Banchine nei ponti: tipi e considerazioni sul design

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Tipi di moli per ponti 2. Considerazioni sulla progettazione di moli per ponti 3. Rinforzo.

Tipi di moli per ponti:

I materiali utilizzati per la costruzione di pilastri di ponti sono:

(i) Muratura in laterizio,

(ii) muratura in pietra,

(iii) Calcestruzzo di massa,

(iv) Calcestruzzo armato e

(v) Calcestruzzo precompresso.

I pilastri in muratura o in calcestruzzo di massa sono generalmente massicci e, quindi, offrono più ostruzioni al corso d'acqua lineare e aumentano i carichi sulle fondazioni. D'altra parte, i pilastri in cemento armato o in cemento armato precompresso hanno un'area della sezione trasversale molto ridotta e, pertanto, richiedono una superficie di fondazione molto inferiore oltre a offrire meno ostruzioni al corso d'acqua.

Laddove i materiali in mattoni e pietra sono costosi, in genere si trova in modo economico utilizzare pilastri in cemento armato precompresso o in cemento armato precompresso.

Le forme generali dei vari tipi di pilastri comunemente usati sono illustrate in Fig. 19.1. Dalle considerazioni strutturali e da quelle architettoniche, i lati sono generalmente realizzati con un barile da 1 a 50 o 1 su 60. Per garantire una fluidità e una razionalizzazione. Come dell'acqua, le acque di taglio sono fornite nei pilastri.

La forma di queste falde può essere semicircolare, archi di cerchi, triangolari, ecc. I pilastri sono sempre dotati di tappi molo per il trasferimento dei carichi agli alberi del molo.

I pilastri in massoneria, cemento armato o pilastro solido RCC (Fig. 19.1a e 19.1b) sono generalmente basati su fondazioni a zoccolo aperto dove la possibilità di setacciare è nulla. Per questo tipo di moli sono possibili anche pali o basi.

RCC o pilastri cellulari in cemento armato precompresso (Fig. 19. 1e) sono adatti per i ponti principali dove sia la campata che le profondità sono considerevoli e il peso proprio dei pilastri dovrebbe essere il minimo e il modulo di sezione il più alto possibile. I diaframmi intermedi sono forniti orizzontalmente per irrigidire le pareti verticali.

Sebbene i pilastri siano ricoperti da una spessa calotta RC per una distribuzione uniforme dei carichi sulle pareti verticali, è preferibile posizionare le travi sopra le pareti verticali che collegano le pareti esterne. Le colonne quadrate o circolari isolate RCC (Fig. 19.1d e 19.1e) sono preferibili per ponti autostradali costruiti a terra.

Colonne isolate si estendevano da pile rc o da arco di berretto usato anche per ponti costruiti lungo i fiumi. Le travi trasferiscono direttamente il carico alle colonne. Per rendere rigide le colonne e ridurre l'altezza effettiva, sono forniti i tiranti intermedi.

Il tipo di molo mostrato in Fig. 19. Se è più adatto per i ponti di terra in cui l'ostruzione dovuta ai moli dovrebbe essere il minimo possibile in modo da lasciare spazio a normali corsie di traffico su entrambi i lati dei moli ponendoli centralmente.

Il tetto del molo può essere sbalzato per sostenere la sovrastruttura. Invece di fare un singolo molo rettangolare come mostrato in Fig. 19. Se, i pilastri circolari singoli possono essere utilizzati anche per i ponti di terra. Arco di pilastri circolari singoli.

Considerazioni sulla progettazione di moli per ponti:

I pilastri in muratura o in cemento armato sono progettati con carichi e momenti verticali che agiscono sui pilastri in modo tale che il risultante cada all'interno o molto vicino alla terza linea mediana. Con questa limitazione, sarà possibile arrivare a una condizione di non tensione o limitare la tensione all'interno dei valori di vendita.

Nei pilastri in cemento armato, le sollecitazioni del calcestruzzo e dell'acciaio dovute a carichi e momenti verticali sono riportate entro i limiti consentiti. La sezione dei piloni e l'entità della forza di precompressione in pilastri in calcestruzzo precompresso devono essere determinati al fine di limitare la sollecitazione massima del calcestruzzo entro il limite consentito.

Generalmente, non è consentita alcuna tensione nei piloni precompressi, ma è spesso consentita una leggera tensione non superiore a un decimo delle sollecitazioni di compressione ammissibili quando tali tensioni di trazione sono dovute a condizioni di carico temporanee come l'operazione di lancio ecc.

I carichi e le forze con cui devono essere progettati i moli sono:

i) Peso proprio del molo.

ii) Carichi morti da campate adiacenti e reazioni di carico in tempo reale da uno o da entrambi i campionati che producono il massimo effetto.

iii) Effetto di galleggiabilità sui moli a causa della pressione dei pori (di solito preso come il 15 per cento)

iv) Forza orizzontale dovuta all'effetto della temperatura e all'effetto di trazione o frenata che agisce sulla sommità del molo.

v) Forza orizzontale dovuta alla corrente dell'acqua che agisce sulla banchina al centro di gravità del diagramma della pressione dell'acqua.

vi) Forza orizzontale dovuta al vento che agisce sulla sovrastruttura e sul pilastro al centro di gravità del rispettivo diagramma della pressione del vento.

vii) Forza centrifuga che agisce sul molo quando il ponte è su una curva.

viii) Forza orizzontale dovuta all'effetto sismico sulla sovrastruttura e sul molo che agisce sul rispettivo centro di gravità.

La combinazione dei carichi e delle forze sopra citati che possono agire insieme dovrebbe essere tale da produrre il massimo effetto.

Rinforzo di moli in calcestruzzo per ponti:

Nei pilastri di calcestruzzo di massa, non è richiesto rinforzo da considerazioni strutturali, ma rinforzo nominale al tasso di 5 kg. per acciaio S240 e 3, 5 Kg per acciaio S415 per metro quadro della superficie esposta viene fornito per la temperatura e l'effetto di restringimento.

Per i pilastri in cemento armato, la percentuale di rinforzo longitudinale non deve essere né inferiore a 0, 8 né superiore all'8 per cento dell'area della sezione trasversale lorda.

Quando l'area della sezione trasversale supera l'area di calcestruzzo richiesta per supportare solo i carichi verticali, la percentuale di rinforzo deve essere calcolata in base all'area richiesta per resistere al carico diretto e non all'area effettiva dei pilastri. In ogni caso, l'area in acciaio non deve essere inferiore allo 0, 3 per cento dell'area lorda.

I rinforzi o i leganti laterali sono forniti nei pilastri con una distanza non inferiore a 300 mm. Il diametro del rinforzo laterale non deve essere inferiore a un quarto del diametro. del più grande rinforzo longitudinale o meno di 8mm.

La spaziatura del rinforzo laterale non deve superare la dimensione minima laterale del molo o dodici volte il dia. della barra longitudinale più piccola a seconda di quale è minore. Le barre di collegamento adatte come longitudinali e laterali devono essere fornite ad intervalli adeguati.