Sistemas atirantados: dispositivo, ventajas, características y desventajas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

¿Cuántos tipos de puentes hay en el mundo? ¡Docenas! En arco, en voladizo, ajustable, hielo, pontón, retráctil, inundable, elevable, giratorio, colgante, viga, tipo mesa y muchos otros. Pero en este artículo hablaremos con usted sobre una variación estéticamente verificada y confiable: con estructuras de cables colgantes de techos, así como sobre dichos sistemas en sí mismos.

Sistemas atirantados y suspendidos

Las estructuras colgantes son estructuras de acero cuyos componentes de soporte están sometidos a tensión. Aquí están:

• cables de acero;
• acero plano o redondo;
• membranas (chapas de acero especiales);
• perfiles laminados (para presentación - hilos de metal duro), capaces no solo de estirarse, sino también de doblarse.

Las estructuras de cable, a diferencia de las anteriores, no solo tienen hilos estirados en el revestimiento, sino también elementos rígidos. Estos últimos funcionan solo para doblarse, es posible imponerles cercas, incluso las que incluyen techos y pisos.

Tanto los sistemas colgantes como los atirantados pueden bloquear el vanodistancia hasta 200 m. Sin embargo, su longitud media en la práctica varía entre 50-150 m.

Ventajas de diseño

Vamos a enumerar las ventajas de las estructuras colgantes y atirantadas:

• Crear una base favorable para la visibilidad, la acústica y la iluminación.
• Se puede utilizar una variedad de formas estructurales de estructuras suspendidas atirantadas, lo que lleva a una variedad de variaciones arquitectónicas.
• Los puentes de este tipo son capaces de cubrir luces impresionantes.
• Durante la construcción de la instalación, no se puede dejar de notar la buena transportabilidad de las estructuras utilizadas: las cintas y cuerdas flexibles se pueden enrollar en rollos o bobinas.
• El proceso de construcción de un puente se simplifica por el hecho de que no es necesario instalar plataformas ni andamios.
• Cuando se recibe una carga en una estructura portante tensada, trabaja toda el área de la sección transversal. Al utilizar acero de alta resistencia en su producción, debido a esta calidad, es posible reducir significativamente el consumo de este metal.

Defectos de diseño

Hablemos de las desventajas de los techos colgantes y atirantados:

• Hay un mayor grado de deformación de la estructura - esto es especialmente cierto para las variedades colgantes, porque allí es necesario establecer un pretensado para estabilizar los hilos.
• Para percibir la extensión de los componentes de carga estirados, se requieren una serie de contornos de apoyo.
• En algunos casos, existen dificultades para instalar un sistema de drenaje.

Características de los sistemas atirantados

La composición de las estructuras suspendidas atirantadas es cuerdas o cables estirados rectos que soportan carga, así como componentes rígidos: bastidores, vigas, etc. Dado que los chicos son rectos, pueden ser perfiles de tiras o varillas. Es importante señalar que el ángulo de inclinación de los obenques no debe alcanzar los 25-30 grados.

El esquema más simple de los sistemas atirantados es una viga atirantada. Es típico que los tirantes en uno o más lugares soporten la viga de refuerzo. Al mismo tiempo, ellos mismos irradian desde la parte superior de los pilones o se asemejan a los contornos de un arpa cuando van paralelos entre sí.

Variedades de sistemas colgantes

Después de los sistemas de cables, veamos las variedades de sistemas colgantes:

• Cinturón sencillo. Se realizan sobre salas de formas redondas y rectangulares. La percepción de la dilatación de los hilos metálicos la proporcionan los pilones, tirantes, ampliaciones del edificio, etc. Es típico el uso de hilos o arcos flexibles como soportes intermedios. El revestimiento se estabiliza con paneles de hormigón armado para techos, juntas de empotramiento.
• Dos cinturones. Además de las cuerdas de carga, también tienen cuerdas estabilizadoras, que están conectadas a estrías o espaciadores de carga. Menos aún, las desventajas de los sistemas colgantes se detectan cuando se utiliza un esquema de revestimiento combinado convexo-cóncavo.
• Redes de cables (una especie de dos cinturones). Sus ventajas indiscutibles son la variedad de formas y ventajas arquitectónicas logradas condiseño especializado.
• Recubrimientos de membrana. Se trata de revestimientos monocapa continuos formados por láminas o tiras, que se cortan y conectan de tal forma que forman una superficie preplanificada de doble o simple curvatura. Se distinguen del fondo de otras estructuras colgantes por el cumplimiento de la tarea de cerramiento y soporte. Pero las desventajas significativas del revestimiento de la membrana son la baja resistencia al fuego debido a las grandes superficies de metal expuesto, la exposición a la corrosión, como resultado de lo cual el espesor mínimo de la lámina de acero debe estar dentro de los 4-5 mm con un 1-2 permitido. milímetro Las membranas pueden ser cilíndricas, circulares, en forma de tienda de campaña.

Pasemos específicamente a los puentes colgantes y atirantados.

Puente atirantado

Esta variedad se caracteriza por un tipo especial de sistemas de apoyo: las armaduras de cables, que están formadas por varillas flexibles estiradas (tensores). A veces hay variaciones combinadas en las que las partes inferiores de estas cerchas se sustituyen por vigas de refuerzo. El trabajo de este último está dirigido a la flexión, y la función es soportar la plataforma de la calzada. Los muchachos aquí son alambre de alta resistencia, formados en paquetes o cuerdas de acero.

Tanto las armaduras de cables como los sistemas combinados de esta estructura están sostenidos por pilones. Desde los lugares donde los cables están suspendidos en el pilón, la componente horizontal de su presión de apoyo se transfiere a los anclajes mediante un sistema de cables de sujeción. Si hay una viga de refuerzo, entonces los extremos de las riostras se fijan en ella, por lo que el sistema se convierte en uno externo sin espacio. Construcción de carreterasya está unido a los nudos de las cerchas atirantadas.

El primer puente atirantado de la Unión Soviética se construyó en 1932 sobre el río Magana (actual Georgia). Sin embargo, el primer puente del moderno sistema atirantado apareció solo en 1956: este es el Stomsund sueco. La instalación ferroviaria atirantada pionera se construyó en 1979 en Belgrado.

El primer puente atirantado en el territorio de la Rusia moderna es el Oktyabrsky que cruza el río Sheksna (Cherepovets). Su construcción finalizó en 1979. En la Federación de Rusia también hay un titular de registro de estructuras atirantadas. Este es el puente ruso en Vladivostok, que bloquea el Bósforo oriental. Se distingue por el tramo más largo: 1104 m (la longitud total es de 1886 m), que está sostenido por dos pilones.

Ventajas y desventajas de un puente atirantado

Veamos los pros y los contras de estos puentes. Para una mejor comprensión, decidimos presentárselos en forma de tabla a continuación.

Dignidad	Defectos
Estructuras de carga ligeras	Rigidez reducida: solo se utiliza como puente urbano o de carretera
La capacidad superpuesta es lo suficientemente grande	En casos excepcionales, se puede usar como puente ferroviario, solo con un cierto diseño de viga de refuerzo
El consumo de materiales es mínimo, además, no se requiere la compra de estructuras costosas
Posibilidad de montaje en superficie
Estética arquitectónica
A diferencia de los colgantes, son más inmóviles

En conclusión, echemos un vistazo a los puentes colgantes.

Puente colgante

Puente colgante (de lo contrario - colgante) - una estructura cuya estructura principal de soporte son elementos flexibles (cuerdas, cadenas, cables, etc.) que operan en tensión, y la calzada está en un estado suspendido. Estos puentes son un verdadero hallazgo en los casos en que se requiere una gran cobertura y es peligroso o imposible instalar apoyos intermedios (por ejemplo, en un río navegable).

Estructuras portantes suspendidas entre pilones construidos en ambas orillas. A estos cables ya se unen vigas verticales, a las que se suspende directamente la parte de la carretera del vano principal. Una carga concentrada permite que la estructura de soporte cambie de forma, lo que reduce la rigidez del puente. Para evitar que esto suceda, la calzada se refuerza con vigas longitudinales.

Los primeros puentes colgantes fueron construidos por los antiguos egipcios, incas y otros pueblos de América Central y del Sur, el sudeste de Asia. Construcciones de tipo moderno comenzaron a aparecer en los siglos XVII-XVIII. en España, Francia, Gran Bretaña y más tarde en EE. UU. En Rusia, el primer puente colgante se construyó en 1823 en el parque Ekateringof de San Petersburgo. Uno de los puentes colgantes domésticos más famosos de la actualidad puede llamarse Krymsky en Moscú, construido en 1938

Ventajas y desventajas de los puentes colgantes

Considere los pros y los contras de estas estructuras suspendidas, que se presentan en la tablaabajo.

Dignidad	Defectos
Se requiere relativamente poco material para construir un tramo principal largo	Rigidez insuficiente: es peligroso operar el puente, por ejemplo, durante una tormenta
Peso muerto ligero de la estructura	Para la confiabilidad de los soportes de los pilones, se requiere una base de capital
Los puentes de este diseño se pueden construir muy por encima de la superficie del agua, lo cual es muy útil para embalses navegables	Con una carga muy desigual, la lona del puente colgante tiende a doblarse, lo que impide su uso como vía férrea
No se requieren soportes intermedios
Bajo la fuerte acción de los elementos o cargas sísmicas, estos puentes pueden doblarse sin causar ningún daño a la estructura en su conjunto

Eso es todo lo que queríamos contarte sobre estancias, estancias, puentes. Los techos suspendidos y atirantados son fáciles de construir, capaces de cubrir grandes luces, se ven armoniosos y ofrecen posibilidades de soluciones de diseño. Sin embargo, también tienen sus inconvenientes, que imponen restricciones, por ejemplo, para la construcción de ciertos tipos de puentes.