Un pod arc este un pod , și anume o construcție care face posibilă traversarea unei depresiuni sau a unui obstacol ( curs de apă , cale de comunicație , vale , râpă , canion ), din care linia părții inferioare ( intrados ) este sub forma a unui arc . În aceste poduri, toate sarcinile permanente sau temporare aplicate podului sunt preluate în arcul de compresie pentru a fi transferate pe suporturile de pe maluri, stâlpi .
Podurile cu arcuri fac parte din familia podurilor cu arcuri, prin forma lor, dar constituie o familie aparte, atât prin calculul lor, care provine din teoria bolților, cât și prin procesul lor de construcție. Numele lor obișnuit este pod de zidărie , materialul care le constituie a prevalat în nume.
Podurile arcuite acoperă întinderi de la 2 la 100 de metri. Pentru întinderile foarte mici, canalele solide și semicirculare arcuite, utilizate în principal ca structuri hidraulice de descărcare, sunt structuri destul de rustice, dar constituie o soluție simplă și robustă. Structurile subțiri de boltă, realizate din elemente prefabricate din beton sau metal, sunt adesea folosite pentru structuri comune de până la 9 m deschidere, cu condiția ca înălțimea acoperirii umpluturii să rămână mai mică de 7 m și raportul înălțimii lor la deschiderea lor să fie între 0,6 și 1. Dincolo de structurile utilizate în prezent în domeniul podurilor arcurilor sunt realizate din beton armat.
Mai multe criterii pot diferenția punțile arcuite: forma arcului , tipul de montaj al arcului, tipul de față sau spate. Astfel, bolta poate fi semicirculară (semicerc perfect), arc de cerc (segment de arc), arc ascuțit , mâner de coș sau elipsă. Banda de boltă poate fi extrudată cu pietre radiante, cu rolă dublă, blocată, cu rolă dublă neextrudată, în grămadă de încărcare, cu pat în grămadă de încărcare. Cele ciocurile pot fi triunghiulare, în formă de migdală, dreptunghiulare sau circulare.
Clasificare în funcție de forma bolțiiTipul lucrării | Diagramă | Fotografie | cometariu |
---|---|---|---|
Arc semicircular | Vechiul pod din Gien | Arcul semicircular este compus dintr-un semicerc complet, este cel mai comun tip de bolta, prezent în aproximativ 67% din podurile de cale ferată din zidărie ale rețelei franceze. Bolțile pot fi ridicate (este cazul vechiului pod de la Gien), depășite (ușoară prelungire a semicercului) sau convexe (ușoară reducere a semicercului. Romanii au folosit aproape exclusiv acest tip de bolta. | |
ogivale | Podul Saint-Martial | Oghiva este formată din două arcuri ale unui cerc care se intersectează la cheie, spunem și arcuri ascuțite. Forma este foarte veche, dar a fost folosită pe scară largă în Evul Mediu , deoarece are avantajul, printre altele, de reducere a forțelor orizontale și astfel facilitează construcția arc cu arc în cazul podurilor cu deschideri multiple. | |
arc | Pont des Invalides | Aceste seifuri sunt proiectate folosind un arc de cerc mai mic decât un semicerc. Coborârea bolților s-a dezvoltat din secolul al XVI- lea ; Cu toate acestea, în secolul al XVIII- lea și sub influența lui Jean-Rodolphe Perronet, bolțile din zidărie au devenit mult mai reduse decât înainte și bateriile au devenit mai rafinate pentru a promova fluxul de apă. | |
mânerul coșului | Podul Tolbiac | Foarte aproape de elipsă, bolta cu mânerul coșului este alcătuită dintr-un număr impar de arcuri circulare succesive, ale căror raze variază în conformitate cu cheia. În general, proiectanții au optat mai mult pentru acest tip de arc, care a fost mai ușor de urmărit decât forma eliptică. De asemenea, are avantajul de a permite trecerea unui volum mai mare de apă. |
Odată cu îmbunătățirea proprietăților oțelului și a capacităților de calcul, au apărut poduri de arc. În general, într-un pod cu arc, râul sau breșa este traversat la un moment dat de un singur arc, în timp ce în podul arcuit, puntea se sprijină pe piloni intermediari. Puntea de arc combină compresia cu flexia . Acestea se caracterizează prin faptul că exercită o forță oblică asupra bonturilor care tind să separe punctele de sprijin. Se pot diferenția în funcție de natura materialelor structurii (metal, beton armat, lemn), în funcție de structură sau în funcție de poziția punții (transportată, suspendată sau intermediară).
Structura face posibilă diferențierea în principal a trei tipuri de poduri arc:
Un alt tip de pod a apărut în anii 1990 în China : podurile CFST (poduri de arc tubular din oțel umplut cu beton ) care amestecă mai multe tipuri de structuri și materiale. Arcul acestor poduri este realizat dintr-un spalier din tuburi metalice umplute cu beton. Permit deschideri foarte mari pentru podurile de arc, deoarece cele mai mari depășesc 400 m de întindere.
Criteriu | Tipul lucrării | Elevatie | Exemplu | Descriere |
---|---|---|---|---|
Poziția relativă a șorțului |
șorț suspendat sau inferior |
Podul Elgin | Puntea poate fi suspendată de arc utilizând un sistem de umerașe care leagă cele două elemente prin intermediul nodurilor de capăt comune. Pot fi utilizate diferite tipuri de umerașe: cabluri sau bare metalice, stâlpi din beton armat, grinzi din lemn. | |
intermediar sau prin șorț | Podul curcubeului Conner | Podurile intermediare de punte au avantajul de a permite gabarite mari de râu sau de mare și, în cazul în care bazele arcurilor sunt situate pe malul obstacolului care urmează să fie traversat, acest lucru reduce la minimum riscul de posibile șocuri. Cu bărci în zone cu navigație grea , așa cum a fost din păcate cazul podului Tjörn din Suedia. | ||
șorț uzat sau blat |
Podul Bloukrans | Potrivite în mod special pentru traversarea unor breșe adânci în care nu este posibil să se construiască suporturi intermediare, podurile arc cu punți transportate trebuie să aibă totuși suporturi extrem de stabile pentru a transmite toate forțele de îndoire la sol. | ||
Material | Oţel | Aggersundbroen | Oțelul permite o mare libertate la nivel arhitectural și au apărut construcții destul de speciale ca lucrările arhitectului Santiago Calatrava .
În plus, cele mai mari întinderi sunt realizate cu oțel, podul Chaotianmen cu structura sa triunghiulară, atinge lungimea record de 552 m . |
|
Beton armat | Podul Saint-Pierre-du-Vauvray | Betonul este cel mai economic material pentru podurile cu arcuri a căror rază de acțiune se întinde de la 35 la 200 m , formulările din ce în ce mai sofisticate permit rafinarea structurilor din motive estetice și pentru a reduce cantitățile necesare, promovând în continuare aceste economii și punerea în aplicare a diverse elemente. | ||
Podul CFST | Podul Liantuo | Arcurile podurilor CFST sunt tuburi de oțel umplute cu beton. Betonul din interiorul tubului de oțel îl împiedică să se flambeze , în timp ce tubul de oțel întărește betonul pentru a rezista la solicitări de tracțiune și îmbunătățește rezistența la compresiune și ductilitatea acestuia. Acest tip de pod a apărut în China în 1990 . ÎnMartie 2005, 229 poduri de arc CFST de peste 50 de metri au fost construite sau erau în construcție în China. | ||
Lemn | Kintai kyo | Un material ecologic și deosebit de estetic, lemnul se adaptează bine podurilor arcurilor datorită rezistenței sale bune la compresiune. Cadrul acestor structuri poate fi foarte variat: grinzi arcuite, structuri triunghiulare, lemn masiv, glulam, cu o gamă largă de specii disponibile. Raza lor de acțiune se extinde în general până la 60 m . | ||
Numărul de îmbinări | Dintre ei | Viaductul Garabit | Îmbinările permit mișcări laterale și verticale ale structurilor, ceea ce conferă apoi o anumită flexibilitate întregului. Acestea sunt utilizate, de exemplu, pe structurile de arcuri de cale ferată și mai ales pe liniile de mare viteză ( LGV ) care duc la solicitări mult mai mari în diferitele elemente ale podului. În cazul podurilor de beton, o îmbinare cu cheie va preveni apariția fisurilor dacă se produce decantarea la suporturi. | |
Trei | Viaductul Viaur | |||
Cazuri speciale | Pod lenticular | Podul Royal Albert | Aceste structuri au două structuri de susținere într-un arc opus unul altuia, care amintesc de forma unei lentile convexe. Unele au doar un arc inferior în poziția inversată plasat sub punte, așa cum este cazul Podului Shiosai din Japonia. | |
Pod cu coardă de arc | Viaductul Briare | Tiranții unesc cele două capete ale arcului și preiau în mare măsură forțele de îndoire. Spre deosebire de podurile cu arc, podurile de tip arc cu șir transmit forțe verticale pe suporturile lor, deci sunt adesea clasificate printre poduri cu grinzi, se poate găsi și denumirea de grindă cu arc . Aceste structuri pot fi metalice sau din beton, sunt potrivite pentru multe zone: poduri rutiere, poduri feroviare, poduri. |
Acest tip de pod datează din Antichitate . Mai târziu, romanii au adăugat ciment la construcțiile lor. Romanii nu au realizat doar poduri semicirculare, dar sunt posibile și poduri mai lungi, subțiri și eliptice. Mai multe dintre aceste poduri antice sunt încă în picioare astăzi.
Podul Traian pe Dunare prezentat în coloana a Trajane .
Podul Camille-de-Hogues este una dintre primele poduri arcuite , construit din beton armat în 1900, în Châtellerault .
Toate încărcăturile sunt transferate în bolțile care le transmit către bonturi, aceste forțe sunt în general verticale și direcționate în jos. Podurile de arc sunt astfel comprimate în mod constant. piatra fiind un material incompresibil, ușor accesibil și durabil, podurile arcuite au fost primele imaginate. Rezistă la îndoire și compresiune și greutatea este distribuită pe grinzile sale.
ViaducteÎn locuri este necesar să se întindă o zonă largă la o altitudine relativ mare, cum ar fi atunci când o alimentare cu apă trebuie să se întindă pe o vale. În loc să construiască arcuri extrem de mari sau coloane gigantice de sprijin, sunt ridicate o serie de structuri arcuite, plasând arcurile una peste cealaltă, cele mai late la bază. Inginerii romani au dezvoltat acest tip de construcție folosind doar materialele, echipamentele și matematica simplă a vremii. Acest tip de construcție este încă folosit pentru viaducte sau căi de rulare, deoarece are o formă plăcută vizual, în special pentru curgerile care se întind, unde reflexiile dau impresia că se văd cercuri sau elipse.
Spanul, distanța dintre pilonii tronsonului principal, este indicatorul utilizat pentru clasificarea podurilor arcului. Chaotianmen Podul , situat în Chongqing , China , este, cu cele 552 de metri se întind, cel mai lung pod în arc din lume. Se află în fața podului Lupu , situat în Shanghai , care deținea vechiul record cu 550 de metri.
Dintre cele mai mari 20 de poduri de arc clasificate pe întindere , 16 au fost construite în China.
Imagine | Rg | Numele de familie | Funcţie | Domeniul de aplicare | Lungime | Tip | Pista transportată | Brisura încrucișată | Terminat în | Locație | Țară | Ref |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 |
Podul Chaotianmen
重庆 朝天门 长江 大桥 |
rutier - feroviar | 552 | 1741 | Oțel, șorț intermediar cu 2 niveluri 190 + 552 + 190 |
Yangzi Jiang | 2009 |
Chongqing (centru urban) 29 ° 35 ′ 20 ″ N, 106 ° 34 ′ 39 ″ E |
China | |||
2 |
Podul Lupu
卢 浦 大桥 |
autostrada | 550 | 3900 | Arc din oțel, punte intermediară dublă în grindă cutie 5 x 6 m în partea de sus și 5 x 9 m la bază |
Drumul ridicat sud-nord | Huangpu | 2003 |
Shanghai (centru urban) 31 ° 11 ′ 26 ″ N, 121 ° 28 ′ 33 ″ E |
China | ||
3 |
Podul Bosideng
波司登 大桥 |
autostrada | 530 | 841 | CFST, șorț intermediar |
Autostrada Chengdu-Chongqing | Yangzi Jiang | 2013 |
Xian din Hejiang , Sichuan 28 ° 53 ′ 31,9 ″ N, 105 ° 52 ′ 47,1 ″ E |
China | . | |
4 | Podul New River Gorge | drum | 518 | 924 | Oțel, șorț uzat |
US Route 19 | New River | 1977 |
Fayetteville ( Virginia de Vest ) 38 ° 04 ′ 15 ″ N, 81 ° 04 ′ 48 ″ V |
Statele Unite | ||
5 | Podul Xiangxi | autostrada | 508 | 814,5 | CFST rețea reticulată cu arc |
S255 drum | Yangzi Jiang | 2019 |
Xian de Zigui ( Hubei ) 30 ° 57 ′ 32,2 ″ N, 110 ° 45 ′ 33,9 ″ W |
China | ||
6 | Primul pod Hejiang | drum | 507 | 618 | CFST, șorț intermediar | Yangzi Jiang | în construcție |
Xian din Hejiang ( Sichuan ) 28 ° 49 ′ 13 ″ N, 105 ° 49 ′ 58,6 ″ W |
China | ||||
7 | Podul Bayonne | drum | 504 | 1761 | Oțel, punte intermediară |
Omoară-l pe Van Kull | 1931 |
Kill Van Kull ( New Jersey , New York ) 40 ° 38 ′ 31 ″ N, 74 ° 08 ′ 31 ″ W |
Statele Unite | |||
8 | Podul Portului | rutier, feroviar, pietonal | 503 | 1149 | Oțel, punte intermediară |
Port Jackson (Golful Sydney) | 1932 |
Sydney 33 ° 51 ′ 09 ″ S, 151 ° 12 ′ 38 ″ E |
Australia | |||
9 | Podul Darui peste râul Nujiang | calea ferata | 490 | 1024 | CFST rețea reticulată cu arc |
linie de la Dali la Ruili | râul nujiang | 2019 |
Xian de Longling ( Yunnan ) 24 ° 44 ′ 53,5 ″ N, 98 ° 56 ′ 55,2 ″ E |
China | ||
10 | Pod peste Chenab | calea ferata | 467 | 612 | Oțel, șorț uzat | Kashmir Railway | Chenab | 2021 (în construcție) |
Reasi ( Jammu și Kashmir ) 33 ° 09 ′ 03 ″ N, 74 ° 52 ′ 58,7 ″ E |
India | ||
11 |
Podul Wushan
巫山 长江 大桥 |
drum | 460 | 612 | CFST, șorț intermediar |
Yangzi Jiang | 2005 |
Wushan ( Chongqing ) 31 ° 03 ′ 40 ″ N, 109 ° 54 ′ 23 ″ E |
China | |||
12 |
Podul Mingzhou
明州 大桥 |
drum | 450 | 1250 | Oțel, șorț intermediar cu 2 niveluri 190 + 552 + 190 |
Yongjiang | 2014 |
Ningbo , Zhejiang 29 ° 54 ′ 48,1 ″ N, 121 ° 39 ′ 04,1 ″ E |
China | |||
13 | Podul Zhaoqing | calea ferata | 450 | 618 | Oțel, șorț intermediar cu 2 niveluri 190 + 552 + 190 |
Xijiang | 2011 |
Wushan ( Chongqing ) 23 ° 07 ′ 28,9 ″ N, 112 ° 24 ′ 07,8 ″ E |
China | |||
14 | Podul Daxiaojing | autostrada | 450 | 1501 | Oțel, punte intermediară |
Autostrada Pingtang-Luodian | 2019 | Dongdangxiang, ( Guizhou ) 25 ° 32 ′ 54,5 ″ N, 106 ° 51 ′ 47,1 ″ E |
China | |||
15 | Podul Qinglong | calea ferata | 445 | 721 | Șorț beton, uzat | Shanghai - Kunming LGV | Beipanjiang | 2016 |
Wushan ( Chongqing ) 25 ° 57 ′ 00,7 ″ N, 105 ° 15 ′ 18,4 ″ E |
China | ||
16 | Podul feroviar Yachi | calea ferata | 416 | 852 | Oțel, arc arc intermediar în spalier reticulat, umerașe conectează arc și șorț |
Guiyang la Chengdu | Râul Wu | 2018 |
Județul Xian , ( Guizhou ) 26 ° 53 ′ 03,5 ″ N, 106 ° 17 ′ 24,2 ″ E |
China | ||
17 | Podul Zhijinghe | autostrada | 430 | 547 | CFST, șorț superior | G50 Shanghai - autostradă Chongqing | Râul Zhijinghe | 2009 |
Dazhipingzhen ( Hubei ) 30 ° 38 ′ 29 ″ N, 110 ° 11 ′ 37 ″ E |
China | ||
18 |
Podul Xinguang
新光 大桥 |
drum | 428 | 782 | Oțel, picioare din beton, șorț intermediar 177 + 428 + 177 |
Xinguang Expy | Râul Pearl | 2008 |
Guangzhou ( Guangdong ) 23 ° 03 ′ 10 ″ N, 113 ° 19 ′ 18 ″ E |
China | ||
19 |
Podul Wanxian
万州 长江 公路 大桥 |
drum | 420 | 864 | Șorț beton, uzat | G318 Yuyi Expy | Yangzi Jiang | 1997 |
Wanzhou ( Chongqing ) 30 ° 45 ′ 36 ″ N, 108 ° 25 ′ 11 ″ E |
China | ||
20 |
Podul Caiyuanba
重庆 菜园坝 长江 大桥 |
rutier - feroviar | 420 | 1741 | Cârje din oțel, beton șorț intermediar la 2 niveluri, umerașe conectează arc și șorț |
2x3 benzi rutiere Linia 3 ( metrou Chongqing ) |
Yangzi Jiang | 2007 |
Chongqing (centru urban) 29 ° 32 ′ 38 ″ N, 106 ° 32 ′ 52 ″ E |
China |
Multe lucrări au fost scrise pe poduri. Lista de mai jos identifică cele mai semnificative și cele care au servit ca sursă pentru articol.
Istorie