Sisteme cu brațe: dispozitiv, avantaje, caracteristici și dezavantaje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Câte tipuri de poduri există în lume? Zeci! Arcuit, cantilever, reglabil, gheață, ponton, retractabil, inundabil, de ridicare, rotativ, agățat, grindă, ca de masă și multe altele. Dar în acest articol vom vorbi cu tine despre o variantă verificată din punct de vedere estetic și de încredere - cu structuri de cabluri suspendate ale acoperișurilor, precum și despre astfel de sisteme în sine.

Sisteme suspendate și suspendate

Structurile suspendate sunt structuri din oțel, ale căror componente portante sunt direcționate la tensiune. Iată-le:

• frânghii de oțel;
• oțel plat sau rotund;
• membrane (foi speciale de oțel);
• profile laminate (pentru prezentare - fire metalice dure), capabile nu numai să se întindă, ci și să se îndoaie.

Structurile de cabluri, spre deosebire de cele anterioare, au nu numai fire întinse în acoperire, ci și elemente rigide. Acestea din urmă funcționează doar pentru îndoire, este posibil să le impună garduri, inclusiv cele care includ acoperiș și pardoseală.

Atât sistemele suspendate, cât și cele suspendate pot bloca deschidereadistanță de până la 200 m. Cu toate acestea, lungimea lor medie în practică variază între 50-150 m.

Avantaje design

Să enumerăm avantajele structurilor suspendate și pe cabluri:

• Crearea unei baze favorabile pentru vizibilitate, acustică, iluminare.
• Se pot folosi o varietate de forme structurale de structuri suspendate pe cabluri, conducând la o varietate de variații arhitecturale.
• Podurile de acest tip sunt capabile să acopere deschideri impresionante.
• În timpul construcției instalației, nu se poate remarca transportabilitatea bună a structurilor utilizate - benzile și frânghiile flexibile pot fi rulate în role sau bobine.
• Procesul de construire a unui pod este simplificat de faptul că nu este nevoie să instalați platforme, schele.
• Când o sarcină este primită într-o structură portantă tensionată, întreaga suprafață a secțiunii transversale funcționează. Atunci când se utilizează oțel de în altă rezistență în producția lor, datorită acestei calități, este posibil să se reducă semnificativ consumul acestui metal.

Defecte de design

Să abordăm dezavantajele acoperișurilor suspendate și pe cabluri:

• Există un grad crescut de deformare a structurii - acest lucru este valabil mai ales pentru soiurile suspendate, deoarece acolo este necesar să se stabilească o pretensionare pentru a stabiliza firele.
• Pentru a percepe extinderea componentelor portante întinse, sunt necesare o serie de contururi de sprijin.
• În unele cazuri, există dificultăți în instalarea unui sistem de drenaj.

Caracteristici ale sistemelor cu tiranți

Alcătuirea structurilor suspendate pe cabluri este frânghii sau cabluri drepte portante întinse, precum și componente rigide - rafturi, grinzi etc. Având în vedere că băieții sunt drepți, aceștia pot consta din profile de bandă sau tije. Este important de reținut că unghiul de înclinare al giulgiurilor nu trebuie să atingă 25-30 de grade.

Cea mai simplă schemă a sistemelor cu armatura este o grindă. Este tipic pentru asta ca tipii din unul sau mai multe locuri susțin grinda de rigidizare. În același timp, ei înșiși fie iradiază din vârfurile pilonilor, fie seamănă cu contururile unei harpe atunci când merg paraleli unul cu celăl alt.

Soiuri de sisteme de suspendare

După sistemele de cabluri, să ne uităm la varietățile de sisteme de suspendare:

• Curea unică. Ele se realizează pe încăperi atât de formă rotundă, cât și dreptunghiulară. Percepția expansiunii firelor metalice este asigurată de stâlpi, băieți, prelungiri la clădire etc. Utilizarea firelor flexibile sau a arcadelor ca suporturi intermediare este tipică. Acoperirea este stabilizată cu panouri de beton armat pentru acoperiș, cusături de încorporare.
• Cu două centuri. Pe lângă frânghiile portante, acestea au și cele stabilizatoare, care sunt conectate la vergeturi sau distanțiere portante. Mai puțin de toate, dezavantajele sistemelor de suspendare sunt detectate atunci când se utilizează o schemă de acoperire combinată convex-concav.
• Rețele de cablu (un fel de două centuri). Avantajele lor incontestabile sunt varietatea modelării și avantajele arhitecturale cu care se obținproiectare calificată.
• Acoperiri cu membrană. Acestea sunt acoperiri continue cu un singur strat constând din foi sau benzi, care sunt tăiate și conectate în așa fel încât să formeze o suprafață pre-planificată de curbură dublă sau simplă. Ele se deosebesc de fundalul altor structuri suspendate prin îndeplinirea sarcinii de închidere și purtare. Dar dezavantajele semnificative ale acoperirii cu membrană sunt rezistența scăzută la foc din cauza suprafețelor mari de metal expus, expunerea la coroziune, ca urmare a faptului că grosimea minimă a tablei de oțel ar trebui să fie de 4-5 mm cu o valoare admisă de 1-2. mm. Membranele pot fi cilindrice, circulare, sub formă de cort.

Să trecem în mod special la podurile suspendate și pe cabluri.

Pod cu tirant

Această varietate se caracterizează printr-un tip special de sisteme de lagăre - ferme de cabluri, care sunt formate din tije flexibile întinse (tire). Uneori există variante combinate în care părțile inferioare ale acestor ferme sunt înlocuite cu grinzi de rigidizare. Lucrarea acestuia din urmă vizează îndoirea, iar funcția este de a susține platforma carosabilului. Tipii de aici sunt sârmă de în altă rezistență, formate în mănunchiuri sau frânghii de oțel.

Atât ferme de cabluri, cât și sistemele combinate din această structură sunt susținute de stâlpi. Din locurile în care cablurile sunt suspendate pe stâlp, componenta orizontală a presiunii de susținere a acestora este transferată ancorelor printr-un sistem de fire de prindere. Dacă există o grindă de rigidizare, atunci capetele bretelelor sunt fixate pe ea, motiv pentru care sistemul se transformă într-unul exterior fără spațiu. Construcția drumuluieste deja atașat la nodurile fermelor de cabluri.

Primul pod cu tiranți din Uniunea Sovietică a fost construit în 1932 peste râul Magana (Georgia modernă). Cu toate acestea, primul pod al sistemului modern de cabluri a apărut abia în 1956 - acesta este Stomsund suedez. Instalația de cale ferată pionieră cu tirant a fost construită în 1979 la Belgrad.

Primul pod cu tiranți de pe teritoriul Rusiei moderne este Oktyabrsky peste râul Sheksna (Cherepovets). Construcția sa s-a încheiat în 1979. În Federația Rusă există și un deținător de recorduri cu structură strâns. Acesta este podul rusesc din Vladivostok, care blochează Bosforul de Est. Se remarcă prin cea mai mare deschidere - 1104 m (lungimea totală este de 1886 m), care este susținută de doi stâlpi.

Avantajele și dezavantajele unui pod cu tirant

Să luăm în considerare avantajele și dezavantajele unor astfel de poduri. Pentru o mai bună înțelegere, am decis să vi le prezentăm sub forma unui tabel de mai jos.

Demnitate	Defecte
Structuri portante ușoare	Rigiditate redusă - folosit doar ca poduri urbane sau rutiere
Capacitatea de suprapunere este suficient de mare	În cazuri rare, poate fi folosit ca pod de cale ferată - numai cu un anumit design al grinzii de rigidizare
Consumul de material este minim, în plus, nu este necesară achiziționarea de structuri scumpe
Posibilitate de montare la suprafață
Estetica arhitecturală
Spre deosebire de cele agățate, acestea sunt mai nemișcate

În concluzie, să ne uităm la podurile suspendate.

Pod suspendat

Pod suspendat (altfel - suspendat) - structură a cărei structură principală de susținere este elemente flexibile (frânghii, lanțuri, cabluri etc.) care funcționează în tensiune, iar carosabilul este în stare suspendată. Astfel de poduri sunt o adevărată descoperire în cazurile în care este necesară o acoperire mare și este periculos sau imposibil să instalați suporturi intermediare (de exemplu, pe un râu navigabil).

Structurile portante sunt suspendate între stâlpi construiți pe ambele maluri. Grinzile verticale sunt deja atașate acestor cabluri, de care este suspendată direct partea de drum a travei principale. O sarcină concentrată permite structurii de susținere să-și schimbe forma, ceea ce reduce rigiditatea podului. Pentru a preveni acest lucru, carosabilul este întărit cu grinzi longitudinale.

Primele poduri suspendate au fost construite de vechii egipteni, incași și alte popoare din America Centrală și de Sud, Asia de Sud-Est. Construcțiile de tip modern au început să apară în secolele XVII-XVIII. în Spania, Franța, Marea Britanie și mai târziu în SUA. În Rusia, primul pod suspendat a fost construit în 1823 în parcul Ekateringof din Sankt Petersburg. Unul dintre cele mai faimoase poduri suspendate interne de astăzi poate fi numit Krymsky din Moscova, construit în 1938

Avantajele și dezavantajele podurilor suspendate

Luați în considerare avantajele și dezavantajele acestor structuri suspendate, care sunt prezentate în tabelmai jos.

Demnitate	Defecte
Este necesar relativ puțin material pentru a construi o deschidere principală lungă	Rigiditate insuficientă - podul este periculos de utilizat, de exemplu, în timpul unei furtuni
Greutate moartă ușoară a structurii	Pentru fiabilitatea suporturilor stâlpilor, este necesară o fundație capitală
Podurile cu acest design pot fi construite la înălțime deasupra suprafeței apei, ceea ce este foarte util pentru rezervoarele navigabile	Cu o sarcină foarte neuniformă, pânza podului suspendat tinde să se îndoaie, ceea ce împiedică utilizarea sa ca cale ferată
Nu sunt necesare suporturi intermediare
Sub acțiunea puternică a elementelor sau a sarcinilor seismice, aceste poduri se pot îndoi fără a provoca nicio deteriorare a structurii în ansamblu

Atât am vrut să vă spunem despre sejururi, sejururi, poduri. Acoperișurile suspendate și pe cabluri sunt ușor de construit, capabile să acopere deschideri mari, să arate armonios și să ofere spațiu pentru soluții de proiectare. Cu toate acestea, au și dezavantajele lor, care impun restricții, de exemplu, pentru construirea anumitor tipuri de poduri.