Pod suspendat

Pod suspendat  - un pod în care structura principală de susținere este realizată din elemente flexibile (cabluri, frânghii, lanțuri etc.) care lucrează în tensiune, iar carosabilul este suspendat. Podurile suspendate sunt adesea denumite „poduri suspendate”, cu toate acestea, termenul „pod suspendat” nu este folosit în literatura de specialitate despre arhitectură și construcții . Primele exemple moderne de acest tip de pod au fost construite la începutul anilor 1800 [1] [2] . Podurile suspendate simple, cărora le lipsesc suspensiile verticale, au o istorie lungă în multe regiuni muntoase ale lumii.

Podurile suspendate găsesc cea mai reușită aplicație în cazul unei lungimi mari de pod, a imposibilității sau pericolului instalării unor suporturi intermediare (de exemplu, în locuri navigabile). Podurile de acest tip arată foarte armonioase, unul dintre cele mai faimoase exemple este Podul Golden Gate, situat la intrarea în Golful San Francisco .

Principalele cabluri portante (sau lanțuri) sunt suspendate între stâlpi instalați de-a lungul malurilor . La aceste cabluri sunt atașate cabluri sau grinzi verticale, pe care este suspendată patul carosabil al travei principale a podului. Cablurile principale continuă în spatele stâlpilor și sunt ancorate la nivelul solului. Prelungirile de cablu pot fi folosite pentru a susține două deschideri suplimentare.

Sub acțiunea unei sarcini concentrate, structura de susținere își poate schimba forma, ceea ce reduce rigiditatea podului. Pentru a evita abaterile în podurile suspendate moderne, carosabilul este armat cu grinzi longitudinale sau ferme care distribuie sarcina.

Se mai folosesc constructii in care carosabilul este sustinut de un sistem de franghii drepte fixate direct pe piloni. Asemenea poduri se numesc cu tirant .

Avantajele podurilor suspendate

• Spațiul principal poate fi realizat foarte lung cu o cantitate minimă de material. Prin urmare, utilizarea unui astfel de design este foarte eficientă în construcția de poduri peste chei largi și bariere de apă. În podurile suspendate moderne, cablurile de sârmă și cablurile din oțel de înaltă rezistență, cu o rezistență la tracțiune de aproximativ 2–2,5 GPa (200–250 kgf/mm²), sunt utilizate pe scară largă, ceea ce reduce semnificativ greutatea proprie a podului.
• Podurile suspendate pot fi construite mult deasupra apei, permițând chiar și navelor înalte să treacă pe sub ele.
• Nu este nevoie de instalarea unor suporturi intermediare, ceea ce oferă mari avantaje, de exemplu, în cazul faliilor montane sau al râurilor cu curenți puternici.
• Fiind relativ maleabile, podurile suspendate se pot îndoi sub vânturi puternice sau sarcini seismice fără a compromite integritatea structurală, în timp ce podurile mai rigide trebuie construite mai puternice și mai grele.

Dezavantajele podurilor suspendate

• Podul suspendat, în principiu, este o aripă . Și acest lucru necesită, la proiectarea și conectarea la locul de instalare, un calcul obligatoriu al proprietăților sale aerodinamice . Din cauza rigidității insuficiente a podului, poate fi necesară blocarea traficului pe vreme furtunoasă (vezi Istoria podului Tacoma ).
• În vânt puternic, stâlpii sunt supuși unui cuplu mare , așa că necesită o fundație bună, mai ales în soluri moi.
• Tabloul podului se înclină puternic dacă sarcina este concentrată într-o secțiune semnificativ mai mult decât în ​​altele. Din acest motiv, podurile suspendate sunt mai puțin utilizate ca poduri de cale ferată decât alte tipuri. Cu toate acestea, există multe exemple de combinare a traficului rutier și feroviar (de obicei în diferite niveluri) pe un pod suspendat: Podul Manhattan din New York , Podul 25 aprilie din Lisabona și multe altele. alții

Structura construcției

Tensiunile principale dintr-o punte suspendată sunt tensiunile de tracțiune în cablurile principale și tensiunile de compresiune în suporturi, tensiunile în deschiderea în sine sunt mici. Aproape toate forțele din suporturi sunt îndreptate vertical în jos și stabilizate prin cabluri, astfel încât suporturile pot fi foarte subțiri. Distribuția relativ simplă a sarcinilor pe diferite elemente structurale simplifică proiectarea podurilor suspendate.

Sub influența propriei greutăți și a greutății travei podului, cablurile se înclină și formează un arc aproape de o parabolă . Un cablu neîncărcat suspendat între două suporturi ia forma unui așa-zis. " catenară ", care este aproape de o parabolă într-o secțiune aproape orizontală. Dacă greutatea cablurilor poate fi neglijată, iar greutatea travei este distribuită uniform pe lungimea podului, cablurile iau forma unei parabole. Dacă greutatea cablului este comparabilă cu greutatea carosabilului, atunci forma acestuia va fi intermediară între o catenară și o parabolă.

• Diferențele dintre tipurile de poduri suspendate

• Pod suspendat

• Pod cu ,
  constructie in stil "Bunch".

• Pod cu tirant,
  design în stilul „Fan”

Contur istoric

Ideea de a folosi elemente flexibile întinse de origine vegetală (liane, bambus) pentru a bloca râurile și cheile a apărut aparent în zorii societății umane. Există date istorice suficient de sigure despre construcția unor astfel de poduri în Egiptul Antic , Asia de Sud-Est , Japonia , America Centrală și de Sud .

În Tibet și Bhutan , peste cincizeci de poduri suspendate au fost construite de Tangtong Gyalpo (1385-1464 sau 1361-1485), care a folosit lanțuri de oțel forjat în construcții. (Se crede că a construit 108 poduri cu lanțuri de fier (conform altor surse - 58 de poduri suspendate) [3] ) În special, unul dintre podurile sale suspendate Chushul Chakzam , construit în 1430 peste râul Yarlung Tsangpo , la 65 km. din Lhasa , avea o lungime de aproximativ 140 de metri și a existat până la mijlocul secolului XX. Conform descrierii, elementele principale ale podului erau două lanțuri groase prinse pe grinzi puternice de lemn montate pe stâlpi, peste lanțuri erau întinse secțiuni de frânghii de patru metri, de care erau atașate scânduri de lemn de 1 m x 30 cm astfel încât unul persoana ar putea trece. Unele poduri construite de Thangtong Gyalpo în Tibet și Bhutan sunt încă în funcțiune astăzi. De exemplu, podul suspendat peste râul Pho de la Punakha , la 30 de metri deasupra solului și 300 de metri lungime, este cel mai lung pod suspendat din Bhutan și este încă în uz astăzi.

Podurile suspendate ale incașilor sunt raportate în mod repetat în cărțile sale de Cieza de León ( 1553 ):

„Pe fiecare mal al râului s-au instalat două pietre mari, puternice, minate în întregime cu fundații foarte adânci și puternice, pentru a construi un pod din crengi țesute în funie, ca niște frânghii, cu ajutorul căruia se extrage apa printr-o roată. pe pompe. Și sunt atât de puternici încât caii dezlănțuiți pot merge pe ei, de parcă ar merge pe podul de la Alcantara sau Córdoba. Când am trecut-o, avea 166 de picioare lungime”. [patru]

Calea lui Ciesa mergea de-a lungul drumului incas (3000 km lungime de la Cusco la Quito ), unde a întâlnit aproape neatinse și parcă întinse într-o singură linie, monumente arhitecturale și poduri suspendate , a căror tehnică de tragere era înaintea gândirii inginerești moderne de atunci. de câteva secole. [5]

Tranziția de la structurile primitive de poduri suspendate la sistemele moderne datează din secolele XVII-XVIII. și este asociat cu numele spaniolului Verrantius , francezului Poyet și englezului James Finley . Acesta din urmă a primit un brevet pentru sistemul său de agățat în 1801. [6] .

Primele poduri suspendate care s-au dovedit capabile să îndeplinească cerințele moderne au fost construite în America de Nord la sfârșitul secolului al XVIII-lea . Primul pod suspendat a fost construit de James Finlay în Pennsylvania în 1796  . La începutul secolului al XIX-lea , existau deja destul de multe astfel de poduri în acest stat. Cel mai mare dintre acestea a fost podul peste râul Schuylkill de lângă Philadelphia . Inginerii britanici au urmat exemplul americanilor, astfel încât în ​​primul sfert al secolului al XIX-lea au fost construite multe astfel de poduri în Anglia. Cel mai mare dintre ele - podul peste Menai , care leagă coasta Țării Galilor de insula Anglesey , cu o lungime medie de 165 m, a fost proiectat și construit de Thomas Telford . Construcția a fost realizată între 1822 și 1826  . Unul dintre primele poduri suspendate de fier din Europa continentală a fost construit pe teritoriul castelului Wissekere din Belgia actuală, proiectat de inginerul Jean-Baptiste Wyfken în 1824 [7] .

În secolul al XX-lea , au fost construite un număr mare de poduri suspendate, principalele realizări în tehnologia construcției lor sunt următoarele:

• În 1929 ,  la Detroit a fost construit podul suspendat Ambassador , lung de 564 m , care s-a clasat pe primul loc între toate sistemele de poduri în ceea ce privește deschiderea, depășind podul Quebec cu o deschidere de 548 m (o ferme de metal suspendată în consolă).
• În 1931  , a fost construit podul George Washington, lung de 1.067 m , peste Hudson , primul pod care a depășit un kilometru, consolidând în cele din urmă superioritatea sistemelor de suspensie.
• În 1937 ,  la San Francisco a fost construit Podul Golden Gate , cu o lungime de 1280 m, un obiect al mândriei naționale a americanilor (150.000 de oameni s-au adunat la sărbătorirea a 50 de ani de la podul în 1987), a primit numeroase premii pentru frumusețe, un special efect de la cablul portocaliu pe fundal albastru al oceanului.
• În 1965 , podul Verrazano , lung de 1298 m, a fost construit  la New York - ultimul record mondial american, care este încă recordul american.
• În 1997 ,  în Japonia , între insulele Shikoku și Honshu , a fost construit podul Akashi-Kaikyo , care a intrat de două ori în Cartea Recordurilor Guinness : ca cel mai lung pod suspendat - lungimea unei trave este de 1991 m - și ca cel mai înalt pod. , deoarece pilonii săi se ridică la 297 m, ceea ce este mai înalt decât o clădire de nouăzeci de etaje. Lungimea totală a acestei structuri unice cu trei trave este de 3910 m. În ciuda dimensiunii uriașe a podului, construcția sa este suficient de puternică pentru a rezista la rafale de vânt de până la 80 m pe secundă și la cutremure de până la 8 puncte pe scara Richter , care sunt nu neobișnuit în Orientul Îndepărtat.

Poduri suspendate din Rusia

Construcția primelor poduri suspendate din Rusia a început în anii 1820. Primul pod cu lanțuri a fost construit la Sankt Petersburg în parcul Ekateringof în 1823 , după proiectul lui P. P. Bazin . Era un mic pod pietonal cu o deschidere de 15,25 m [8] . În Sankt Petersburg , construcția podurilor cu lanțuri a durat doar câțiva ani  ( 1823-1826 ) . O schemă de proiectare similară a fost folosită de Tretter în construcția de poduri mici peste Moika , Canalul Griboedov și Fontanka : egiptean , Panteleimonovsky , Pochtamtsky , Bankovsky și Lvino [6] .

Poduri cu lanțuri au fost construite nu numai în Sankt Petersburg - în moșia Kuzminki  de lângă Moscova, arhitectul D. I. Gilardi a construit un pod cu lanțuri în 1825 , similar ca design cu podul oficiului poștal . Inginerul P. Ya. Devitte a construit în 1825 un pod pietonal peste Yauza din Moscova cu cabluri de susținere din fire [9] .

În 1853, a fost construit un pod peste râu. Velikaya din orașul Ostrov  sunt singurele poduri de transport cu lanț de la mijlocul secolului al XIX-lea care au supraviețuit pe teritoriul Rusiei [10] .

În 1934 - 1936  . Podul Ininsky a fost construit peste râul Katun  - primul pod suspendat cu dublu circuit din URSS [11] .

Unul dintre cele mai cunoscute poduri suspendate rusești este Podul Crimeei peste râul Moscova (1938, arhitect A. V. Vlasov , inginer B. P. Konstantinov ).

În Rusia, podurile suspendate nu au primit o dezvoltare atât de mare ca în SUA, Anglia, Franța, Japonia și alte țări. În primul rând, au apărut în Rusia mult mai târziu (1823). Întârzierea în această zonă se datorează multor motive, dintre care unul este absența barierelor de apă relativ mari care ar necesita construirea unor deschideri atât de mari [12] . În plus, deoarece cea mai mare parte a teritoriului Rusiei este situată în zone cu formarea de gheață pe timpul iernii pe râuri și înghețarea solului, construcția suporturilor intermediare iarna nu este foarte dificilă, spre deosebire de țările cu climă caldă, unde instalarea de suporturi intermediare. suporturile din fundul solului rezervoarelor necesită înghețare artificială.

Poduri suspendate pietonale

Podurile pentru utilizarea pietonilor pot fi luate în considerare separat, deoarece în timpul construcției lor nu există cerințe stricte pentru planul pânzei, îndoirea acesteia este permisă. Un exemplu este pasarela Charles Kuonen .

Poduri cu tirant

Un pod de cabluri este un tip de pod suspendat format din unul sau mai mulți stâlpi legați de carosabil prin intermediul unor cabluri de oțel - brațe. Spre deosebire de podurile suspendate, unde patul drumului este susținut de cabluri verticale atașate la cablurile portante principale întinse pe toată lungimea podului, cablurile (giulele) podurilor armate sunt conectate direct la stâlp.

Avantajul podurilor cu tiranți față de cele suspendate este mobilitatea mai scăzută a carosabilului, ceea ce le face potrivite pentru a fi folosite ca treceri de cale ferată.

Podul rusesc din Vladivostok  este un pod cu tirant cu cea mai lungă deschidere principală din lume .

Poduri rădăcină vii

Podurile rădăcinilor vii sunt comune în regiunea Cherrapunji , Meghalaya din estul Indiei și reprezintă unul dintre cele mai vechi exemple de arboarhitectură . Ele sunt create în mod tradițional din rădăcinile aeriene ale ficusului cauciuc de către popoarele Khasi și Jantiya [13] . În secolul al XX-lea, fără a-și pierde semnificația de transport, aceste poduri suspendate au devenit un reper luminos al regiunii, care atrage invariabil turiștii.

Principalul avantaj al podului rădăcină în climatul umed al tropicelor este că, în timp ce copacul este în viață, podul este protejat de degradare [14] . Mai mult, cu cât ficusul este mai vechi, cu atât podul este mai puternic. Un pod viu destul de vechi și puternic poate rezista la o sarcină de până la 50 de persoane [15] . Dacă arborele este sănătos, durata de viață a unui astfel de pod de autovindecare poate fi de până la câteva sute de ani [16] .

Cele mai lungi poduri suspendate

Lungimea podului se calculează în funcție de lungimea travei principale (peste 1000 de metri).

1. Podul Canakkale , Turcia . 2023m, construită în 2022 .
2. Podul Akashi-Kaikyo , Japonia . 1991 m, construită în 1998 .
3. Podul Xihoumen , China . 1650 m, construit in 2009 .
4. Podul Marelui Centura , Danemarca . 1624 m, construit in 1998 .
5. Podul Lee Sunshin , Republica Coreea . 1545 m, construit in 2012 .
6. Podul Junyang , China 1490 m, construit în 2005
7. Podul Humber , Anglia . 1410 m, construită în 1981 (a fost cea mai mare din 1981 până în 1998 ).
8. Podul sultanului Selim cel Groaznic , Turcia . 1408 m, construit în 2016 (considerat cel mai lat pod suspendat din lume).
9. Podul Jiangyin , China , r. Yangtze . 1385 m, construit in 1997 .
10. Podul Jing Ma , Hong Kong . 1377 m, construită în 1997 (cu șine de cale ferată și metrou).
11. Podul Verrazano , SUA . 1298 m, construită în 1964 (a fost cea mai mare din 1964 până în 1981 ).
12. Golden Gate , SUA. 1280 m, construită în 1937 (a fost cea mai mare din 1937 până în 1964 ).
13. Podul Høgakustenbrun , Suedia . 1210 m, construit in 1997 .
14. Podul Mackinac , SUA. 1158 m, construit în 1958 .
15. Podul Minami Bisan-Seto , Japonia. 1118 m, construit in 1988 .
16. Podul Fatih Sultan Mehmed , Turcia . 1090 m, construit in 1988 .
17. Podul Bosforului , Turcia. 1074 m, construit în 1973 .
18. Podul George Washington , SUA. 1067 m, construită în 1931 (a fost cea mai mare din 1931 până în 1937 ).
19. Podul Kurushima-3 , Japonia. 1030 m, construit in 1999 .
20. Podul Kurushima-2 , Japonia. 1020 m, construit in 1999 .
21. Podul 25 aprilie , Portugalia. 1013 m, construit în 1966 .

Un pod peste Strâmtoarea Messina cu o deschidere centrală de 3300 m va lega Italia și Sicilia , dar construcția sa nu a început încă. De asemenea, este planificată crearea de poduri peste strâmtoarea Gibraltar și prin strâmtoarea Sudan , unde lungimea travelor va ajunge la câțiva kilometri. Un pod peste Golful Izmit ( Marea Marmara , Turcia ) cu o deschidere principală de 1668 m poate deveni al doilea cel mai lung din lume, dar din iunie 2009, construcția sa este în faza de proiectare [17] .

Alte poduri suspendate

• Podul suspendat Semipalatinsk , Kazahstan . 750 m, construit in 2001 .

Vezi și

• Lista celor mai lungi poduri

Note

1. ↑ Chakzampa Thangtong Gyalpo - Arhitect, filozof și constructor de poduri cu lanțuri de fier Arhivat 25 mai 2014. de Manfred Gerner. Thimphu: Centrul de Studii asupra Bhutanului 2007. ISBN 99936-14-39-4
2. ↑ Lhasa and Its Mysteries de Lawrence Austine Waddell, 1905, p.313
3. ↑ Școala Nyingma a budismului tibetan: Fundamentele și istoria sa , Vol. eu, p. 803. Dudjom Rinpoche și Jikdrel Yeshe Dorje. Tradus și editat de Gyurme Dorje cu colaborarea lui Matthew Kapstein. (1991). Wisdom Publications, Boston. ISBN 0-86171-087-8 .
4. ↑ Cieza de Leon, Pedro. Cronica Peruului. Prima parte. - Kiev, 2008 (traducere de A. Skromnitsky) . Arhivat din original pe 9 iulie 2012. (nedefinit)
5. ↑ :: Bienvenidos al web de Rodolfo Pérez Pimentel - Escritor Ecuatoriano (link inaccesibil) . Data accesului: 19 septembrie 2009. Arhivat din original la 31 ianuarie 2012. (nedefinit) 
6. ↑ 1 2 Dr.-Ing.Sergej G.Fedorov. St-Petersburg-Leningrad. (2.Auflage) Universitet Karlsruhe (TH) Institut für Baugeschichte- Prof.Dr.-Ing.Wulf Schimmer- Karlsruhe 2000
7. ↑ Alex Baerts, Bruno De Corte, Robin Engels, Karel Haustraete, Stephanie van de Voorde & Patrick Viaene. 2. De ingenieur die het liet hangen // Ingenieurs en hun erfgoed. - Leuven : SIWE, 2009. - S. 14-15. - 100 s.
8. ↑ Bunin M.S. Podurile din Leningrad. Eseuri despre istoria și arhitectura podurilor din Sankt Petersburg - Petrograd - Leningrad .. - L . : Stroyizdat , Leningrad. Catedra, 1986. - S. 76. - 280 p.
9. ↑ Punin A. L. Arhitectura podurilor domestice. - L. : Stroyizdat. Leningrad. Catedra, 1982. - S. 12. - 152 p.
10. ↑ Punin A. L. Arhitectura podurilor domestice. - L. : Stroyizdat. Leningrad. Catedra, 1982. - S. 36. - 152 p.
11. ↑ Abakaeva A.V. Rolul tractului Chuysky în dezvoltarea satelor Gorny Altai (pe exemplul satului Inya)  // Buletinul tinerilor oameni de știință. - 2010. - Nr. 1 .
12. ↑ Smirnov V. A. Poduri suspendate de deschideri mari. - M . : " Şcoala superioară ", 1970. - S. 10. - 408 p.
13. ↑ Brent Lewin, India's living Bridges, Reader's Digest Australia, noiembrie 2012, p. 82-89
14. ^ The Living Natural Root Bridges din Meghalaya
15. ↑ Podurile vii ale statului Meghalaya și Cherrapunji . Preluat la 24 mai 2021. Arhivat din original la 10 iulie 2019. (nedefinit)
16. ↑ Podurile rădăcinilor lui Cherrapunji . Preluat la 24 mai 2021. Arhivat din original la 24 septembrie 2017. (nedefinit)
17. ↑ Izmit bridge Arhivat 20 aprilie 2013 la Wayback Machine Accesat 3 iunie 2009

Link -uri

• Bridgemeister: În mare parte poduri suspendate
• Wilford, John Noble . How the Inca Leapt Canyons , The New York Times  (8 mai 2007).

Dicționare și enciclopedii	mare danez Rusă mare Britannica (online)
În cataloagele bibliografice BNF : 11977053k GND : 4140629-1 J9U : 987007292568005171 LCCN : sh85016888 NDL : 00573531 NKC : ph412816