Ponte sospeso semplice - Simple suspension bridge
 Una semplice passerella sospesa nelle Alpi dello Zillertal
| |
| Antenato | Nessuno |
|---|---|
| Imparentato | Nessuno |
| Discendente | Ponte sospeso a ponte sospeso , ponte sospeso a ponte sospeso , ponte a nastro sollecitato |
| porta | Pedoni , bestiame |
| Intervallo di portata | da corto a medio |
| Materiale | Corda (fibra), catena , fune d' acciaio ; materiale di pavimentazione appropriato |
| Mobile | No |
| Sforzo di progettazione | basso |
| Falso lavoro richiesto | No |
Un ponte di sospensione semplice (anche ponte di corda , ponte girevole (in Nuova Zelanda ), ponte sospeso , appeso ponte e ponte catenaria ) è un tipo primitivo di ponte in cui il ponte delle bugie ponte su due cavi portanti parallele che sono ancorati alle due estremità. Non hanno torri o moli. I cavi seguono un arco di catenaria verso il basso poco profondo che si muove in risposta ai carichi dinamici sull'impalcato del ponte.
L'arco dell'impalcato e il suo ampio movimento sotto carico rendono tali ponti inadatti al traffico veicolare. I semplici ponti sospesi sono limitati nel loro utilizzo al traffico pedonale. Per motivi di sicurezza, sono costruiti con robusti cavi corrimano, supportati su brevi piloni a ciascuna estremità, e che corrono paralleli ai cavi portanti. A volte questi possono essere l'elemento portante principale, con l'impalcato sospeso sotto. I semplici ponti sospesi sono considerati la progettazione più efficiente e sostenibile nelle regioni rurali, in particolare per gli attraversamenti di fiumi che si trovano nella topografia non alluvionale come le gole.
Confronto con altri tipi
In alcuni contesti il termine "ponte sospeso semplice" si riferisce non a questo tipo di ponte ma piuttosto ad un ponte a impalcato sospeso che è "semplice" in quanto il suo impalcato non è irrigidito. Sebbene i semplici ponti sospesi e i "semplici" ponti a impalcato sospesi siano simili sotto molti aspetti, differiscono nella loro fisica. Su un semplice ponte sospeso, i cavi principali (o catene) seguono una curva iperbolica , la catenaria . Questo perché i cavi principali sono liberi. Al contrario, su un ponte a impalcato sospeso (che sia "semplice" o meno) i cavi principali seguono una curva parabolica . Questo perché i cavi principali sono legati ad intervalli uniformi all'impalcato del ponte sottostante (vedi curva del ponte sospeso ).
Le differenze tra queste due curve erano una questione importante nel XVII secolo, su cui lavorava Isaac Newton . La soluzione è stata trovata nel 1691 da Gottfried Leibniz , Christiaan Huygens e Johann Bernoulli che hanno derivato l' equazione in risposta a una sfida di Jakob Bernoulli . Le loro soluzioni furono pubblicate negli Acta Eruditorum del giugno 1691.
Un ponte a nastro teso ha anche una o più curve di catenaria e un impalcato posato sui cavi principali. A differenza di un semplice ponte sospeso, tuttavia, un ponte a nastro teso ha un impalcato rigido, solitamente dovuto all'aggiunta di elementi di compressione (lastre di cemento) posati sui cavi principali. Questa rigidità consente al ponte di essere molto più pesante, più ampio e più stabile.
Storia
Il semplice ponte sospeso è il più antico tipo conosciuto di ponte sospeso e, ignorando la possibilità di contatto transoceanico precolombiano , vi furono almeno due invenzioni indipendenti del semplice ponte sospeso, nella più ampia regione dell'Himalaya e del Sud America .
Il primo riferimento ai ponti sospesi appare nei documenti della dinastia Han sui viaggi delle missioni diplomatiche cinesi nei paesi ai margini occidentali e meridionali dell'Himalaya , vale a dire la catena dell'Hindukush in Afghanistan e le terre di Gandhara e Gilgit . Si trattava di semplici ponti sospesi di tre o più cavi fatti di rampicanti , dove la gente camminava direttamente sulle funi da attraversare. In seguito si utilizzarono anche impalcati realizzati con tavole poggiate su due cavi.
In Sud America , i ponti di corda Inca sono anteriori all'arrivo degli spagnoli nelle Ande nel XVI secolo. Il più antico ponte sospeso conosciuto, riportato dalle rovine, risale al VII secolo in America Centrale (vedi Ponte Maya a Yaxchilan ).
Semplici ponti sospesi con catene di ferro sono documentati anche in Tibet e in Cina . Un ponte sull'alto Yangtze risale al VII secolo. Molti sono attribuiti al monaco tibetano Thang Tong Gyalpo , che secondo quanto riferito ne costruì diversi in Tibet e Bhutan nel XV secolo, tra cui Chushul Chakzam e uno a Chuka . Un altro esempio, il Luding Bridge , risale al 1703, lungo 100 m con 11 catene di ferro.
Lo sviluppo di ponti sospesi in cavo metallico risale al semplice ponte sospeso temporaneo ad Annonay costruito da Marc Seguin e dai suoi fratelli nel 1822. Si estendeva per soli 18 m. Tuttavia, i semplici progetti di ponti sospesi furono resi in gran parte obsoleti dall'invenzione e dal brevetto del XIX secolo del ponte sospeso di James Finley . Un dipinto inglese della fine del XVIII secolo di un ponte a Srinagar , allora parte del Regno di Garhwal , anticipa l'invenzione del ponte a ponte sospeso. Questo insolito ponte, costruito su una pianura alluvionale, aveva rampe di impalcato sospese utilizzate per accedere a un semplice ponte sospeso sostenuto da torri.
Materiali
Questo tipo di ponte è noto come ponte di corda per via della sua costruzione storica in corda . I ponti di corda Inca sono ancora formati da materiali autoctoni, principalmente corda, in alcune zone del Sud America. Questi ponti di corda devono essere rinnovati periodicamente a causa della durata limitata dei materiali e i componenti in corda sono realizzati dalle famiglie come contributi a uno sforzo comunitario.
Sono ancora costruiti semplici ponti sospesi, per l'uso da parte di pedoni e bestiame, basati sull'antico ponte di corda Inca ma utilizzando funi metalliche e talvolta impalcati a griglia in acciaio o alluminio , anziché in legno.
Nei ponti moderni, i materiali utilizzati al posto della fune (in fibra) includono funi metalliche , catene e travi articolate in acciaio per scopi speciali.
Ponti viventi
Nello stato indiano nord-orientale del Meghalaya , i popoli tribali Khasi e Jaintia hanno creato ponti di radici viventi , che sono una forma di modellatura degli alberi . Qui, semplici ponti sospesi vengono realizzati allenando le radici della specie Ficus elastica di baniano attraverso i corsi d'acqua. Ci sono esempi con una campata di oltre 170 piedi (52 m). Sono naturalmente auto-rinnovanti e auto-rafforzanti man mano che le radici dei componenti crescono più spesse e si pensa che alcune abbiano più di 500 anni.
Nella valle di Iya, in Giappone, sono stati costruiti ponti utilizzando rampicanti di glicine . Per costruire un tale ponte, queste viti sono state piantate sui lati opposti di un fiume e intrecciate quando sono cresciute abbastanza a lungo da coprire il divario. L'aggiunta di assi ha prodotto un ponte funzionale.
Design
L'arco dell'impalcato del ponte varia tra una catenaria e una parabola , a seconda del peso del ponte stesso rispetto al carico che trasporta.
I ponti più leggeri di questo tipo sono costituiti da un'unica fune e niente di più. Questi sono funamboli e slackline e richiedono abilità per essere usati. Più comunemente, la fune è accompagnata da una o due funi corrimano, collegate ad intervalli da funi laterali verticali. Questo stile è utilizzato dagli alpinisti ed è ampiamente impiegato in Nuova Zelanda su percorsi di camminata in backcountry minori dove gli esempi sono indicati come "ponti a tre fili". Una variante leggermente più pesante ha due corde che sostengono un ponte e due corde del corrimano. I corrimano sono necessari perché questi ponti sono inclini a oscillare da un lato all'altro e da un capo all'altro. Raramente, la fune (o fune più corrimano) è combinata con una fune aerea simile a una teleferica (vedi anche Funivia ).
In alcuni casi, come il Ponte Sospeso di Capilano , i supporti primari formano i corrimano con l'impalcato sospeso sotto di essi. Ciò consente un maggiore movimento da lato a lato nel ponte rispetto a quando i supporti primari sono a livello del ponte, ma meno movimento nei corrimano.
Gli svantaggi legati ai semplici ponti sospesi sono molto grandi. La posizione dell'impalcato è limitata, in genere sono necessari ancoraggi e pile massicci e il carico produce deformazioni transitorie dell'impalcato. Le soluzioni a questi problemi hanno portato a un'ampia varietà di metodi di irrigidimento dell'impalcato, che hanno portato a diversi altri tipi di ponti sospesi. Questi includono un ponte a nastro sollecitato , che è strettamente correlato a un semplice ponte sospeso ma ha un impalcato irrigidito adatto al traffico veicolare.
Un ponte molto leggero, costruito con cavi ad alta tensione, può avvicinarsi a un ponte a impalcato sospeso nel grado quasi orizzontale del suo impalcato.
Il ponte può essere irrigidito mediante l'aggiunta di cavi che non sopportano i carichi primari strutturali o vivi e quindi può essere relativamente leggero. Questi aggiungono anche stabilità al vento. Un esempio è il ponte lungo 220 metri (720 piedi) sul fiume Drac al Lac de Monteynard-Avignonet : questo ponte ha cavi stabilizzatori sotto e ai lati dell'impalcato.
Per ridurre il movimento di torsione in risposta agli utenti, un ponte può impiegare cavi di caduta verticale da ciascun lato al centro del ponte, ancorati al terreno sottostante.
Utilizzo
Il più leggero di questi ponti, senza impalcato, è adatto all'uso solo da parte dei pedoni. Ponti leggeri con impalcato e una tensione sufficiente che attraversando il ponte non si avvicina all'arrampicata, possono essere utilizzati anche da cavalli da soma (e altri animali), cavalieri e ciclisti. Per percorrere un ponte più leggero di questo tipo a un'andatura ragionevole è necessario un particolare passo di planata, poiché il passo di camminata più normale indurrà onde in movimento che possono causare il beccheggio del viaggiatore (a disagio) su e giù o da un lato all'altro. L'eccezione è un ponte stabilizzato, che può essere abbastanza stabile.
I semplici ponti sospesi trovano applicazione nelle attività ricreative all'aperto . Sono una scelta popolare per i sentieri tra gli alberi e, dove il terreno è adatto, per gli attraversamenti di torrenti. Possono essere progettati senza stabilizzazione in modo che il libero movimento del ponte offra un'esperienza più interessante per l'utente.
In francese , un rudimentale semplice ponte sospeso è conosciuto con uno dei tre nomi, a seconda della sua forma: pont himalayen ("ponte himalayano": un'unica fune e corrimano su entrambi i lati, solitamente senza impalcato); pont de singe ("ponte delle scimmie: una fune con fune sopraelevata) e tyrolienne ("tirolese": una teleferica). Le teleferiche possono essere attraversate appendendosi al di sotto o camminate (da individui con eccezionale equilibrio). versione sviluppata del pont himalayen , dotata di un impalcato tra una coppia di cavi principali, è nota come passerelle himalayenne ( francese , "ponte pedonale himalayano"). Esempi di questo tipo includono due ponti a Lac de Monteynard-Avignonet nelle Alpi francesi ; questi ponti sono eccezionalmente lunghi, per ponti di questo tipo.
Ponti notevoli
I notevoli ponti sospesi semplici includono:
| Nome | Lunghezza campata | Anno di costruzione |
|---|---|---|
| Ponte Sospeso di Capilano | 136 metri (446 piedi) | 1888 |
| Ponte dell'oleodotto Arroyo Cangrejillo | 337 metri (1.106 piedi) | 1998 |
| Ponte Lac de Monteynard-Avignonet Drac | 220 metri (720 piedi) | 2007 |
| Ponte di corda di Carrick-a-Rede | 20 metri (66 piedi) | ricostruito 2008 |
| Ponte tibetano Cesana - Claviere | 478 metri (1.568 piedi) | 2006 |
| Ponte nel Cielo | 234 metri (767 piedi) | 2018 |
| Ponte sospeso Charles Kuonen | 494 metri (1620 piedi) | 2017 |
| Passerella Baglung Parbat | 567 metri (1860 piedi) | 2020 |
| Arouca 516 | 516 metri (1693 piedi) | 2021 |
Galleria
sotto ponti di design in corda realizzati a breve distanza
Una semplice passerella sospesa in Finlandia
Un semplice ponte sospeso a Bohol , nelle Filippine .
Ponte Sospeso di Capilano , sostenuto dai cavi del corrimano
Ponte del Drac al Lac de Monteynard-Avignonet
Primo piano del ponte Drac , che mostra i cavi stabilizzatori
Guarda anche
- Categoria:Ponti sospesi semplici
- Ponte Inca
- Ponte a nastro sollecitato (le forze di compressione sul ponte si stabilizzano contro l'oscillazione)
- Teleferica
- Tipi di ponti sospesi
Riferimenti
- Troyano, Leonardo Fernández (2003). "8.3.2 Ponti catenari". Ingegneria dei ponti: una prospettiva globale . Thomas Telford. P. 514. ISBN 0-7277-3215-3.