Legna usato come materiale da costruzione per ponti grazie alla sua ampia distribuzione, bassa densità apparente e maneggevolezza. Tra le specie forestali, viene spesso utilizzato il pino, che si distingue per tronchi dritti e uniformi, lievi nodi, legno resinoso ed elastico. Abete, larice, cedro, abete sono meno usati e la quercia per i singoli elementi.

Insieme ai vantaggi del legno, ha anche un notevole difetto- suscettibilità alla decomposizione, a causa della quale i ponti di legno si guastano rapidamente. La vita utile di un ponte di legno da una foresta ordinaria con collegamenti su talee è determinata in 8-10 anni, se non vengono prese misure speciali contro la decomposizione. Parti del ponte, situate in condizioni di umidità variabile, marciscono in 5-7 anni.

Lo svantaggio del legno come materiale da costruzione è anche la dipendenza della resistenza del legno dalle forze sulla loro direzione rispetto alle fibre. Ciò rende difficile interfacciare gli elementi e spesso priva il progettista dell'opportunità di utilizzare il materiale per la massima forza. Quindi, in termini di resistenza alla compressione, la sezione trasversale di una cremagliera o di un puntone può essere considerata relativamente piccola, tuttavia, quando ci si appoggia su un letto o un cuscino, che sono compressi attraverso le fibre, la sezione trasversale di lavoro di questi elementi deve essere aumentata .

Una caratteristica del legno è l'eterogeneità. Le caratteristiche di resistenza del legno dipendono in modo significativo da quale parte della sezione trasversale ea quale altezza del tronco viene prelevato il campione. La qualità del legno risente anche dei difetti dell'albero: nodoso, a strati incrociati, ecc.

Gli svantaggi del legno includono una riduzione delle dimensioni durante il restringimento, che raggiunge il 5% nella direzione attraverso le fibre. Il restringimento e la debole resistenza dell'albero allo schiacciamento attraverso le fibre portano allo schiacciamento dei tagli e alla rottura delle articolazioni. I collegamenti imperfetti nei ponti tagliati richiedono un attento monitoraggio durante il funzionamento e i relativi costi di manutenzione e riparazione. I ponti di legno sono pericolosi in termini di incendio.

Il decadimento del legno non è un processo naturale di invecchiamento del materiale, ma una malattia causata da funghi che distruggono il legno. In condizioni che escludono l'attività vitale dei funghi, il legno può essere conservato per più di mille anni. Un albero che è in acqua senza accesso all'aria conserva tutte le sue qualità. a lungo. Esistono esempi noti di funzionamento riuscito di ponti in legno per diversi decenni e, allo stesso tempo, ci sono casi di cedimento delle strutture in 2-3 anni dopo la costruzione.

L'attività vitale dei funghi e l'intensità della decomposizione del legno sono legate alle condizioni di umidità e temperatura. I funghi si sviluppano solo con un contenuto di umidità del legno dal 25 al 60% e con un'umidità inferiore al 20% (legno essiccato all'aria) e non si verifica la decomposizione di oltre il 60%. Il legno marcisce solo a temperature da +3° a +44° C, e più intensamente da +18° a +30° C. Con un'esposizione prolungata a temperature superiori a 53°, i funghi muoiono. Al freddo, la loro attività vitale si attenua e riprende con l'inizio della stagione calda.

La decomposizione è più suscettibile alle strutture erette da foresta umida. Quando si asciuga, si formano delle crepe, in cui l'acqua penetra, idratando gli strati interni del legno. La decomposizione si sviluppa in fessure poco ventilate, giunzioni allentate e altri luoghi in cui entra l'umidità.

La ricerca di modi per aumentare la durata dei ponti in legno viene effettuata utilizzando misure costruttive e preservanti chimici del legno. Il percorso costruttivo è il passaggio a strutture senza solette e la protezione meccanica degli elementi critici del ponte dagli influssi atmosferici mediante pensiline, pensiline, scudi, ecc. Metodo chimico consiste in sostanze legnose antisettiche che uccidono i funghi.

Antisettico consente di aumentare la durata dei ponti in legno di 2-3 volte, tuttavia, il suo utilizzo incontra alcune difficoltà. Gli antisettici oleosi sono i più stabili, ma sono costosi e non penetrano bene nel legno. L'impregnazione profonda del legno nelle autoclavi a pressione, utilizzate nelle fabbriche, è scomoda per gli elementi lunghi del ponte.

Quando si costruiscono ponti, è meglio utilizzare il metodo di impregnazione in bagni caldi e freddi. Gli elementi in legno vengono immersi per 3-5 ore in un bagno con un antisettico caldo (80-95°C), quindi per 1-2 ore in un bagno con un antisettico freddo (40-50°C). A vasca idromassaggio l'aria viene rimossa dal legno e, al freddo, i pori vengono riempiti con un antisettico. Per facilitare l'impregnazione è utile preforare gli elementi. Gli elementi finiti devono essere impregnati, poiché durante la loro successiva lavorazione (rifilatura, foratura, ecc.) È possibile rimuovere uno strato antisettico, solitamente con uno spessore di 2-3 cm.

Il più semplice e conveniente è l'antisettico della struttura finita utilizzando il metodo di diffusione, applicando un rivestimento contenente un forte antisettico solubile in acqua. Quando inumidito, l'antisettico sulla superficie degli elementi si dissolve e penetra gradualmente nel legno per diffusione. Gravi difficoltà sono associate alla conservazione dei rivestimenti sulla superficie degli elementi e alla loro protezione dagli agenti atmosferici. Il metodo di diffusione aumenta leggermente la durata dei ponti in legno, tuttavia, in termini di durata, è inferiore all'impregnazione con antisettici oleosi.

L'uso di legno antisettico e strutture antitaglio può aumentare la durata dei ponti in legno fino a 15-20 anni o più. Ancora più durevoli sono le strutture realizzate con il cosiddetto legno nobilitato sotto forma di speciale compensato ad alta resistenza - legno-plastica.

Le plastiche di legno sono prodotte in lastre larghe fino a 150 cm e lunghe fino a 560 cm con uno spessore di 2-60 mm. Le lastre sono realizzate con trucioli di impiallacciatura di betulla di spessore 0,5 mm, ottenuti da tronchi su macchine utensili. Impiallacciatura impregnata di resina sintetica fenolo-formaldeide varie marche e pressato ad una pressione di 150-500 kgf/cm 2 ad una temperatura di 150°C.

Le plastiche di legno hanno un'elevata resistenza e biostabilità, ma sono molto costose. Una delle loro varietà è il compensato bachelizzato, che è il più facile da produrre e molto più economico. Tale compensato è costituito da impiallacciatura di betulla senza impregnazione con lubrificazione superficiale e incollaggio ad una pressione di 40 kgf/cm 2 .

Il peso alla rinfusa del compensato bachelizzato è 1000 kgf/m 3 , la resistenza alla trazione e alla flessione è 900-1500 kgf/cm 2 , la resistenza alla compressione è 700-1000 kgf/cm 2 e la scheggiatura lungo la linea di colla è fino a 130 kgf/cm 2 .

Il compensato bachelizzato può essere utilizzato per produrre travi a I incollate o travi a sezione scatolata. Disegni simili sono molto leggeri, possono essere trasportati in grossi blocchi e sono facili da montare.

Nella pratica domestica moderna, i ponti di legno vengono costruiti relativamente raramente. Sono utilizzati come strutture temporanee, la cui vita utile non supera la vita utile del legno ordinario sulle autostrade di bassa qualità, dove l'uso del legno semplifica notevolmente la costruzione e riduce i costi, e in piccole quantità sulle ferrovie locali nelle aree forestali.

Il motivo principale per la costruzione limitata di ponti in legno è la bassa durabilità e la necessità riparazioni frequenti. Tuttavia, la vita utile di un ponte in legno con strutture prefabbricate antisettiche può essere aumentata fino a 30 anni e, quando si utilizzano strutture in compensato incollato e incollato, fino a 40 anni o più.

Per la fabbricazione di tali strutture sono necessarie fabbriche speciali, che sono associate a determinati costi e aumentano il costo dei ponti di legno. Tuttavia, la costruzione di ponti in legno da strutture industriali durevoli, soprattutto su strade con piccole campate, è conveniente, poiché consente di risparmiare una notevole quantità di metallo e cemento e riduce i tempi di costruzione.

Sin dai tempi antichi, le persone hanno utilizzato ponti primitivi per attraversare ruscelli, fiumi e burroni. Un tronco d'albero, lanciato da una sponda all'altra, era il tipo più semplice di ponte a travatura. Un passaggio sospeso intessuto di rami d'albero su un ostacolo più ampio è tipo primitivo ponte sospeso.

Con lo sviluppo della civiltà, i progetti dei ponti divennero sempre più perfetti, sempre più diversi nei loro scopo funzionale. Tuttavia, il legno, come prima, rimane il materiale più comune per la fabbricazione di ponti semplici. Per la fabbricazione indipendente di piccoli ponti, il legno è ancora di più materiale insostituibile, perché è abbastanza facile da movimentare manualmente e meccanicamente, e il collegamento tra parti di strutture in legno non è difficile.

materiale da costruzione del ponte

Nella costruzione di ponti in legno si utilizza principalmente il legno di conifere, in primis di pino, perché ha il tronco più diritto e regolare di spessore, è meno nodoso, ha buone proprietà fisiche e meccaniche ed è molto resistente alla decomposizione.

La costruzione di ponti in legno richiede sia legno tondo che segato di varie sezioni. La gamma di legno utilizzata per questo ha i seguenti nomi:

• Tronco d'albero- legno tondo, sgomberato da rami e corteccia, avente uno spessore naturale di tronco d'albero nella parte sottile di almeno 12 cm, una lunghezza da 4,0 a 9,0 m;
• podtovarnik- legno tondo con un diametro da 8,0 a 12,0 cm all'estremità superiore;
• poli– spessore da 4,0 a 7,0 cm;
• piatti(taglio) - si tratta di tronchi segati lungo l'asse in due metà;
• quarti- un tronco segato con due tagli longitudinali in 4 parti;
• Davanzale- un tronco tagliato a due spigoli;
• sbarra- un tronco, sbozzato su 4 spigoli;
• Tavole- legname, la cui larghezza supera lo spessore di oltre 2 volte;
• Sbarra- legname, la cui larghezza non supera il doppio del suo spessore;
• ombrina(obapol) - una piastra incompleta ottenuta come rifiuto quando si sega un tronco in assi e travi.

ponte di travi

Il tipo più semplice di ponti di legno sono ponti di travi. Sono disposti a coprire campate minori, non superiori a 8-10 metri. Gli elementi principali di un ponte a travatura sono supporta e sovrastrutture sotto forma di travi (travi), coprendo la distanza tra i supporti. Sopra le travi viene posata la carreggiata del ponte, che serve a ricevere il carico in movimento.

Pertanto, l'elemento portante principale di tali ponti sono corre, sostenere la carreggiata del ponte e lavorare sotto l'azione di un carico flettente permanente o temporaneo, come le travi. Pertanto, tali ponti sono chiamati "ponti a trave". Disegno ponti di travi può essere diverso e dipende dalle dimensioni delle campate da coprire, dal carico, dall'intensità del traffico sul ponte.

Considera il dispositivo dei ponti a trave più semplici. I ponti illustrati nelle figure 1, 2 sono progettati per il traffico pedonale e il passaggio di automobili attraverso piccoli ostacoli.

La costruzione di un ponte su un burrone largo 5 m, mostrato in fig. 1 inizia con una ripartizione e definizione dell'asse longitudinale del ponte e la posizione dei letti (vedi Fig. 5). La suddivisione viene eseguita in modo primitivo utilizzando un modello speciale. Il modello è realizzato in piallato e collegato a forma di triangolo rettangolare di assi ed è necessario per rompere gli angoli retti. La dimensione del triangolo è 1,5x2,0x2,5 m.

L'asse longitudinale del ponte è delineato da appendere (installazione di pali) e pioli di guida. Si nota la larghezza del ponte, pari a 3,0 metri (1,5 m dall'asse longitudinale). I percorsi dei ponti saranno posati lungo queste linee. sdraiarsi situato ad una distanza di 2,7 m dall'asse trasversale del ponte.

Prima di posare i letti su entrambi i lati della campata sovrapposta, viene selezionato il terreno, che è rinforzato con pietrisco compattato. Quindi, per prevenire il cedimento e il decadimento del letto, viene aggiunto pietrisco o ghiaia dello spessore di 40-50 cm.La superficie del terreno viene tagliata con una pendenza di almeno 1:20 per drenare l'acqua che filtra attraverso il pietrisco (vedi Fig. 6).

I letti sono posti sulla lettiera, fatti di tronchi con un diametro di 30-32 mm, tagliati in due bordi, lunghi 4 m Per evitare spostamenti, il letto è rinforzato con paletti, che sono martellati su entrambi i lati.

Corre ponti di tronchi tagliati in due bordi con un diametro di 30 cm, una lunghezza di 6 m sono posati su letti lungo linee precedentemente segnate. Le estremità delle piste sono protette dal degrado da una tavola catramata. Sopra le travi viene posata una pavimentazione continua di lastre di tronchi con un diametro di 28-30 cm Le lastre sono fissate saldamente alle travi mediante tronchi a pressione con un diametro di 24 cm, cuciti con chiodi inchiodati. I tronchi di bloccaggio vengono utilizzati per evitare che le auto cadano dal ponte e sono chiamati barre di rottura delle ruote.

Ponte su pali

Se è necessario far passare carichi più pesanti sul ponte o attraversare un piccolo fiume o ruscello, è necessario costruire ponti su pali.

La realizzazione di un ponte largo 5,5 m con una campata stimata di 4,25 m, mostrato in fig. Anche le figure 3 e 4 iniziano con un guasto (vedi Fig. 5). Usando la dima si delinea l'asse longitudinale del ponte, su di esso viene segnato il centro e la posizione dei supporti, costituiti da pali collegati da un ugello, è contrassegnata con pioli.

Il primo passo per costruire un ponte è costruire supporti per pali. L'installazione di pali per il tipo più semplice di ponte, che è il ponte che stiamo costruendo, può essere eseguita da una mano donna da semplici impalcature su capre, botti, scatole, se il palo viene piantato in un luogo asciutto. Se le pile devono essere spinte in acqua, il lavoro viene svolto da barche o zattere.

Le pile sono fatte di tronchi con un diametro di 30–32 cm Le pile centrali sono guidate lungo l'asse longitudinale previsto del ponte (campata 4,25 m). Su entrambi i lati, un'altra pila viene conficcata a una distanza di 1,8 m La profondità della pila che penetra nel terreno non deve essere inferiore a 3-3,5 m. parte inferiore le pile dovrebbero essere trattate con qualsiasi composizione antisettica per proteggerle dal decadimento. Alla fine della palificazione, le loro estremità vengono rifilate e foderate.

Le estremità delle pile devono essere tagliate allo stesso livello con un margine di pescaggio di 2-3 cm Dalla cima delle pile devono essere ritagliate le punte, che andranno poi nei nidi selezionati nell'ugello che collega le pile. Le dimensioni dei lati del montante sono pari a 1/3 del diametro delle pile, l'altezza del montante è uguale al suo lato, le spalle delle pile sono smussate in modo che l'acqua non ristagni al loro interno. L'ugello è costituito da tronchi con un diametro di 30–32 cm, una lunghezza di 5,5 m I nidi vengono tagliati negli ugelli, la cui profondità dovrebbe essere 0,5–1 cm in più rispetto all'altezza delle punte del mucchio in modo che la pressione dall'ugello viene trasmesso non attraverso la punta, ma attraverso l'intera area di contatto dell'ugello con la pila (per i dettagli, vedere).

I nidi negli ugelli devono essere montati sulle punte delle rispettive pile. Per fare ciò, la marcatura di ciascun ugello deve essere eseguita separatamente, in relazione alle punte della fila di pile su cui verrà posizionato l'ugello. A volte l'ugello è fissato con pile anche con morsetti in lamiera di ferro. I morsetti avvolgono l'ugello e sono imbullonati alla pila.

Agli ugelli sono sovrapposte piste con un diametro di 30 cm, una lunghezza di 5,5 m, situate sopra gli assi delle pile. Le piste sono realizzate con un diametro di 26 cm Nei punti di supporto negli ugelli e nelle piste, vengono eseguite le talee. Le talee nelle piste dovrebbero essere fatte sulla riva, cercando di contrassegnarle il più accuratamente possibile.

Il terrapieno attiguo al ponte è sostenuto da muri di recinzione realizzati con rotolamento di 24 cm di diametro, cuciti a pali corti preforati (profondità di calpestio 1,5 m). Sopra le travi viene posata una pavimentazione di lastre da 26 cm.Se lo si desidera, sopra le lastre, entro la larghezza del passaggio, è possibile cucire con chiodi la pavimentazione superiore di assi di qualsiasi dimensione posizionate lungo il ponte. Questo viene fatto in modo che le tavole distribuiscano la pressione dal carico che si muove attraverso il ponte a più piastre.

Lungo i bordi della carreggiata, a una distanza di 3,5 m, le barre del parafango sono posate da piastre rivolte verso la carreggiata con il lato piatto, che sono cucite con chiodi affilati.

Questo progetto del ponte prevede la creazione di una zona pedonale (marciapiedi), recintata lungo il bordo del ponte con ringhiere. Il marciapiede in questo caso sarà la distanza tra il lato della barra paraurti rivolto verso la carreggiata e la ringhiera. Le sue dimensioni non devono essere inferiori a 0,5 m La ringhiera del ponte, alta 1 m, è costituita da un corrimano, fissato ai montanti della ringhiera con punte. Le dimensioni delle punte e delle scanalature sono 5x5 cm, anche 5 cm di profondità.

Scaffali e ringhiere sono costituiti da una barra di 14x14 cm, con le estremità inferiori poggiano sulle estremità estese delle traverse con un taglio a metà albero (per maggiori dettagli, vedi) e sono fissati con bulloni. La distanza tra i montanti della ringhiera è di 2–2,5 m Uno o due binari (di dimensioni 5x8 cm) sono cuciti a filo dei montanti della ringhiera (in altezza), formando un riempimento della ringhiera necessario per la sicurezza dei pedoni. Alle estremità del ponte, le ringhiere confinano obliquamente scavate nel terreno. poli-nadolba con un diametro di 26 cm, che serve a proteggere la ringhiera dagli urti delle auto che entrano nel ponte.

Nel 490 a.C. e. a Maratona, situata nei pressi dell'antica capitale greca Atene, si svolse la famosa battaglia. Dopo lunghe guerre, i Greci riuscirono finalmente a sconfiggere i Persiani, il cui esercito era guidato dal re Dario della dinastia achemenide.

L'esercito del re persiano Dario attraversò il Bosforo sul ponte posato sulle navi ormeggiate affiancate.

In questo momento, c'è la prima menzione in assoluto di un notevole risultato tecnico. Nel 493 a.C. e. il re persiano Dario fece una campagna contro gli Sciti, traghettando il suo esercito attraverso il Bosforo nel punto più stretto dello stretto, dove la larghezza era di 700 m. Lo fece lungo il primo ponte galleggiante: un ponte di legno fu posato su navi ormeggiate fissate fianco a fianco. Meno fortunato fu il re persiano Serse, che 13 anni dopo decise di attraversare allo stesso modo un altro stretto: l'Ellesponto (ora i Dardanelli). Un improvviso uragano ha travolto le navi e ha distrutto il ponte quasi finito. Infuriato, Serse ordinò che i costruttori fossero decapitati e che il mare fosse punito - fustigato! Un secondo ponte fu costruito con 700 navi legate con funi e poste su pesanti ancore. La carreggiata era costituita da assi ricoperte di terra battuta e con una barriera ai lati per evitare che i cavalli timidi cadessero in acqua. Si ritiene che un enorme esercito abbia attraversato questo ponte: 700.000 soldati a cavallo e fanti, ma, nonostante ciò, Serse fu ancora sconfitto nella battaglia con i greci. Molti comandanti usavano ponti supportati da navi o pontoni - semplici scatole galleggianti - per trasportare rapidamente un grande esercito attraverso una barriera d'acqua. Il comandante cartaginese Annibale attraversò il Rodano in questo modo, Alessandro Magno attraversò il fiume asiatico Oxus e l'imperatore romano Caligola ordinò la costruzione di un ponte di barche nel Golfo di Napoli, solo per vantarsi di "cavalcare un cavallo attraverso il mare ."

I ponti galleggianti, o pontoni, venivano costruiti anche per scopi pacifici, se non c'erano fondi sufficienti per costruire un forte attraversamento permanente. Così, all'inizio del secolo scorso, nei pressi di Karlsruhe, Speyer e Colonia, apparvero ponti sul Reno, che furono persino utilizzati per trasporto ferroviario. Tuttavia, tali ponti dovevano essere costruiti regolarmente per consentire il passaggio delle navi che viaggiavano lungo il fiume, soffrirono così tanto per gravi inondazioni e derive di ghiaccio e alla fine furono sostituiti da ponti permanenti.

Forse il ponte più famoso costruito per scopi militari era un ponte di legno costruito per ordine di Giulio Cesare nel 55 a.C. e. attraverso il Reno. Grazie a descrizione dettagliata dal suo libro "The Gallic War" possiamo avere un quadro accurato di questo capolavoro tecnico. Dove esattamente sul Reno fu costruito questo ponte, ci furono lunghe controversie. Il luogo più probabile è 11 km sotto Bonn. La profondità del fiume qui raggiunge i 6 m e la larghezza è di circa 400 m.

Ponte di Giulio Cesare sul Reno. Sopra - la costruzione della carreggiata. In basso - la struttura stabile del ponte con la carreggiata è mostrata in sezione.

Questo capolavoro tecnico - un ponte di legno lungo 400 metri sul Reno - fu costruito dai legionari romani per ordine di Cesare nel 55 a.C. e. in soli dieci giorni

I tronchi, appuntiti in basso, sono stati collegati a coppie, con l'aiuto di un apposito cancello - sono caduti nel fiume e sono stati conficcati nel baba (un martello usato in costruzione) un po' obliquamente, con una pendenza verso il flusso del fiume . Dall'alto erano collegati da una trave trasversale e fissati. La costruzione si è rivelata molto forte, più forte è la pressione dell'acqua, più forti sono tutte le sue parti, cioè i supporti e le travi si sono "abbattuti" l'uno con l'altro. Per una maggiore robustezza, davanti a ciascun supporto, venivano piantati appositi pali con una pendenza a valle, che, come frangiflutti, rompevano la pressione dell'acqua. E a monte furono piantati dei pali, proteggendo il ponte da tutto ciò che veniva portato via dall'acqua lungo il fiume. I legionari romani costruirono il ponte in soli 10 giorni. Ciò permise a Cesare di lanciare una campagna contro le tribù germaniche che vivevano sulla riva destra del Reno, che durò non molto a lungo. Ritornato dopo 18 giorni, Cesare ordinò la demolizione di questo ponte. Allo stesso modo, qualche anno dopo, attraversò il Reno.

Antica Roma era un impero di strade. Solo grazie a una buona comunicazione un territorio così vasto poteva essere controllato dal centro. Le strade consentivano alle truppe di trovarsi rapidamente in qualsiasi posto giusto, funzionari e commercianti - raggiungere rapidamente e comodamente qualsiasi provincia. I ponti erano una parte importante di questa rete stradale con una lunghezza totale di quasi 300.000 km. I romani le costruirono così accuratamente che ancora oggi, dopo due millenni, circa 300 di esse continuano ad esistere e sono ancora in uso! Eretto 2100 anni fa a nord di Roma, il Ponte Milvio ha resistito anche al peso dei carri armati durante la seconda guerra mondiale!

Grazie all'architetto Vitruvio, contemporaneo di Giulio Cesare e Augusto, che ha lasciato ai posteri l'opera in 10 volumi "Sull'architettura", sappiamo molto sulla tecnologia edilizia di allora. Il presupposto più importante era un'accurata pianificazione della costruzione anche prima dell'inizio dei lavori, comprese le misurazioni dell'area. Anche la dimensione, la forma e la quantità di pietre a cuneo necessarie per la costruzione del ponte sono state calcolate in anticipo e segnalate ai lavoratori della cava. Ogni pietra è stata contrassegnata, è stato realizzato un segno che indicava l'esatta posizione della sua installazione nella futura struttura. Oltre a severo piani di costruzione, il successo dell'opera è stato facilitato dal bene strumenti di misura e un unico sistema di misure. È vero, i costruttori romani non erano in grado di calcolare in anticipo il carico della struttura, il calcolo esatto qui è stato sostituito dall'esperienza e da un ampio margine di sicurezza. Pietre pesanti hanno dovuto essere consegnate al cantiere per molti chilometri, dove con l'aiuto di argani in legno dotati di paranchi a catena - un dispositivo speciale fatto di blocchi, sono state sollevate fino a un'altezza di 50 me installate nel posto giusto . Alcuni anni fa, gli ingegneri hanno costruito un tale verricello romano secondo antiche descrizioni e immagini per testarne la capacità di carico e sono rimasti stupiti: l'argano poteva sollevare fino a 7 tonnellate! Inoltre, era messo in moto solo dagli schiavi che camminavano in cerchio e facevano girare una ruota a gradini.

Un risultato particolare dei costruttori di ponti romani fu il metodo di fissaggio dei supporti al fondo di un fiume. Se non era possibile modificare temporaneamente il corso del fiume con l'aiuto di una diga, nel posto giusto veniva versata un'isola artificiale. I principali mezzi ausiliari per questo erano martellati insieme da assi, se possibile cilindri impermeabili o vesti, che venivano abbassate fino in fondo. Di solito due di questi cilindri venivano inseriti uno nell'altro e lo spazio tra loro era densamente riempito di argilla, che non lasciava passare l'acqua. Allora era già facile pompare l'acqua fuori dal cilindro interno (in parte con l'aiuto di una paletta mossa dalla corrente stessa).

Quindi, tronchi di quercia, appuntiti sul fondo, lunghi diversi metri e spessi fino a 40 cm, sono stati martellati nel fondo sabbioso instabile con una donna e fissati con forte travi in ​​legno. Tutta questa costruzione costituiva la base del supporto.

Il fondo roccioso è stato semplicemente ripulito e su di esso sono state posate pietre scolpite con l'aiuto di cemento impermeabile. Era preparato da una miscela di calce bruciata e cenere vulcanica, estratta vicino al Vesuvio. Tale miscela da costruzione indurito anche sott'acqua e ha permesso di fissare i supporti del ponte in modo tale da resistere a lungo alla pressione dell'acqua. I falegnami hanno quindi costruito robusti cerchi di legno per ogni arco pianificato. Erano montati su larghe sporgenze di sostegno in pietra, e oggi sono ancora visibili su alcuni ponti romani. I cerchi si aggrappavano alle pietre cuneiformi fino a quando la volta dell'arco non era completamente disposta e poteva già reggersi da sola; dopodiché, il cerchio è stato smantellato.

Tuttavia, i romani costruirono i ponti più lunghi non per passarci sopra, ma per fornire acqua alle città. I ponti attraverso i quali scorreva l'acqua erano chiamati acquedotti (tradotto dal latino “acquedotto” significa approvvigionamento idrico). L'impressione più forte è data dal vicino acquedotto Pont du Gard città francese Nimes (Nemaus romano). Questo acquedotto faceva parte di un acquedotto di 50 chilometri, che, a partire dal 19 a.C. e., forniva giornalmente a Nemaus 30.000 m 3 di pura acqua sorgiva. Il dislivello all'inizio e alla fine dell'acquedotto è di soli 17 m, pertanto i costruttori hanno dovuto calcolare con precisione la pendenza dell'acquedotto, invertendo Attenzione speciale in modo che l'acqua scorra uniformemente su di esso, senza ristagni da nessuna parte. Ciò ha richiesto il sollevamento dell'acquedotto di Nemaus a un'altezza di 49 m per trasferirlo attraverso la profonda valle del fiume Gardon, la cui larghezza ha raggiunto i 270 m.

L'acquedotto del Pont du Gard forniva acqua alla città romana di Nemaus (l'odierna Nimes) nel sud della Francia.

Un tradizionale ponte ad arco non può "sopraffare" una tale altezza. Tuttavia, i romani trovarono una soluzione semplice: costruirono una sopra l'altra tre file di ponti ad arco - arcate. Nella fila inferiore ci sono 6 archi di diverse altezze (la più alta è 22 m) e campate diverse: 24,5 m, 19,5 m e 15,5 m le stesse campate di quella inferiore, e già su di essa c'è una fila superiore 7 m di altezza; ha 35 archi identici, ciascuno con una campata di circa 4,5 m, su questi ultimi è stata posata la rete idrica. Solo per gli archi sono state utilizzate più di 4.300 pietre a cuneo finemente tagliate; il più pesante pesa fino a 6 tonnellate.

Nel V sec L'impero romano crollò e nel caos si fermò la migrazione dei popoli commercio internazionale, costruzione di strade e ponti. L'arte edilizia romana - e con essa l'uso del calcestruzzo impermeabile - andò perduta nel tempo.

Molti dei ponti romani furono distrutti e perirono durante le guerre. Quando l'imperatore Carlo Magno tentò di far rivivere la rete stradale romana intorno all'800, i viaggiatori dovettero accontentarsi di guadi, traghetti e alcuni ponti di barche. I tempi erano travagliati e la gente era povera. Non c'erano abbastanza fondi per grandi strutture e la costruzione di ponti si è bloccata per quasi otto interi secoli.

Ponte Carlo a Praga dall'altra parte del fiume. Moldava. Fu eretto nel 1357, dopo il crollo del primo ponte in pietra, costruito nel 1172

Nel XII sec. nuovi tempi sono arrivati. Il commercio iniziò a svilupparsi, le città crebbero. I cambiamenti sono iniziati in agricoltura: i contadini aravano la terra con grandi aratri a ruote, venne introdotto un sistema a tre campi, il cavallo iniziò ad essere utilizzato come bovino da tiro. Tutti questi miglioramenti aumentarono il raccolto e ora i contadini erano in grado di sfamare la crescente popolazione delle città.

La ricchezza delle città si manifestava in edifici che richiedevano grandi spese. Alla gloria del Signore furono erette maestose cattedrali, i cui campanili torreggiavano su tutti i tetti della città. Per il passaggio di carri mercantili e roulotte con merci, sorse nuovamente la necessità di robusti ponti in pietra: nel 1146 fu costruito un ponte a Würzburg attraverso il Meno e a Ratisbona attraverso il Danubio, nel 1172 - a Praga attraverso la Moldava, nel 1188 - ad Avignone attraverso il Rodano, nel 1209 - a Londra attraverso il Tamigi, nel 1260 - a Dresda attraverso l'Elba. Proprio come gli automobilisti sono tenuti a pagare una tassa di circolazione in alcuni paesi per utilizzare le autostrade, a quel tempo veniva riscosso un "pedaggio del ponte" da tutti coloro che attraversavano un ponte, il che ha rifornito in modo significativo la tesoreria cittadina, che è stata esaurita a causa della costosa costruzione di ponti . Allo stesso tempo, tale costruzione era considerata un atto di beneficenza: colui che donava denaro per essa riceveva un'indulgenza dal vescovo o anche dallo stesso Papa, promettendo l'assoluzione dei peccati.

Ponte sull'Elba a Dresda costruito nel 1260 (fotografia a colori 1900)

Il ponte più grande di quei tempi medievali che è sopravvissuto in Germania fino ad oggi è il ponte di pietra di 300 metri a Ratisbona, o Steinern Prukn - il suo vecchio nome è stato conservato. Questo ponte collegava le rive del Danubio. La costruzione iniziò nel 1135, quando il livello dell'acqua nel fiume era estremamente basso, e fu completata solo 11 anni dopo. Questo luogo era un ponte galleggiante, costruito tre secoli prima da Carlo Magno, ma che non soddisfaceva più le esigenze di sviluppo del commercio. Ratisbona era allora un fiorente centro commerciale cresciuto all'incrocio di antiche rotte commerciali da Colonia attraverso Vienna a Costantinopoli e da Kiev e Breslavia (Wroclaw) attraverso Augusta a Venezia.

Il ponte Steinern Pruckn a Ratisbona è considerato il più grande e antico ponte in pietra del Medioevo.

Ci sono voluti 16 archi per collegare le rive del fiume. Il segreto per realizzare un calcestruzzo resistente all'acqua è stato dimenticato, quindi i supporti sono stati installati utilizzando grandi isole di pietra artificiale. Va detto che queste isole hanno ristretto il corso del Danubio, per cui la sua velocità è aumentata e la navigazione è stata difficile.

Tuttavia gente del posto erano persone pratiche: per il passaggio delle navi si costruiva un piccolo canale di bypass, e si usava una maggiore pressione dell'acqua creata artificialmente per far ruotare le ruote dei mulini ad acqua installati tra diversi archi del ponte. Il ponte ha rafforzato la posizione di Ratisbona come centro commerciale. Grazie alla comoda traversata del Danubio, qui si sono riversati più mercanti che mai. Da tre alte torri di avvistamento e da diverse torri di guardia, vigilavano affinché il nemico non potesse usare il ponte. Il ponte stesso è stato salutato come un "rifugio sacro". Se qualcuno avesse iniziato una lite con lui, il boia poteva tagliare la mano colpevole come punizione. Su altri ponti proprio sotto cielo aperto i tribunali sedevano: se veniva emessa una condanna a morte, il criminale, incatenato, veniva semplicemente gettato in acqua.

Nelle città medievali era molto affollata, la cinta muraria non permetteva loro di crescere. Pertanto, i residenti hanno utilizzato volentieri l'area aggiuntiva sui ponti per la costruzione di edifici residenziali e negozi. Il famoso London Bridge sul Tamigi, costruito nel 1209, già nel XIV secolo. era una specie di isolato con case a cinque piani. A Parigi, i banchieri che cambiavano denaro si stabilirono sul ponte dei cambiavalute. Oggi in Europa rimangono solo pochi ponti costruiti. Questo è il Ponte Vecchio a Firenze con le gioiellerie. In Germania, è particolarmente famoso il ponte dei negozianti (Kremerbrücke) a Erfurt, costruito nel 1325 dall'altra parte del fiume. Gera. Su entrambi i lati, 34 edifici a graticcio a due e tre piani sapientemente restaurati si ergono fitti su entrambi i lati (la parola tedesca "a graticcio" significa un vecchio tipo di costruzione di case, quando fu posizionata per la prima volta una cornice di tronchi, e poi le fessure tra loro nelle pareti sono state posate con mattoni, in modo che i tronchi rimanessero visibili dall'esterno) a casa, potresti non accorgerti nemmeno di essere sul ponte.

Sul ponte dei negozianti (Kremerbrücke) a Erfurt dall'altra parte del fiume. Heru, strettamente adiacenti l'uno all'altro, stanno in piedi case a graticcio. Tali ponti costruiti non erano rari.

Ponte Vecchio - ponte sul fiume. Arno a Firenze - con i suoi negozi gioielleria e la gioielleria attira turisti da tutto il mondo

Gli artigiani medievali, seguendo gli schemi romani, usavano archi semicircolari, cioè a semicerchio. Se necessario per raggiungere alta altitudine campata, collocarono alti sostegni verticali sotto gli archi. Tali ponti sono chiamati professionalmente viadotti. Nel tardo medioevo, singoli brillanti costruttori iniziarono a costruire ponti con volte più dolci. Tali archi sono chiamati segmentali, poiché non formano più un semicerchio con la loro volta, ma circa un ottavo di cerchio.

Le volte semicircolari del Ponte Romano di Mostar (Bosnia ed Erzegovina) sembrano ingombranti rispetto alle volte più piatte del Ponte di Rialto a Venezia

Allo stesso tempo, sembrano molto eleganti. Un esempio è il ponte di Avignone, consacrato nel 1188; la sua lunghezza era di 900 m, quindi si ergeva su 22 archi con campate sorprendentemente grandi - 33 m ciascuna. Oggi, solo quattro di loro sono sopravvissuti, il resto è stato distrutto a causa di derive di ghiaccio e guerre.

Dal ponte di Avignone sono sopravvissute solo quattro campate ad arco. Sullo sfondo il palazzo papale

Gli artigiani medievali potevano solo fare affidamento propria esperienza e quindi ha preferito seguire campioni ripetutamente testati. Solo nel Rinascimento nasce la costruzione di ponti su base scientifica. Gli scienziati hanno studiato le tradizioni di arabi, greci e romani, hanno integrato la loro esperienza con i propri esperimenti.

Gli eleganti archi a forma di scatola del Ponte della Santa Trinità a Firenze sono costruiti da sei punti centrali.

Così l'architetto Leon Batista Alberti (1404–1472), prendendo come base il trattato dell'antico architetto e ingegnere romano Vitruvio, raccolse e pubblicò descrizioni delle strutture architettoniche del suo tempo, formulando le regole di base della costruzione, definendo il rapporto tra la lunghezza della campata del ponte, l'altezza dell'arco e la larghezza del supporto rispetto alla larghezza della volta e altre caratteristiche del ponte. Il geniale artista e scienziato Leonardo da Vinci (1452-1519) studiò con l'ausilio di scanalature in legno con pareti di vetro formazione di vortici e loro impatto sugli appoggi dei ponti. Fece anche calcoli per un ponte attraverso la Baia del Corno d'Oro sul Bosforo, che potesse collegare Costantinopoli con la città di Pera dall'altra parte della baia (oggi entrambe queste città fanno parte di Istanbul) con un potente arco segmentale con un campata di 250 m. Sfortunatamente, questa idea sembrava troppo audace ai suoi contemporanei; i calcoli odierni dimostrano che Leonardo avrebbe potuto realizzare il suo progetto con l'ausilio dei mezzi tecnici di allora.

Leonardo da Vinci voleva gettare un ponte gigante sul Corno d'Oro a Costantinopoli

Tuttavia, lo scienziato tenne segreti i risultati dei suoi esperimenti, in modo che non portassero alcun beneficio ad altri costruttori di ponti. Solo pochi decenni dopo Galileo Galilei (1564–1642) sostanzia le leggi della meccanica. Fu il primo a tentare di calcolare le forze agenti sulle strutture architettoniche e le sollecitazioni risultanti. Successivamente, gli scienziati hanno lavorato alle sue opere e migliorato i suoi metodi, ma questo lavoro non è stato completato fino ad oggi. Uno dei ponti più belli rimane il Ponte di Santa Triniti a Firenze, costruito nel 1567. In esso l'ingegnere e artista Bartolomeo Ammanati (1511–1592), uno dei migliori allievi di Michelangelo, costruì per primo un arco con il cosiddetto volta a botte, cioè con volte particolarmente dolci: questa non fa più parte di un cerchio, ma è una combinazione di più archi di raggio diverso.

Ammanati sapeva già che tali volte piatte non solo esercitano una pressione sulla fondazione in verticale, ma creano anche notevoli carichi laterali. Riuscì a estinguere questa pressione orizzontale (spinta) con l'aiuto di massicci monconi, su cui poggiano le estremità delle campate. Tuttavia, c'erano molti compiti che non poteva risolvere in anticipo, empiricamente. Pertanto, la costruzione costò ad Ammanati molte notti insonni e minuti ansiosi durante le prime prove del ponte. In Germania la costruzione dei ponti alla fine del medioevo si congelò quasi completamente; il paese fu sommerso dai disordini a causa della Riforma e delle sue conseguenze, e poi scoppiò la Guerra dei Trent'anni (1618-1648). Pertanto, da quell'epoca, la Germania ha avuto pochissimi ponti. Forse il più bello di questi può essere chiamato il Ponte della carne a Norimberga (Fleischbrücke). Assomiglia al famoso Ponte di Rialto a Venezia, probabilmente una conseguenza degli stretti legami commerciali tra queste città. Solo all'inizio del XVIII sec. ripresa la costruzione del ponte. L'epoca barocca non solo ha prodotto bellissimi castelli e cattedrali, ma anche opere d'arte come il ponte sul Neckar a Heidelberg eretto nel 1788 e i tanti romantici ponticelli nelle valli dei fiumi Tauber, Kocher e Jagst. A seconda del tipo di costruzione assomigliano a ponti rinascimentali italiani, ma i sostegni sono rialzati fino alla carreggiata stessa e formano piccole cappelle. Di solito c'erano sculture di santi: i patroni del ponte, ad esempio San Nepomuceno. Johann von Nepomuk era nel XIV secolo. canonico a Praga e confessore della regina Giovanna di Boemia. Il suo geloso marito, il re Wenzel IV, voleva sapere cosa aveva detto sua moglie in confessione. Tuttavia, Nepomuk, nonostante le minacce, mantenne il segreto della confessione. Quindi il re ordinò di gettarlo nella Moldava dal ponte. Nel 1721 Nepomuk fu canonizzato e da allora è stato uno dei santi più venerati, patroni dei ponti.

Il Ponte del Macellaio di Norimberga (Fleischbrücke; completato nel 1602) è uno dei ponti rinascimentali più belli della Germania. Il modello fu probabilmente il Ponte di Rialto a Venezia (a destra), che attraversa il Canal Grande e poggia su 10.000 pali di legno fissati in terreno soffice.

In epoca barocca, molti ponti erano decorati con statue di santi, i patroni dei ponti. Nella foto è il Ponte Carlo a Praga.

San Kilianus sul ponte Mariinsky sul Meno a Würzburg. Sullo sfondo - la fortezza Marienberg

Negli anni successivi, la costruzione dei ponti fu eseguita secondo le stesse leggi che furono scoperte dagli scienziati del Rinascimento. Le forze agenti sulle strutture edilizie sono state determinate in modo sempre più preciso, è stata studiata la resistenza dei materiali utilizzati. Il filosofo e matematico tedesco Gottfried Wilhelm Leibniz (1646–1716) e il fisico inglese Isaac Newton (1643–1727) scoprirono il calcolo differenziale e integrale, che si rivelò estremamente utile per i calcoli. Nel 1720, l'Associazione degli Ingegneri di Ponte e costruzione della strada, e nel 1747 fu aperta la prima scuola di ingegneria speciale: la Scuola dei Ponti e delle Strade. Questa scuola, che esiste ancora oggi, ha fornito per molto tempo alla Francia un posto di primo piano nella costruzione di ponti. Nuovi tempi sono arrivati. D'ora in poi i ponti non furono più costruiti da architetti, ma da ingegneri civili, e tutte le strutture portanti furono calcolate ancor prima dell'inizio dei lavori.

Tre forme di strutture a ponte trave. In primo piano - un traliccio con cintura parabolica, dietro - un traliccio con cinture superiori e inferiori parallele

Fin dall'antichità, la pietra è stata preferita per la costruzione di ponti per la sua durata. Tuttavia, nelle aree boschive, il legno presentava alcuni vantaggi: i ponti di legno erano relativamente più economici e se un'alluvione avesse spazzato via un ponte del genere, ne sarebbe stato rapidamente costruito uno nuovo.

Le conoscenze acquisite durante la costruzione dei ponti in pietra sono state utilizzate anche per la costruzione di quelli in legno. Per la costruzione di un ponte in pietra, infatti, occorrono strutture in legno, i già citati cerchi, in grado di sopportare il peso di un ponte non finito. Anche i romani padroneggiavano l'arte di creare strutture altamente stabili da travi di legno ad arco e rinforzate.

La costruzione di ponti in legno, in particolare, è stata molto apprezzata in Svizzera fin dall'antichità e ha raggiunto il suo apice nel 18° secolo. Johann Ulrich Grubenmann (1709–1783), falegname del cantone di Appenzello, costruì, ad esempio, un ponte sulla Limmat vicino a Wettingen, lungo 60 m e senza supporti intermedi. Ha anche progettato un ponte di 100 metri, che avrebbe dovuto bloccare il Reno vicino a Sciaffusa. Tuttavia, i padri della città consideravano il suo progetto troppo audace. Non credevano nella capacità portante di un tale ponte e insistevano sulla costruzione di un supporto intermedio. Si dice che l'abbia costruito Grubenman, ma il ponte torreggiava su di esso. È vero, dopo alcune settimane l'albero si è leggermente incurvato e la carreggiata è affondata delicatamente sul supporto. Purtroppo non ci è permesso vedere questo straordinario edificio, poiché nel 1799 le truppe francesi lo incendiarono.

Ponteggio in legno e giro del Ponte del Diavolo sull'autostrada Gera - Jena (1937) - un capolavoro di falegnameria

Nonostante il pericolo di incendi, nell'Europa centrale esistono ancora oggi circa 200 grandi ponti di legno. La maggior parte di essi è coperta da tetti di tegole per proteggere la carreggiata dalle intemperie. Particolarmente impressionante è il ponte di 200 metri sul Reno a Seckingen, che collega la Germania con la Svizzera. Il Ponte della Cappella di Lucerna (Svizzera), costruito nel 1330, alto 200 metri, rimane il più antico. Ruolo importante ha giocato a ponti di legno nello sviluppo delle ferrovie in Nord e Sud America. A causa dell'abbondanza di fiumi e canyon, lungo e attraverso il vasto territorio, è stato necessario costruire molti ponti; la costruzione di ponti in pietra avrebbe richiesto enormi costi e il legno era disponibile ed economico materiale da costruzione. Fu così che nacquero gigantesche strutture di travi di legno, come il ponte sul fiume Portage a sud del lago Erie in Ohio.

Il ponte di legno coperto sul Reno a Seckingen è lungo 200 m

Il Ponte della Cappella di Lucerna è il più antico dei grandi ponti di legno. Costruito nel 1330

È vero, la forza di tali ponti lasciava molto a desiderare: tra il 1878 e il 1895, secondo le statistiche americane, 502 ponti crollarono sotto i treni, cioè una media di 29 incidenti all'anno; più ponti bruciati negli incendi. La costruzione delle prime ferrovie in Germania richiedeva anche ponti alti. Tuttavia, solo alcuni di loro erano in legno, la maggior parte erano costruiti in pietra e mattoni. La più brillante di queste enormi strutture sono i viadotti che sono ancora in uso oggi attraverso le valli dei fiumi Geltssch ed Elsen in Sassonia. Furono costruiti a metà del secolo scorso per la ferrovia da Lipsia a Norimberga, e un tempo erano considerati i più alti del mondo. La sola cassaforma per il viadotto sul Geltssh ha richiesto 23.000 tronchi. Entrambi i ponti hanno la forma del ponte romano di Nîmes. Ovviamente sono superiori capacità portante(anche se leggermente), in lunghezza e altezza. Ma ci sono voluti due millenni perché i moderni costruttori di ponti raggiungessero il livello dei maestri romani.

Viadotto sulla gola della Verruga nelle Ande, costruzione in legno filigranato

Da chi lavorava in questi cantieri era richiesta una tensione estrema. La costruzione del viadotto attraverso Gölzsh, ad esempio, a volte ha impiegato fino a 10.000 falegnami e lavoratori non qualificati. Durante l'estate dovevano rimanere al lavoro dalle 5:00 alle 21:00. Erano pagati poco, le condizioni di lavoro erano pessime e poche persone si preoccupavano della sicurezza. La sola costruzione del viadotto attraverso il Geltssh ha causato 30 vittime umane e più di mille lavoratori sono stati costretti a rivolgersi a un medico.

Viadotto attraverso il fiume. Gölzsch vicino a Plauen in Sassonia è costruito in mattoni

I ponti sono un attributo integrale di quasi tutti i fiumi, aiutano a superare gli ostacoli, grazie a loro le distanze si accorciano e andare dal punto "A" al punto "B" è più comodo e veloce. Con l'avvento di nuovi materiali e tecnologie, le complesse strutture di attraversamento stanno diventando una realtà.

Cos'è un ponte

I ponti sono la continuazione di una strada sopra un ostacolo. Molto spesso vengono posati attraverso una barriera d'acqua, ma possono anche collegare i bordi di un burrone o di un canale. In connessione con lo sviluppo delle infrastrutture di trasporto, nelle megalopoli vengono costruiti ponti per il movimento sulle strade, formando grandi svincoli. I dettagli principali del loro design sono campate e supporti.

Classificazione della struttura del ponte

I tipi di ponti possono essere classificati in base a diversi criteri:

• in base allo scopo principale di utilizzo;
• decisione costruttiva;
• materiali da costruzione;
• a seconda della lunghezza;
• secondo il periodo di funzionamento;
• a seconda del principio di funzionamento.

Da quando un uomo ha lanciato un albero da una parte del fiume per arrivare all'altra, è passato molto tempo e molti sforzi sono stati dedicati alla costruzione di strutture ingegneristiche. Di conseguenza, è apparso tipi diversi strutture a ponte. Consideriamoli più in dettaglio.

Trave

I materiali per la loro costruzione sono l'acciaio, le sue leghe, il cemento armato e il primo materiale è stato il legno. Elementi principali strutture portanti questo tipo ha travi, capriate che trasferiscono il carico ai supporti di fondazione del ponte.

Le travi e le capriate fanno parte di una struttura separata chiamata "campata". Le campate sono sdoppiate, a sbalzo e continue, a seconda dello schema di collegamento con gli appoggi. I primi hanno due appoggi a ciascuna estremità, quelli continui possono avere più appoggi, a seconda delle necessità, e al ponte a sbalzo le campate vanno oltre i punti di ancoraggio, dove si raccordano a campate successive.

Ad arco

Per la loro fabbricazione vengono utilizzati getti o blocchi di acciaio, ghisa, cemento armato. I primi materiali per la costruzione di questo tipo di ponti furono pietre, ciottoli o blocchi monolitici da essi composti.

La base del design è l'arco (volta). Il collegamento di più archi da una strada o un binario ferroviario è un ponte ad arco. Il fondo stradale può avere due posizioni: sopra la struttura o sotto di essa.

Una delle varietà è un ibrido: un ponte ad arco a sbalzo, dove due semiarchi sono collegati nella parte superiore e ricordano la lettera "T". struttura ad arco può essere costituito da una campata, quindi il carico principale cade sui supporti estremi. Se il ponte è costituito da più strutture collegate, il carico viene distribuito a tutti i supporti intermedi ed estremi.

ponti sospesi

I principali materiali per la costruzione in questo caso sono acciaio, cemento armato. Le strutture vengono erette in luoghi in cui è impossibile installare supporti intermedi. elemento portante sono tralicci collegati da cavi. Per mantenere il ponte in una condizione stabile, i piloni sono montati su sponde opposte, un cavo di collegamento viene tirato tra loro a terra, dove è fissato saldamente. I cavi verticali sono attaccati ai cavi orizzontali tesi, attaccando anche le catene che sosterranno l'impalcato del ponte. La rigidità della tela è data da travi e capriate.

Ponti strallati

Materiali da costruzione - acciaio, cemento armato. Come per le controparti sospese, il loro design prevede piloni e cavi. La differenza è che il collegamento dei cavi è l'unico che collega la struttura dell'intero ponte, ovvero i cavi non sono fissati a supporti tesi orizzontalmente, ma direttamente ai supporti di estremità, il che rende la struttura più rigida.

pontoni

Le traversate "galleggianti" non hanno una struttura rigida e un collegamento con la riva. Il loro design è assemblato da sezioni separate con un giunto mobile. Una variante di questo tipo di ponti sono gli attraversamenti galleggianti. Molto spesso sono strutture temporanee che vengono utilizzate fino a quando il ghiaccio non si stabilisce sulle barriere d'acqua. Sono pericolosi durante il mare agitato sull'acqua, rendono difficile la navigazione e il movimento su di essi ha restrizioni per i camion di più tonnellate.

ponti metallici

La maggior parte dei ponti moderni prevede l'uso del metallo nelle parti portanti delle strutture. Per molto tempo, un ponte di metallo è stato considerato il tipo di struttura più durevole. Oggi questo materiale è un componente importante, ma non l'unico, delle connessioni dei ponti.

Tipi di ponti metallici:

• Strutture ad arco.
• Viadotti con campate.
• Sospeso, strallato.
• Cavalcavia con supporti in cemento armato, dove le campate sono assemblate da giunti metallici.

Le strutture metalliche hanno il vantaggio di essere facili da montare, motivo per cui quasi tutti i tipi di ponti ferroviari sono costruiti con questo materiale. Le parti metalliche sono realizzate modo industriale in fabbrica, mentre la dimensione può essere regolata. A seconda della capacità di carico dei meccanismi con cui verrà eseguita l'installazione, si formano spazi vuoti di fabbrica della futura connessione integrale.

È possibile saldare la struttura dalle parti direttamente nel luogo dell'installazione finale. E se prima era necessario effettuare il collegamento di più parti di una campata, ora una gru con una capacità di sollevamento di 3600 tonnellate può facilmente trasferire e sollevare una campata interamente metallica su supporti.

Vantaggi delle strutture metalliche

Il ferro è usato raramente come materiale da costruzione per ponti a causa della sua scarsa resistenza alla corrosione. L'acciaio ad alta resistenza e i suoi composti sono diventati un materiale richiesto. Le sue eccellenti prestazioni possono essere apprezzate in progetti come ponti strallati con grandi campate. Un esempio è il ponte di Mosca sul Dnepr a Kiev o il ponte Obukhovsky a San Pietroburgo.

Leggende di Pietroburgo

Pietroburgo sono presentati in abbondanza diversi tipi ponti, ce ne sono anche di vecchi che sono diventati simboli di un'epoca passata, ma il loro scopo non è cambiato, sebbene abbia acquisito un velo di storie e romanticismo. Quindi, il Kiss Bridge attrae turisti con il suo nome, ma deriva dal nome del mercante Potseluev, il cui bar "Kiss" si trovava vicino all'incrocio, e il nome non ha nulla a che fare con gli impulsi romantici.

Leggende interessanti sono cresciute sul ponte Liteiny e la trama drammatica è emersa immediatamente quando è stata posata. Si ritiene che una delle pietre di fondazione dei supporti fosse la pietra sacrificale Atakan. Ora fa rattristare i passanti e provoca suicidi. Per placare il masso "sanguinoso", alcuni cittadini lanciano monete dal ponte nella Neva e versano vino rosso. Inoltre, molti sostengono che il fantasma di Lenin si possa trovare su Liteiny.

I cinque ponti più lunghi della Russia

Fino a quando non viene costruito il ponte sullo stretto di Kerch, i cinque grandi attraversamenti si presentano così:

• a Vladivostok. La lunghezza della struttura è di 3100 m, l'inaugurazione è avvenuta nel 2012. Per la prima volta la sua necessità è stata pensata nel 1939, ma attuata allo stato attuale.
• Ponte a Khabarovsk. La sua lunghezza è di 3891 m Ha due livelli. Quello inferiore è aperto al traffico ferroviario e quello superiore è aperto al traffico automobilistico. La sua immagine adorna il cinquemillesimo banconota.
• Ponte sul fiume Yuribey. Si trova oltre il Circolo Polare Artico nello Yamalo-Nenets Regione autonoma. La lunghezza della struttura è di 2893 m.
• Il ponte sulla baia dell'Amur ha una lunghezza di 5331 m ed è stato inaugurato nel 2012. Interessante per il suo sistema di illuminazione, che aiuta a risparmiare fino al 50% di elettricità.
• attraverso il Volga a Ulyanovsk. La sua lunghezza è di 5825 m La costruzione è stata eseguita per 23 anni.

Più comune in ponti stradali ricevuto sistema di travi. A causa del valore inferiore dei carichi temporanei, campate fino a 6 m possono essere facilmente coperte con travi e con un aumento del loro numero e carichi leggeri - fino a 10 m A causa delle basse forze frenanti ad un'altezza del terrapieno fino a 3 m, i monconi non sono forniti. Con una maggiore altezza del rilevato, le dimensioni delle campate estreme si riducono (Fig. 3.14, a) e introducendo un sistema di connessioni da due appoggi estremi formano un moncone.

Nella sezione trasversale della costruzione di strada e ponti ferroviari fondamentalmente diverso. La natura della struttura trasversale del ponte per la ferrovia dipende dalla posizione delle rotaie e nel ponte stradale è necessario garantire la stessa resistenza all'interno dell'intera larghezza della carreggiata, che determina la posizione appropriata di pali e travi ( Fig. 3.14, b). La distanza tra le pile dipende dall'entità del carico, dalla posizione delle travi e dal tipo di carreggiata.

Il più diffuso è il disegno della carreggiata con traverse posate su travi e doppia passerella (Fig. 3. 14, c). Il ponte superiore prende direttamente il carico e lo distribuisce alle tavole del ponte inferiore. La pavimentazione superiore è soggetta ad un'usura intensiva, pertanto non viene presa in considerazione nel calcolo.

La sezione trasversale delle tavole del pavimento inferiore, a seconda della distanza tra gli assi delle traverse, è determinata mediante calcolo. La sezione trasversale delle traverse dipende dalla distanza tra gli assi delle piste.

La distanza tra gli assi di pali e travi in ​​sezione trasversale è di 1,4-1,8 m. Le piste, di regola, sono a due livelli e con campate superiori a 6 m, anche a tre livelli. La giunzione delle rampe del livello inferiore avviene su sottotravi. Il design a più livelli delle travi richiede l'uso di sottosquadri, tagli, bulloni lunghi, i cui fori devono essere praticati sul posto, il che crea le condizioni affinché il legno marcisca.

Riso. 3.14 - Ponte a trave sottostrada: 1 - solaio superiore; 2 - pavimento inferiore; 3 - traverse; 4 - corre

Per eliminare queste carenze, le piste sono disposte su un livello, posizionandole a distanze uguali lungo l'intera larghezza della carreggiata. I giunti delle piste sono sovrapposti sull'ugello (Fig. 3.15, a), lavorando in flessione.

Si consiglia di preservare la naturale conicità dei tronchi, che solitamente vengono utilizzati per gli arcarecci. Ciò consente di ridurre leggermente il consumo di legno, poiché tenendo conto del deflusso dell'1%, il diametro calcolato nella zona dei momenti flettenti maggiori aumenta leggermente, gli strati esterni di legno resistono meglio allo sfavorevole influenze atmosferiche, riduce la quantità di lavoro sull'elaborazione degli elementi.

Riso. 3.15 - Ponte a trave con travi a un piano

La parte superiore dei tronchi è tagliata per tutta la lunghezza per formare una piattaforma su cui poggiano le traverse. Le estremità dei tronchi nei punti di appoggio sull'ugello sono tagliate altezza diversa, quindi il fondo dei tronchi ha una forma inclinata (Fig. 3.15, b). I registri adiacenti delle piste sono posati con mozziconi in direzioni diverse.

La passerella non è adatta condizioni moderne guida, in quanto diventa scivoloso in caso di pioggia, il che può causare incidenti durante la frenata delle auto. Inoltre, il pavimento si consuma rapidamente e in modo non uniforme.

A seconda delle condizioni operative, è auspicabile che marciapiede era lo stesso sul ponte e si avvicina. Questa esigenza è soddisfatta da una costruzione sotto forma di una pavimentazione continua di assi poste sul bordo e cucite con chiodi - il cosiddetto lastra di legno(Fig. 3.16), su cui viene posato uno strato di cemento asfaltato. Le tavole hanno uno spessore di 4 cm e diverse altezze (11-15 cm) in modo che la superficie sia a forma di pettine con rientranze di 2-3 cm per una migliore adesione del calcestruzzo di asfalto alla soletta.

Riso. 3.16 - lastra di legno

La soletta in legno, che poggia direttamente sulle travi, ha una grande capacità portante ed è eliminata la necessità di traverse. La pendenza trasversale della carreggiata si ottiene modificando lo spessore dello strato di conglomerato bituminoso. Lo svantaggio dei pannelli a base di legno è l'impossibilità di ispezione e il pericolo di decomposizione. Tutte le sue tavole devono essere antisettiche.

La costruzione in legno è più conveniente per la lavorazione prefabbricata, l'impregnazione di elementi con un antisettico e installazione veloce(Fig. 3.17).

Riso. 3.17- ponte stradale legname

Allo stesso tempo, la rifinitura e il montaggio degli elementi possono essere completamente eliminati e la durata del ponte è notevolmente aumentata. Tuttavia, il legname è molto più costoso. legno tondo, quindi il costo dei ponti aumenta a tal punto che a volte diventa più opportuno utilizzare il cemento armato. Inoltre, il legname è più suscettibile alle crepe e alla decomposizione, il che richiede l'uso di legno di alta qualità e un'impregnazione profonda. Sul operazione a lungo termineè stata calcolata una struttura a campata lunga 6 m sotto forma di una soletta di legno alta 40 cm, poggiante su bocchette e priva di correnti né traverse (Fig. 3.18).

Riso. 3.18 - Struttura a campata in lastre di legno: 1 - barra rompiruota; 2 - copertura stradale; 3 - cemento asfaltato; 4 - sabbia bituminosa 8cm; 5 - crostini 5×10, l= 40 alle estremità dello scudo; 6 - fori; 7 - Bullone M20, l= 800 per imbracatura

La soletta è costituita da blocchi larghi 1 m, il cui numero dipende dalla larghezza del ponte. Ogni blocco è uno scudo di tavole con sezione trasversale di 5×20 cm, posto sul bordo e fissato con chiodi, con file verticali di una e due tavole alternate. I giunti tra gli scudi sono disposti mediante tasselli in legno o cemento (Fig. 3.19). Per gli scudi vengono utilizzate tavole con un contenuto di umidità non superiore al 15%, impregnate di antisettici oleosi.

Riso. 3.19 - Giunzioni pannello in legno: a - con tassello in legno; b - con chiave in cemento

I vuoti nel pettine della lastra vengono riempiti ad un'altezza di 8 cm con sabbia bituminosa, quindi viene posato uno strato di asfalto dello spessore di 6 cm, a cui viene data una pendenza trasversale su due lati del 2%. La carreggiata è recintata con sbarre rompiruote, la cui sommità è delimitata dal lato della carreggiata angolo di metallo. Le assi del marciapiede sono costituite da una fila di assi con una sezione di 5 × 20 cm Su queste tavole sono posate barre (puledre) con una sezione di 15 × 25 cm, a cui sono inchiodate le tavole del marciapiede.

Va notato l'uso irrazionale di materiale a base legno, la maggior parte del quale è concentrato in prossimità dell'asse neutro. Tuttavia, è impossibile evitarlo in questo design. Le piastre vengono posate direttamente sull'ugello e, al posto del supporto, gli spazi tra le schede vengono riempiti con barre corte (cracker). I supporti per tali campate dovrebbero essere a due file per garantire un supporto sufficientemente affidabile della soletta sull'ugello (a seconda della capacità portante per campate di 6 m di lunghezza, è sufficiente una fila di pali).

Il costo totale di 1 lineare M. del ponte è più alto rispetto a quando si utilizzano arcarecci in legno tondo convenzionali. I vantaggi del design sono l'assenza di tagli, la creazione di condizioni per la prefabbricazione degli elementi, la semplificazione dell'installazione e l'aumento della vita utile della struttura.

Sono previsti supporti per pali alti fino a 3 m. Ad altezze più elevate vengono utilizzati supporti telaio-palo, installando telai realizzati in fabbrica da travi antisettiche con connessioni imbullonate e fissate sulla griglia del palo. I telai con griglia sono anche collegati con bulloni e morsetti senza l'uso di staffe e gorgiere. La protezione contro la decomposizione degli elementi di supporto situati nell'area del livello dell'acqua variabile è fornita dal dispositivo di bende da due strati di bitantite su mastice bituminoso.