio, deve-se ter em mente que ela pode arrastar as estruturas de suporte ao longo do tempo. E isso aumentará a probabilidade de colapso. Portanto, é necessário construir uma estrutura de tal forma que tenha uma certa margem de segurança. Mas isso está longe de ser o único ponto a ser levado em consideração. Por exemplo, pontes e túneis podem precisar ser reparados no futuro. E, ao mesmo tempo, não é permitido fechar o objeto por certos motivos. Nesse caso, é necessário prever a possibilidade de realizar as ações necessárias sem interromper a finalidade funcional principal do objeto. A construção de estruturas artificiais também deve estar de acordo com os códigos e regulamentos aplicáveis.

Sobreoperação

Não basta construir algo. Também é necessário usar adequadamente o objeto e evitar o desenvolvimento de problemas. Suponha que haja uma ponte sobre um rio. O que pode ser dito sobre a exploração? Em primeiro lugar, é necessário estabelecer um limite claro para as cargas. Por exemplo, se um objeto for projetado para suportar 100 toneladas ao mesmo tempo, ele não deve ser muito longo. Além disso, como regra, a carga em um determinado ponto é muito relevante aqui. Ou seja, pode haver restrição de peso dos veículos que cruzam o objeto. Não é incomum que uma ponte fluvial tenha um teto de peso para caminhões que desejam atravessá-la. Por exemplo, 20 toneladas. Às vezes, até mesmo seu movimento é geralmente proibido, porque o objeto é destinado apenas a carros. A questão é até que ponto tais restrições são respeitadas. Afinal, se uma ponte foi construída para carros e a passagem de transporte de carga foi proibida e, ao mesmo tempo, o caminhão foi carregado até a capacidade máxima (por exemplo, 30 toneladas), isso poderia terminar em um acidente.

Sobre o conteúdo

O melhor problema é aquele que foi evitado a tempo. Obviamente, você pode esperar até o último momento, depois se recuperar e revisar a situação, realizando reparos caros. Mas um objeto pode durar muito mais se simplesmente receber tempo suficiente para manutenção. Por exemplo, temos uma ponte sobre um desfiladeiro de concreto. A manutenção envolve inspeção periódica e eliminaçãoproblemas até que se generalizem. Por exemplo: houve uma rachadura. Se for coberto qualitativa e rapidamente, em um ano ou alguns você pode ficar calmo. Mas se você perder o momento, espere as chuvas do outono e as geadas do inverno, então na primavera o objeto começará a se espalhar. E não haverá uma pequena rachadura, mas um buraco. Portanto, o conteúdo é muito importante quando se trata de durabilidade.

Sobre a reforma

Se não foi possível proteger de fatores negativos, eles têm muito poder destrutivo (terremoto) ou o objeto simplesmente desmorona com a velhice, então é necessário restaurá-lo. Os reparos podem ser pequenos (vedação de rachaduras individuais) ou grandes. A primeira opção é mais barata, embora precise ser feita com mais frequência. A revisão pode prolongar significativamente a vida útil. Embora custe muito dinheiro. Vamos considerar um pequeno exemplo. Existem estruturas artificiais nas estradas - pontes. Houve uma pequena rachadura. Se foi reparado imediatamente (mesmo que seja processado uma vez por ano - na primavera), em dez anos a ponte ainda será utilizável. Embora, talvez, sua aparência não seja a melhor. Se os problemas forem ignorados, é bem provável que em dez anos seja possível usar essa ponte somente após uma grande reforma e injeções significativas de dinheiro.

Conclusão

Então vimos o que são estruturas artificiais, o que são, o quecaracterísticas de sua construção, operação, manutenção e reparo. Obviamente, as informações fornecidas não são suficientes para aprender a projetar e construir esses objetos por conta própria. Mas você pode entender o assunto do artigo e apoiar uma conversa temática.