IT8268278A1 - Ponte sospeso a stralli - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale del titolo: "Ponte sospeso a stralli"

RIASSUNTO

In un ponte strallato, composto di una campate terminale (II), in cui la travata carreggiabile (6) appoggia su una spalla (10), e di una mezza campata centrale (I) con un pilone (3) in cemento armato, nonch? di una travata carreggiabile (6) costituita pure di cemento armato e sporgente a sbalzo dai due lati dal pilone, il pilone (3) ? realizzato in modo che pu? assorbire all'incirca due terzi del momento flettente dovuto a carico di traffico unilaterale mediante spostamento della risultante dai carichi verticali entro la sua sezione trasversale centrale. Gli stralli (71), i quali collegano le due estremit? (8,9) della travata carreggiabile (6) attraverso la punta del pilone (3), sono rinforzati rispetto ai restanti stralli (7) per l'assorbimento della restan te parte del carico di traffico. La travata carreggiabile (6) stessa ? costituita da una cassa vuota ? pi? celle con altezze di costruzione proporzionalmente bassa senza traversa secondo il sistema V?erendeel

(Fig. 1)

li*invenzione riguarda un ponte sospeso a strai li con almeno un pilone di cemento armato bloccato nel corpo di fondazione e con una travata carreggiabile, pure fabbricata di cemento armato, sporgente a sbalzo verso i due lati dal nilone e collegata con questo in modo rigido, ma altrimenti proporzionalmente flessibile, e la quale ? soppor tata da stralli paralleli, estendentisi in piani verticali .

Il principio fondamentale del classico ponte a stralli consiste nel sosnendere la piattaforma car reggi8bile e la trave di irrigidimento che formano generalmente una unit? con stralli al pilone. La componente orizzontale della forza degli stralli viene immessa come forza premente nell8 trave di irrigidimento,, mentre la componente verticale della forza degli stralli annulla largamente il proprio peso della trave di irrigidimento insieme con la piattaforma acrreggiabile. L'allungamento degli stralli viene compensato mediante precarico.

La treve di irrigidimento subisce momenti flettenti per carico di traffico unilaterale particolarmente quando i due piloni vengono piegati nella stessa direzione dal carico della cempata di bordo e della mezza campate centrale, Per ottenere una visione complessiva circa l'effetto di questi cari chi unilaterali, vengono scomposti in due gruppi di carichi. Il primo gruppo viene distribuito uniformemente e simmetricamente sulle due campate cen trali e le due campate di bordo, il secondo ? imma ginato 8ntimetrico. Il primo gruppo carica i piloni centricamente, il secondo piega i piloni verso un lato.

Nel classico ponte strallato, il primo gruppo di carichi viene sopportato dal pilone, mentre il secondo gruppo csrica soltanto la trave di irrigidimento, la quale per questo caso di carico deve es sere dimensionata come trave ad appoggio libero del la lunghezza della campata di bordo ovvero della lunghezza di met? campata centrale per 1? met? del carico di traffico. In considerazione della limitazione dell'inflessione, la sua altezza ammonta ad almeno ad 1/100 della luce centrale. L'altezza di costruzione ? pertanto proporzionalmente grande, di conseguenza la trave di irrigidimento molto rigida e, sopra tutto quando consiste di cemento armato, molto pesante.

Rispetto ad un ponte strallato in acciaio, un ponte strallato, in cui i piloni e la trave di irrigidimento consistono di cemento armato, presenta il vantaggio che questi organi prementi causano co sti minori malgrado il loro maggior peso. Particolarmente si possono risparmiare costi quando si rie sce a ridurre il peso della trave di irrigidimento.

A questo proposito ? noto il progetto, non ancora elaborato a fondo, di un ponte strallato, in cui come trave di irrigidimento ? utilizzata una piastra di cememto armato piena, proporzionalmente piatta (rivista "Der Bauingenieur" /L'ingegnere civile/, 1967, No. 11, pag. 4-05/4-06). In questo ponte strallato che si estende su pi? campate e di cui sono de scritte soltanto le campete centrali, i piloni sono bloccati nei corpi di fondazione e devono assorbire il momento di rovesciamento,prodotto dal carico di traffico unilaterale,in misura piena'. Gli stralli, i quali sono disposti sui due lati del pieno di mez zeria longitudinale verticale del ponte a breve di stanza de detto piano, consistono di barre di accia io disposte all'interno di una scatola di acciaio. Le cavit? delle scatola sono costipate di rnslts di cemento iniettata.

Per migliorare le resistenza elle oscillazioni dell'ancoramento di un organo di trazione posto in tensione per grandi carichi in un elemento costru? to in calcestruzzo, per esempio di uno strallo di un ponte strallato, ? anche noto di disporre gli e lementi di trazione in un involucro comune, il qua le si estende fino entro l'elemento di calcestruzzo ed almeno nella zona di entrata nell'elemento di calcestruzzo consiste di un mantello metallico, il quale si trova in collegamento, non solo con gli organi di trazione mediante malta di cemento introdotta dopo la tesatura, ma anche con l'elemento costruito in calcestruzzo. (Brev. germ. 2114 863)? L'invenzione si propone di creare, in un ponte strallato del tipo sopra indicato, una realizzazione staticamente ed economicamente ugualmente conveniente per quanto riguarda una camp?ta di bordo, in cui la trave carreggiabile appoggia sulla spalla ed ? impedita a deformarsi,in seguito a carichi di traf fico unilaterali, grazie a questo appoggio.

Secondo l'invenzione questo problema ? risolto attraverso il fatto che in un ponte sospeso a strai li, costituito da UIB campata terminale, in cui la travata carreggiabile appoggia su una spalla con possibilit? di spostamento orizzontale, e da una me t? di campata centrale ovvero una ulteriore campata terminale, il pilone ? formato in modo che pu? as sorbire all'incirca due terzi del momento fletten te da cerico di traffico unilaterale mediante spo stamento della risultante dai carichi verticali entro la sua sezione trasversale centrale, e che gli stralli, i quali collegano le due estremit? della trave carreggiabile attraverso le punta del pilone, sono realizzati in modo rinforzato per 1* assorbimento della parte restante del carico di traffico, rispetto ai rimanenti stralli del ponte.

Gli stralli consistono convenientemente ciascu no di una pluralit? di aste di acciaio con limite di snervamento preferibilmente medio, le quali so no disposte in un tubo di acciaio e dopo le tesature sono portate in collegamento con il tubo mediante iniezione di materiale indurente, per esem pio malta di cememto, nel vano del tubo di acciaio non riempito dalle aste di acciaio.

Vantaggiosamente la trave carreggiabile ? forme ta a guisa di scatola cava a pi? celle di altezza proporzionalmente bassa senza traversa secondo il sistema Vierendeel, i cui organi di trazione sono convenientemente precaricati.

L'invenzione ? basata sulla considerazione che con una realizzazione rigida, bloccata nel corpo di fondazione, di un pilone di cemento armato, il carico di traffico unilaterale PU? essere sopportato per la maggior parte mediante disposizione .a sbai zo e solo una m?nima parte di questo carico deve es sere sopportata a partire della base : pilone - spai la - mediante gli stralli disposti alle estremit? della trave di carreggiata, attraverso la punta del pilone. Cos? si ottiene che il sistema appoggia,non come nel classico ponte strallato pi? o meno pienamente sulla trave di irrigidimento, ma che la perte prevalente, circa due terzi di questo momento di sbalzo, sporge fuori del pilone e che solo una piccola parte, circa un terzo, viene sopportato a partire dalla base pilone-spalla mediante stralli supplementari, eventualmente rinforzati adeguatamente, i quali sono condotti tramite la punta del pilone alle giunzione nella campata centrale.

La particolare conformazione degli stralli in aste di acciaio e di un tubo di acciaio posto in col legamento con queste presenta, accanto al vantaggio delle migliore resistenza alle oscillazioni dell'ancoramento che, nel ceso di stralli sospesi liberamen te a causa della freccia variabile sotto i carichi variabili del ponte ? problematico, anche il vantaggio di favorire il trasferimento del momento di sbai zo da carico di traffico unilaterale dalla trave di carreggiata al pilone.

Una trave di carreggiata, realizzata secondo il sistema Vierendeel ? particolarmente adatta per compensare gli abbassamenti e sollevamenti all'estremit? di un braccio a sbalzo, dovuti alla flessione del pilone, mediante piegamento elastico. La sua altezza ? stabilita sui bordi dall'ancoramento degli stralli che non pu? oltrepassare una misura minima indispensabile. Un lato superiore ? determi nato dall'inclinazione trasversale dalla piattafor ma carreggiabile ed il suo lato inferiore ? preferibilmente piano per poter opporre un momento resi sistente massimo possibile rispetto alla rigidit? ella flessione.

La scatola cava stessa ? suddivisa in celle, le cui nervature verticali tra le piastre continue sui lati .superiore ed inferiore della scatola cava sono molto basse. Cos? le barre del sistema Vierendeel fungenti da telaio possono essere tanto larghe,quan to ? richiesto per 1*assorbimento della spinta, sen za che si produca un peso eccessivo. Il precarico dei tiranti del sistema serve a ridurre inevitabili carichi secondari.

Lo scopo principale del sistema Vierendeel ? la eliminazione delle traverse, consuete per siffatte travi carreggiabili, il cui peso rappresenterebbe per l'intera costruzione un carico pari a quello del traffico. Cos? tutta la massa di calcestruzzo della trave di carreggiata ? disponibile per la trasmissione della forza longitudinale, il che ap porta un grande risparmio di costi. Ulteriori van taggi derivano dalla riduzione dell'altezza della trave di carreggiata, cio? in seguito alla diminu zione delle forze del vento che vi si applicano, e dalla possibilit? di abbassare i livellamenti delle piattaforma di carreggiata e di risparmiare cos? i costi per i ponti di accesso. La realizzazione della trave secondo il sistema Vierendeel permette anche di semplificare ed accelerare la fab bricazione della trave mediante prefabbricazione di singoli trstti liberi, il che permette di appli care un lavoro cadenzato assai conveniente che riduce ulteriormente i costi.

L'invenzione ? descritta in appresso con maggior dettaglio in bese all'esempio di attuazione illustrato nel disegno, in cui:

la fig. 1 ? una vista laterale di un ponte a stralli secondo l'invenzione;

la fig. 2 ? una sezione trasversale di uno strai lo in scala ingrandita;

la fig. 3 illustra un dettaglio dell1sncoramento di uno strallo nella trave di carreggiata; le fig. 4 ? une sezione trasversale della trave di carreggiata, e

la fig. 5 ? una sezione trasversale parziale del la treve di carreggiata in scala ingrandita.

La struttura di base di un ponte strallato ? illustrata nella fig. 1 in una vista laterale. Da uno specchio di acqua 1 sporgono i piloni 2 e 3, i quali sono bloccati in corpi di fondazione 4 e 5. Una trave di carreggiata 6 ? sospesa a stralli 7, 7'che sono disposti in due piani portanti laterali 8 (fig.

4). Gli stratti 7? 7' sono ancorati da una parte ai piloni 2, 3 e dall'altra parte nella trave di car -reggiate 6.

Il ponte strallato secondo la fig. 1 presenta una grande campsts centrale I e due campate terminali II corrispondentemente pi? corte. Le travi di carreg giste 6 delle due parti del ponte sono congiunte tra loro nel centro 8 del ponte per mezzo di uno snodo a forza trasversale ed alle estremit? 9 sono appoggiate in modo spostabile longitudinalmente su spalle 10;? Gli stralli 7 consistono di una pluralit? di este di acciaio 11 con limite di shervamento preferibilmente medio, le quali sono disposte in un tubo di ac ciaio 12. Le aste di acciaio 11 sono preferibilmente munite di nervature laminate a caldo e formanti una filettatura per poter essere avvitate sul corno di ancoraggio o collegamento formato corrispondentemen te. La cavit? del tubo di acciaio 12 non riempita dalle este di acciaio 11 ? riempita con malta di cemento 13. Gli stralli 7' che collegano le estremit? delle travi di carreggiata 6 con la zona centrale 8 del ponte sono adeguatamente rinforzati.

Un ancoramento di uno strallo 7 nella trave di carreggiata 6 ? accennato nella fig. 3? La trave 6 ? provvista in corrispondenza di questo ancoramento sia sul lato superiore che inferiore di un rispetti vo ingrossamento 14, 15? Nell'ingrossamento superio re 14 il tubo di acciaio 12?penetra di una certa misura che ? sufficiente per trasmettere i carichi di traffico assorbiti dal tubo di acciaio mediante collegamento si calcestruzzo della trave 6. Nell' ingrossamento 15 sul lato inferiore della trave ? disposto l'ancoramento 16 delle aste di acciaio 11.

La fig. 4 mostra una sezione trasversale della trave di carreggiata 6. Questa ? formate a guisa di telaio chiuso a pi? barre, in cui la piattaforma di carreggiata 17 rappresenta la chiusure superiore e la piattaforma di fondo 18 la chiusura inferiore, mentre le nervature longitudinali 19 formano le bar re del telaio. Questo sistema statico ? anche deno minato sistema Vierendeel. La configurazione appros simativamente a forma di tetto della sezione trasver ? dovuta alla inclinazione trasversale del manto della carreggiata per il deflusso laterale dell' acqua in superficie.

Nella fig. 5? in un dettaglio della fig. 4 in scala ingrandita ? accennato come la piattaforma di fondo 18 della trave di carreggiata 6 che rap presenta l'organo di trazione del sistema vier? endeel, ? precaricste mediante tiranti 20, 21. Corrispondentemente alle grandezza dei momenti flettenti, gli ancoraggi di questi tiranti 20, 21 sono disposti a scaglioni; cos? il tirante 20 ? previsto in un ancoramento 22 nella zona esterna in prossimit? del piano di sospensione 24, mentre 1 'ancoramento 25 del tirante 21 si trova nella zo na della barra esterna 19'?

Claims (3)

RIVENDICAZIONI

1. Ponte sospeso a stralli con almeno un pilone di cemento armato bloccato nel corpo di fondazione ed una trave di carreggiata, pure di cemento armato, sporgente a sbalzo d8i due lati del pi Ione e collegata rigidamente con questo, ma del resto proporzionalmente flessibile, la quale ? portata da stralli paralleli estendentisi in piani verticali, caratterizzato dal fatto che in un ponte a stralli costituito da una campata termine le (II), nella quale la trave di carreggiata (6) appoggia su una spalla (10) con possibilit? di spo stamento orizzontale, e d? una mezza campata centrale (I) oppure da una ulteriore campata terminale (II), il pilone (3) ? realizzato in modo che pu? sopportare all'incirca due terzi del momento flettente dovuto 8l carico di traffico unilaterale attraverso spostamento della risultante dai carichi verticali entro la sua sezione trasversale centrale, e che gli stralli (7') che collegano le due estremit? (8, 9) della trave di carreggiata (6) attraverso la punta del pilone (3) sono rinforzati, per l'assorbimento della parte res?due del carico di traffico, rispetto ai rimanenti stralli (7).

2. Ponte sospeso a stralli secondo la rivendicazione 1, caratterizzato del fatto che gli stralli (7,7?) consistono ciascuno di una pluralit? di aste di acciaio (11) con limite di snervamento preferibilmente medio, le quali sono disposte in un tubo di acciaio (12) e dopo la tesatura sono collegate con questo tubo mediante iniezione di materiale indurente, per esempio mqlta di cemento (13), nel vano,non riempito dalle aste di acciaio (11), del tubo di acciaio (12).

3. Ponte sospeso a stralli secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che la trave di carreggiata (6) ? formata a guisa di sceto la cava a pi? celle, con altezza di costruzione pr? porzionalmente bassa senza traverse, secondo il sistema Vierendeel.

4, Ponte sospeso a stralli secondo la rivendicazione 3i caratterizzeto dal fatto che gli organi di trazione del sistema Vierendeel sono precaricati.