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Ponte a travi composite, si riferisce a un ponte a travi strutturali composite che combina elementi in acciaio come travi in lamiera di acciaio, travi a scatola in acciaio, travi reticolari in acciaio e elementi in cemento armato per lavorare insieme utilizzando connettori a taglio.
In passato, il ponte a trave semplicemente appoggiata era il più utilizzato, ma negli ultimi anni è stato esteso al ponte a trave continua, al ponte strallato, al ponte sospeso, al ponte ad arco legato e ad altri sistemi complessi.
Il ponte a travi composite è anche una sorta di struttura a campata di ponte assemblata, che separa la parte della nervatura della trave del ponte dal pannello del ponte (piastra alare) attraverso il giunto orizzontale longitudinale, in modo che la sezione complessiva della trave singola diventi la sezione combinata della piastra e della nervatura. Durante la costruzione, vengono prima erette le nervature delle travi, vengono installati pannelli prefabbricati (a volte con pannelli leggermente piegati per risparmiare barre d'acciaio) e infine una porzione di calcestruzzo viene gettata in opera all'interno dei giunti o insieme ai pannelli per rendere la struttura un tutt'uno. Pertanto, le travi composte vengono sollecitate in più fasi. Dopo la realizzazione delle travi, il peso di tutti i pannelli prefabbricati e del solaio gettato in opera (e anche delle traverse distanziatrici gettate in opera) installati successivamente, unitamente al peso delle travi stesse, dovrà essere sopportato dalle travi prefabbricate. Questo è diverso dalla trave a T assemblata per sopportare tutto il carico proprio per l'intera sezione della trave principale, il momento di inerzia flettente della nervatura senza la piastra alare è molto più piccolo dell'intera trave a T (l'altezza della nervatura è inferiore, l'asse neutro è spostato verso il basso, il braccio di coppia interno è piccolo e il calcestruzzo compresso è insufficiente), il che inevitabilmente aumenterà notevolmente il carico della nervatura della trave per sopportare tutto il carico proprio strutturale, quindi non solo per aumentare la sezione trasversale della nervatura della trave, ma anche per aumentare la rinforzo. L'aumento della quantità di calcestruzzo nelle nervature delle travi porta ad un aumento sfavorevole del carico proprio. L'immagine sotto mostra il confronto dei grafici delle sollecitazioni tra la trave a T prefabbricata e la trave composita in due fasi: azione permanente Mg e azione variabile Mp.
In base ai materiali utilizzati nelle piastre e nelle nervature delle travi composte, le travi composte si dividono in travi composte in calcestruzzo e travi composte acciaio-calcestruzzo. Le travi composte in calcestruzzo vengono integrate mediante getto di calcestruzzo in situ nei giunti o insieme alla soletta prefabbricata del solaio del ponte. Le travi composite acciaio-calcestruzzo sono costituite da travi in acciaio nelle nervature delle travi e lastre in cemento armato nei pannelli del ponte, che sono combinate tra loro tramite chiavi di taglio (note anche come connettori) per partecipare alla forza strutturale.
La sezione è una sezione combinata.
La rigidezza della sezione aumenta per ridurre la quantità di acciaio.
Sotto l'azione del carico mobile, il rumore è inferiore a quello di tutti i ponti con travi in acciaio.
Pendenza e sopraelevazione esterna facilmente regolabili.
Al fine di garantire la forza congiunta della trave in acciaio e della soletta stradale in cemento armato, è necessario predisporre un affidabile dispositivo di trasferimento del taglio per trasferire la forza di taglio sfalsata della trave nella deformazione da flessione.
Trasferimento a taglio rigido.
Adottare acciaio a sezione corta, come acciaio per canali, acciaio angolare.
Il rinforzo diagonale, se affidabile, può essere utilizzato anche in altre forme come i bulloni con cappuccio.
Il trasferimento a taglio sarà saldato all'ala superiore della trave in acciaio e saldato alla barra d'acciaio del pannello del ponte.
Per i ponti con travi composite di media e piccola campata, al fine di ridurre i costi di produzione e installazione, di solito vengono utilizzate travi in acciaio con sezione a I, note anche come ponti con travi a piastre composite.
Le travi in acciaio dei ponti a travi in lamiera composita possono essere realizzate in acciaio a sezione laminata o travi in acciaio saldate.
Può adottare una sezione asimmetrica della trave in acciaio per ridurre le dimensioni della flangia superiore della trave in acciaio fissata al pannello del ponte in cemento.
Il ponte a travi composite di tipo scatolare ha una maggiore rigidità torsionale e maggiore stabilità rispetto al ponte composito a sezione I.
Aumentare la capacità di attraversamento, risolvere il problema dell'insufficiente spazio libero sotto il ponte ed evitare l'interruzione del traffico durante i lavori;
Prima di gettare il pavimento del ponte, il calcestruzzo può essere versato sulla piastra inferiore della trave scatolare in acciaio nella zona del momento flettente negativo, che non solo può svolgere il ruolo di resistenza alla compressione, ma anche migliorare la stabilità della piastra inferiore della trave scatolare in acciaio e della piastra d'anima.
La capriata in acciaio viene utilizzata al posto della solida trave in acciaio e combinata con il pannello del ponte in cemento.
Ha migliore permeabilità ed estetica;
L'altezza della trave è solitamente maggiore di quella del ponte a trave solida e la progettazione del giunto è più complicata, in particolare gli elevati requisiti per la costruzione del giunto che collega il pannello del ponte e la piastra d'anima.
Le travi composte acciaio-calcestruzzo sono consolidate con pilastri in calcestruzzo o pilastri compositi. Ridurre il carico del sistema del pavimento del ponte e ridurre l'uso del supporto;
Ampia altezza libera sotto il ponte, bella forma, buona scorrevolezza del pavimento del ponte. Rispetto al semplice ponte a travi supportate, le sue prestazioni sismiche sono più elevate e non si verificheranno incidenti con la caduta delle travi.
Il problema chiave da risolvere nella progettazione e nella costruzione è garantire che il carico del pavimento del ponte possa essere effettivamente trasferito al pilastro, vale a dire alla struttura del giunto trave-tozzo.
Il ponte a travi composite in acciaio-calcestruzzo è un nuovo tipo di struttura a ponte sviluppata sulla base del ponte a travi con struttura in acciaio e del ponte a travi con struttura in calcestruzzo. I componenti principali come le nervature delle travi solitamente adottano una struttura in acciaio, il pannello del ponte o la piastra della flangia adottano una struttura in calcestruzzo e il connettore a taglio tra acciaio e calcestruzzo adotta connettori a taglio nel loro insieme, per far sì che le due strutture siano sollecitate congiuntamente. La combinazione dei due materiali può evitare i rispettivi difetti, sfruttare appieno i vantaggi dei due materiali e formare una forma strutturale con elevata resistenza, elevata rigidità e buona duttilità. Rispetto alla semplice trave di cemento, può ridurre la dimensione della sezione del componente e il carico proprio della struttura può essere ridotto e alleviare l'azione sismica.
Rispetto alla semplice trave in acciaio, può ridurre l'uso della quantità di acciaio, risparmiare sui costi di verniciatura della struttura in acciaio, ridurre l'inquinamento acustico del ponte in acciaio e aumentare la rigidità, la stabilità e l'integrità della struttura.
Le travi in acciaio sono soggette principalmente a tensione nelle travi composte. Per i ponti con travi composite in acciaio-calcestruzzo di piccola e media campata, le piastre di acciaio sono generalmente saldate in travi di acciaio a forma di I (a forma di I). Per sfruttare appieno il ruolo dell'acciaio, le travi in acciaio a forma di I utilizzano spesso sezioni trasversali asimmetriche con ampie ali inferiori. Per i ponti con travi composte acciaio-calcestruzzo con ampia luce, viene utilizzata principalmente la forma della sezione trasversale di travi scatolari in acciaio chiuse o aperte, quindi è anche chiamata trave composta scatola. Le travi composite a forma di scatola hanno un'elevata rigidità torsionale, particolarmente adatta per ponti curvi, e la maggior parte di esse sono progettate come strutture continue nella direzione del ponte.
Pannelli del ponte in cemento armato sostenuti da travi in acciaio, oltre al momento flettente longitudinale condiviso dall'ala superiore della trave composta e dalla trave in acciaio. Sopporta anche le forze interne nella direzione del ponte trasversale causate dai carichi locali come il pannello del ponte. Il pannello del ponte adotta solitamente due forme di lastre di cemento gettato in opera e lastre di cemento prefabbricato, e la superficie inferiore del pannello del ponte può essere progettata in forma diritta o curva.
La chiave di taglio sulla superficie superiore della piastra d'ala sulla trave in acciaio costituisce la base per il funzionamento congiunto della trave in acciaio e del pannello del ponte in calcestruzzo. La funzione principale del legame a taglio è quella di resistere alla forza di taglio longitudinale sull'interfaccia tra la trave in acciaio e il pannello del ponte in cemento e resistere al relativo scorrimento. Esistono molti tipi di chiavi di taglio utilizzate nelle travi composte. Nell'attuale 'Codice per la progettazione dei ponti con struttura in acciaio autostradale' (JTG D64), vengono adottate chiavi di taglio per chiodi saldati, chiavi di taglio per canali in acciaio e connettori a piastra forata, come mostrato di seguito, tra cui le chiavi di taglio per chiodi saldati sono le più ampiamente utilizzate.
Costruzione dell'impalcatura: La sezione complessiva della trave sovrapposta sopporta tutti i carichi, e la sollecitazione di sezione dovrà essere calcolata in base alla sezione complessiva della trave sovrapposta.
Utilizzo diretto di travi in acciaio per sostenere casseforme e calcestruzzo.
Nella prima fase, la prima parte del carico proprio (compresi travi in acciaio, casseforme, calcestruzzo e il peso delle attrezzature edili) è sopportato solo dalle travi in acciaio.
Nella seconda fase, la seconda parte del carico permanente (compreso lo strato di pavimentazione dell'impalcato del ponte, lo strato impermeabile, il manto stradale) e il carico accidentale sono sopportati dalla sezione complessiva composta da lastre di cemento armato e travi in acciaio, e infine sovrapposti per verificare la resistenza della sezione della trave composita.
Applicazione del ponte a travi composite: ponte autostradale e ponte ferroviario
Conveniente per la costruzione. Grazie alla resistenza dell'asta d'acciaio, leggera, facile da installare.
Alleviare il carico morto. Rispetto ai ponti in cemento, il carico proprio è leggero, il che è particolarmente importante per i ponti con travi a lunga campata, che possono ridurre la percentuale di carico proprio e ridurre i requisiti sulla struttura inferiore e sulle fondamenta.
Migliorare le prestazioni. Con la trazione dell'acciaio, la compressione del calcestruzzo, si dà pieno gioco alle prestazioni del materiale. Quando si utilizza un tubo d'acciaio riempito di cemento, è possibile utilizzare l'effetto cerchio del tubo d'acciaio sul cemento.
Risparmia sui costi. Nei ponti a lunga campata, è un po’ più ovvio.
SPECIFICHE DEL PONTE IN ACCIAIO EVERCROSS |
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EVERCROSS |
Ponte Bailey (Compact-200, Compact-100, LSB, PB100, China-321, BSB) |
CAMPI DI PROGETTAZIONE |
DA 10 M A 300 M Campata singola |
VIA CARRABILE |
CORSIA SINGOLA, DOPPIA CORSIA, MULTI CORSIA, PASSERELLA, ECC |
CAPACITÀ DI CARICO |
AASHTO HL93.HS15-44, HS20-44, HS25-44, |
GRADO DI ACCIAIO |
EN10025 S355JR S355J0/EN10219 S460J0/EN10113 S460N/BS4360 Grado 55C |
CERTIFICATI |
ISO9001, ISO14001, ISO45001, EN1090, CIDB, COC, PVOC, SONCAP, ecc. |
SALDATURA |
AWS D1.1/AWS D1.5 |
BULLONI |
ISO898, AS/NZS1252, BS3692 o equivalente |
CODICE ZINCATURA |
ISO1461 |
| SPECIFICHE DEL PONTE IN ACCIAIO EVERCROSS | ||
| EVERCROSS PONTE IN ACCIAIO |
Ponte Bailey (Compact-200, Compact-100, LSB, PB100, China-321, BSB) Ponte modulare (GWD, Delta, tipo 450, ecc.), Ponte di travatura reticolare, Ponte Warren, Ponte ad arco, Ponte a piastre, Ponte a travi, Ponte a travi a scatola, Ponte sospeso, Ponte strallato, Ponte galleggiante, ecc. |
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| CAMPI DI PROGETTAZIONE | DA 10 M A 300 M Campata singola | |
| VIA CARRABILE | CORSIA SINGOLA, CORSIA DOPPIA, MULTILANA, PASSERELLA, ECC | |
| CAPACITÀ DI CARICO | AASHTO HL93.HS15-44,HS20-44,HS25-44, BS5400 HA+20HB,HA+30HB, AS5100 Truck-T44, IRC 70R Classe A/B, NATO STANAG MLC80/MLC110. Camion-60T, rimorchio-80/100 tonnellate, ecc |
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| GRADO DI ACCIAIO | EN10025 S355JR S355J0/EN10219 S460J0/EN10113 S460N/BS4360 Grado 55C AS/NZS3678/3679/1163/Grado 350, ASTM A572/A572M GR50/GR65 GB1591 GB355B/C/D/460C, ecc |
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| CERTIFICATI | ISO9001, ISO14001,ISO45001,EN1090,CIDB,COC,PVOC,SONCAP, ecc | |
| SALDATURA | AWS D1.1/AWS D1.5 AS/NZS 1554 o equivalente |
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| BULLONI | ISO898,AS/NZS1252,BS3692 o equivalente | |
| CODICE ZINCATURA | ISO1461 AS/NZS 4680 ASTM-A123, BS1706 o equivalente |
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| Nome del prodotto | Ponte a travi composite |
| Materiale | Acciaio |
| Trattamento superficiale | Zincato a caldo |
| Colore | Colore personalizzato |
| Utilizzo | Ponte autostradale, ponte ferroviario, ponte pedonale |
| Pacchetto di trasporto | Trasportato tramite container/camion in un imballaggio resistente |
| Grado d'acciaio | S355/Gr55c/Gr350/Gr50/Gr65/GB355/460 |
| Capacità di carico | Hl93/Ha+20hb/T44/Classe a/B/MLC110/dB24 |
| Certificazione | DIN, JIS, GB, BS, ASTM, AISI |
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