Ponte
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A ponte é uma estrutura construída para obstáculos físicos, como uma extensão corpo de água, vale, ou estrada, com a finalidade de proporcionar a passagem sobre o obstáculo. Há muitos projetos diferentes que todos servem a propósitos originais e se aplicam a situações diferentes. Estruturas de pontes variam dependendo da função da ponte, a natureza do terreno, onde a ponte é construído, o material usado para fazer isso e os fundos disponíveis para construí-lo.
Etimologia
O Dicionário de Inglês Oxford traça a origem da palavra ponte para uma palavra em Inglês Antigo brycg, do mesmo significado, derivado da hipotética Proto-Germânico brugjō raiz. Tem cognatos em outras línguas germânicas.
História
As primeiras pontes foram feitas pela própria natureza - tão simples como um registro caído através de uma transmitir ou pedras no rio . As primeiras pontes feitas por seres humanos eram provavelmente se estende de toras cortadas de madeira ou pranchas e eventualmente de pedras, usando um arranjo de apoio e viga simples. Alguns primeiros americanos usaram árvores ou postes de bambu para atravessar pequenas cavernas ou poços para ir de um lugar para outro. Uma forma comum de varas de amarração, troncos e ramos de folhas mortas em conjunto envolveu o uso de palhetas longas ou outras fibras colhidas tecidas em conjunto para formar uma corda conjuntivo capaz de se ligar e segurando juntos os materiais utilizados no início pontes.
O Arkadiko Bridge é uma das quatro Micênica corbel arco preenche parte de uma antiga rede de estradas, projetado para acomodar carros, entre Tiryns para No epidauros Peloponeso, na Grécia . Datando do grego da Idade do Bronze (século 13 aC), é uma das mais antigas pontes em arco ainda em existência e utilização. Várias pontes de pedra em arco intactas do Era helenística pode ser encontrado no Peloponeso, no sul da Grécia
Os maiores construtores de pontes da antiguidade foram a romanos antigos. Os romanos construíram pontes em arco e aquedutos que poderia estar em condições que danificar ou destruir modelos anteriores. Alguns estão hoje. Um exemplo é a Alcántara Ponte, construída sobre o rio Tejo, em Espanha . Os romanos também usados cimento, o que reduziu a variação de força encontrada em pedra natural. Um tipo de cimento, chamada pozolana, consistiu de água, cal, areia, e rocha vulcânica. Tijolo e pontes de morteiro foram construídas após a era romana, como a tecnologia de cimento foi perdida, em seguida, mais tarde redescoberto.
O Arthashastra de Kautilya menciona a construção de barragens e pontes. A Ponte Mauryan perto Girnar foi supervisionado por James Princep. A ponte foi varrida durante uma inundação, e mais tarde reparadas por Puspagupta, o arquiteto-chefe do imperador Chandragupta I. A ponte também caiu sob os cuidados do Yavana Tushaspa, eo Satrap Rudra Daman. O uso de vínculos mais fortes utilizando bambu e ferro trançado cadeia era visível na Índia por volta do século 4. Um número de pontes, tanto para fins militares e comerciais, foram construídos pela Mughal administração na Índia.
Apesar de grandes pontes chinesas de construção de madeira existia na época da Reinos Combatentes, o mais velho sobrevivente ponte de pedra na China é o Zhaozhou Bridge, construída 595-605 dC durante o Dinastia Sui. Esta ponte é também historicamente importante, pois é aberta mais antiga do mundo spandrel de pedra segmentar ponte em arco. Pontes europeus arco segmentar remontam pelo menos ao Alconétar Bridge (cerca de século 2 dC), enquanto a enorme época romana Ponte de Trajano (105 AD) apresentou arcos segmentares-tímpano aberto em construção de madeira.
Pontes de corda, um tipo simples de ponte de suspensão, foram usados pelo Inca civilização nos Andes montanhas da América do Sul, pouco antes da colonização européia no século 16.
Durante o século 18, havia muitas inovações no design de pontes de madeira por Hans Ulrich, Johannes Grubenmann, e outros. O primeiro livro sobre engenharia ponte foi escrito por Hubert Gautier em 1716. Um grande avanço na tecnologia de ponte veio com a construção de Ponte de Ferro em Coalbrookdale, Inglaterra, em 1779. Usou ferro fundido pela primeira vez como arcos para atravessar o rio Severn .
Com a Revolução Industrial , no século 19, treliça dos sistemas ferro forjado foram desenvolvidas para pontes maiores, mas o ferro não têm a resistência à tração para suportar grandes cargas. Com o advento do aço, que tem uma elevada resistência à tração, muito maiores pontes foram construídas, muitas usando as ideias de Gustave Eiffel.
Em 1927 soldagem pioneiro Stefan Bryla projetou a primeira ponte da estrada soldada no mundo, que mais tarde foi construída através do rio Słudwia Maurzyce perto Łowicz, Polónia em 1929. Em 1995, o Sociedade Americana de Solda apresentou o histórico Award Estrutura soldada para a ponte para a Polónia.
Tipos de pontes
As pontes podem ser classificados de vários modos diferentes. Categorias comuns incluem o tipo de elementos estruturais utilizados, por aquilo que eles carregam, quer sejam fixas ou móveis, e pelos materiais utilizados.
Tipo de Estrutura
As pontes podem ser classificadas pela forma como as forças da tensão, compressão, dobra, e torção cisalhamento são distribuídos através de sua estrutura. A maioria das pontes vai empregar todas as forças principais em algum grau, mas apenas alguns predominará. A separação de forças pode ser bastante clara. Em uma suspensão ou extensão estaiada, os elementos de tensão são diferentes em forma e colocação. Em outros casos, as forças podem ser distribuídos entre um grande número de membros, como em um fardo, ou não discerníveis claramente para um observador casual como em um feixe de caixa.
Ponte feixe  | Pontes feixe são vigas horizontais suportado em cada extremidade por unidades subestrutura e pode ser tanto simplesmente apoiada quando os feixes ligue apenas em uma única extensão, ou contínua, quando as vigas estão conectados através de dois ou mais vãos. Quando existem várias extensões, os suportes são conhecidos como intermediários piers. As primeiras pontes em viga eram registros simples que se sentou em frente riachos e estruturas simples semelhantes. Nos tempos modernos, pontes feixe pode variar de, vigas de madeira pequenos a grandes caixas de aço. A força vertical na ponte torna-se um e cisalhamento carga de flexão na viga que é transferida para baixo do seu comprimento para as substruturas em ambos os lados Eles são normalmente feitos de aço, betão ou madeira. Feixe de vãos de pontes raramente excedem 250 pés (76 m) de comprimento, como as tensões de flexão aumento proporcional ao quadrado do comprimento (e deflexão aumentos proporcionais ao quarto poder do comprimento). No entanto, a extensão principal do Ponte Rio-Niterói, uma ponte de viga de caixa, é de 300 metros (980 pés). Feixe ponte mais longa do mundo é Lake Pontchartrain Causeway, no sul Louisiana, nos Estados Unidos, em 23,83 milhas (38,35 km), com vãos individuais de 56 pés (17 m). Pontes em viga são o tipo mais comum ponte em uso hoje. |
Ponte Truss  | Uma ponte de fardo é uma ponte, cuja superestrutura de suporte de carga é composta de uma treliça. Esta treliça é uma estrutura de elementos ligados formando unidades triangulares. Os elementos ligados (geralmente em linha reta) pode ser forçado a partir de tensão, compressão, ou às vezes ambos em resposta a cargas dinâmicas. Pontes de treliça são um dos mais antigos tipos de pontes modernas. Os tipos básicos de pontes de treliça mostrados neste artigo têm projetos simples que poderiam ser facilmente analisados pelos engenheiros XIX e início do século XX. Uma ponte de fardo é econômico para a construção devido à sua utilização eficiente dos materiais. |
Ponte cantilever  | As pontes Cantilever são construídos usando cantilevers-horizontais vigas apoiadas em apenas um fim. A maioria das pontes cantilever usar um par de tramos contínuos que se estendem a partir de lados opostos dos pilares de apoio para atender no centro do obstáculo a ponte atravessa. As pontes Cantilever são construídos usando muito os mesmos materiais e técnicas como pontes de viga. A diferença entra a acção das forças através da ponte. A maior ponte cantilever é a 549 metros (1.801 pés) Quebec Bridge, em Quebec, no Canadá. |
Ponte em arco  | Pontes em arco tem pilares em cada extremidade. O peso da ponte é empurrado para o pilares em cada lado. As primeiras pontes em arco conhecidos foram construídas pelos gregos, e incluem a Arkadiko Bridge. Com a extensão de 220 metros (720 pés), o Solkan Ponte sobre o Rio Soča em Solkan, na Eslovénia é a segunda maior ponte de pedra no mundo ea mais longa ponte de pedra estrada de ferro. Foi concluída em 1905. Seu arco, que foi construído a partir de mais de 5.000 toneladas (4.900 toneladas longas; 5.500 toneladas curtas) de blocos de pedra em apenas 18 dias, é o segundo maior arco de pedra no mundo, superado apenas pelo Friedensbrücke (Syratalviadukt) em Plauen, ea maior arco de pedra estrada de ferro. O arco do Friedensbrücke, que foi construído no mesmo ano, tem a extensão de 90 m (300 pés) e atravessa o vale do Rio Syrabach. A diferença entre os dois é que a Ponte Solkan foi construída a partir de blocos de pedra, enquanto o Friedensbrücke foi construído a partir de uma mistura de brita e argamassa de cimento. Atual maior ponte em arco do mundo é o Chaotianmen Ponte sobre o rio Yangtze com um comprimento de 1.741 m (5.712 pés) e uma extensão de 552 metros (1811 pés). A ponte foi aberta 29 de abril de 2009 em Chongqing, China. |
Ponte do arco Amarrado  | Pontes em arco amarradas ter uma superestrutura em forma de arco, mas diferem de pontes em arco convencionais. Em vez de transferir o peso da ponte e cargas de tráfego para as forças axiais para os pilares, as extremidades dos arcos são restringidos pela tensão no rebordo inferior da estrutura. Eles também são chamados de arcos de corda. |
Ponte pênsil  | Pontes suspensas são suspensas por cabos. As primeiras pontes suspensas foram feitas de cordas ou videiras cobertas com pedaços de bambu. Em pontes modernas, os cabos pendurados torres que estão ligados a caixas de munições ou ensecadeiras. Os tubulões ou ensecadeiras são implantados profundamente no piso de um lago ou rio. Sub-tipos incluem o simples ponte de suspensão, o ponte fita estressado, o Ponte de suspensão underspanned, o suspendeu-plataforma ponte de suspensão, eo auto-ancorado ponte pênsil. A maior ponte suspensa do mundo é a 3.909 m (12.825 pés) Akashi Kaikyo ponte no Japão. |
Ponte estaiada  | Pontes estaiadas, como pontes suspensas, são sustentadas por cabos. No entanto, em uma ponte estaiada, menos cabo é necessário e as torres que prendem os cabos são proporcionalmente mais curtos. A ponte estaiada primeiro conhecido foi projetado em 1784 por CT Löscher. A maior ponte estaiada é o Sutong Ponte sobre o rio Yangtze, na China. |
Pontes fixas ou móveis
A maioria das pontes são pontes fixas, o que significa que não têm partes móveis e ficar em um lugar até que eles falham ou são demolidas. Pontes temporárias, tais como Pontes Bailey, destinam-se a ser montado, e desmontado, transportado para um local diferente, e re-utilizado. Eles são importantes na engenharia militar, e também são usados para transportar o tráfego enquanto uma ponte velha está sendo reconstruído. Pontes móveis são projetados para se mover para fora do caminho de barcos ou outros tipos de tráfego, o que de outra forma seria alto demais para caber. Estes são geralmente movidos a eletricidade.
Pontes de dupla adornada
Pontes de dupla adornada ou de dois andares tem dois níveis, como a San Francisco - Oakland Bay Bridge, com dois níveis de estrada. Tsing Ma Bridge e Kap Shui Mun Bridge, em Hong Kong tem seis pistas em seus decks superiores, e em suas plataformas mais baixas, há duas pistas e um par de faixas para MTR trens de metrô. Algumas pontes de dois andares usar apenas um nível para o tráfego de rua; o Washington Avenue Bridge, em Minneapolis reserva-se o nível mais baixo para o tráfego automóvel e seu nível superior para peões e tráfego de bicicletas (predominantemente estudantes na Universidade de Minnesota). Da mesma forma, em Toronto , o Prince Edward Viaduct tem cinco faixas de tráfego motor, ciclovias, calçadas e em seu convés superior; e um par de faixas de Bloor-Danforth linha de metrô no convés inferior.
Robert Stephenson 's Ponte de nível elevado em toda a Rio Tyne em Newcastle upon Tyne , concluída em 1849, é um dos primeiros exemplos de uma ponte de dois andares. O nível superior carrega uma estrada de ferro, eo nível inferior é usada para o tráfego rodoviário. Outros exemplos incluem Britannia Ponte sobre o Estreito de Menai e Craigavon Bridge, em Derry, Irlanda do Norte . O Oresund Bridge entre Copenhaga e Malmö é constituída por uma rodovia de quatro pistas no nível superior e um par de trilhos de trem no nível mais baixo. O George Washington Ponte entre Nova Jersey e Nova York tem dois níveis de estrada. Foi construído com apenas a pista superior como demandas de tráfego não requerem mais capacidade. A trabalho fardo entre os níveis de estrada fornece rigidez às estradas e movimento reduzido do nível superior quando instalada. A ponte George Washington é também a ponte mais utilizado no mundo. Tower Bridge é diferente exemplo de uma ponte de dois andares, com a seção central consiste em um nível baixo extensão basculante e um nível elevado passarela.
Viadutos
Um viaduto é composta de várias pontes ligadas em uma estrutura mais. O mais longo e alguns dos maiores pontes são viadutos, tal como o Lake Pontchartrain Causeway e Viaduto de Millau .
Tipos de pontes de uso
A ponte pode ser categorizada por aquilo que ele é projetado para transportar, como trens, pedestres ou tráfego rodoviário, um gasoduto ou por vias navegáveis para o transporte de água ou tráfego de barcaças. Um aqueduto é uma ponte que transporta a água, semelhante a uma viaduto, que é uma ponte que liga os pontos de igual altura. Uma ponte rodo-ferroviário transporta tanto tráfego rodoviário e ferroviário. A ponte pode levar linhas eléctricas assim como o Storstrøm Bridge.
Algumas pontes acomodar outros fins, tais como a torre de Nový Mais ponte em Bratislava , que dispõe de um restaurante, ou um ponte-restaurante, que é uma ponte construída para servir como um restaurante. Outros torres da ponte suspensão transportar antenas de transmissão.
As pontes são sujeitas a utilizações não planeadas bem. As áreas embaixo algumas pontes tornaram-se abrigos improvisados e casas para os sem-abrigo, e de baixo das pontes em todo o mundo são pontos de grafite prevalente. Algumas pontes atrair pessoas que tentam o suicídio , e tornar-se conhecido como pontes de suicídio.
Tipos de pontes de material de
Os materiais utilizados para a construção da estrutura são também utilizados para categorizar pontes. Até o final do século 18, as pontes eram feitas de madeira, pedra e alvenaria. Pontes modernas atualmente são construídos em concreto, aço, polímeros reforçados com fibras (FRP), aço inoxidável ou combinações desses materiais.
A Ponte de Ferro concluída em 1779 foi a primeira ponte de ferro fundido.
Estética
A maioria das pontes são utiltiarian em aparência, mas em alguns casos, a aparência da ponte pode ter grande importância. Muitas vezes, este é o caso de uma grande ponte que serve como uma entrada para uma cidade, ou cruza a principal entrada do porto. Estas são algumas vezes conhecido como pontes da assinatura. Designers de pontes em parques e ao longo parkways muitas vezes dão mais importância à estética, bem. Os exemplos incluem as pontes com cara de pedra ao longo da Taconic State Parkway, em Nova York.
Para criar uma imagem bonita, algumas pontes são construídas muito mais alto do que o necessário. Este tipo, freqüentemente encontrados em jardins de estilo do Sudeste Asiático, é chamado de Ponte da lua, evocando uma lua cheia. Outras pontes do jardim podem atravessar apenas uma cama seca do córrego lavado seixos, destinados apenas para transmitir uma impressão de um córrego. Muitas vezes, em palácios uma ponte será construída sobre uma via navegável artificial como simbólica de uma passagem para um lugar importante ou estado de espírito. Um conjunto de cinco pontes cruzar uma via navegável sinuosa em um importante pátio do Cidade Proibida, em Pequim , China . A ponte central era reservada exclusivamente para o uso do Imperador, Imperatriz, e seus assistentes.
Manutenção Ponte
Manutenção ponte que consiste em uma combinação de monitoramento de integridade estrutural e testes. Esta é regulada nos padrões de engenharia específicos de cada país e inclui por exemplo, monitoramento de um curso a cada três a seis meses, um teste simples ou inspeção a cada dois ou três anos e uma inspeção maior a cada seis a dez anos. Na Europa, o custo de manutenção é maior do que os gastos com novas pontes. O tempo de vida de pontes de aço soldadas pode ser significativamente prorrogado por pós-tratamento das transições de solda. Isso resulta em um elevado potencial de benefício, usando pontes existentes muito além do tempo de vida prevista.
Falhas Ponte
O fracasso das pontes é de especial preocupação para engenheiros estruturais em tentar aprender lições vitais para colmatar design, construção e manutenção. O fracasso de pontes assumido primeiro interesse nacional durante o Era vitoriana, quando muitos projetos novos estavam sendo construídas, muitas vezes utilizando novos materiais.
Nos Estados Unidos, o Ponte National Inventory rastreia as avaliações estruturais de todas as pontes, incluindo designações como "estruturalmente deficiente" e "funcionalmente obsoletos".
Monitoramento Ponte
Existem vários métodos utilizados para monitorizar o stress em grandes estruturas, como pontes. O método mais comum é a utilização de um acelerómetro, que está integrado na ponte enquanto está a ser construído. Esta tecnologia é utilizada para a vigilância de longo prazo da ponte.
Outra opção para o monitoramento da integridade estrutural é "monitoramento sem contato", que usa o Efeito Doppler (efeito Doppler). Um laser de raio a partir de um Laser Doppler Vibrômetro é dirigido para o ponto de interesse, e a amplitude e frequência de vibração são extraídos a partir do desvio Doppler da frequência do feixe laser, devido ao movimento da superfície. A vantagem deste método é que o tempo de preparação para o equipamento é mais rápido e, ao contrário de um acelerómetro, o que torna possíveis medições em estruturas múltiplas em um tempo tão curto quanto possível. Além disso, este método pode medir pontos específicos em uma ponte que pode ser de difícil acesso.
