Cosa rende il legno lamellare il materiale preferito per i ponti autostradali?

Una corsia unica legno lamellare il ponte può essere sollevato sulle sue spalle, rivestito e riaperto al traffico in pochi giorni, un programma che il calcestruzzo gettato in opera non può eguagliare. Questa edificabilità è uno dei motivi per cui il legno lamellare strutturale è servito come materiale per ponti autostradali negli Stati Uniti per circa 50 anni, ed è il motivo per cui i piani standard pubblicati ora coprono quattro tipi collaudati di sovrastruttura in legno lamellare, ciascuno supportato da calcoli di progettazione passo dopo passo. Se si sta valutando un attraversamento in legno per una strada, un percorso forestale, un collegamento in un parco o una campata pedonale, la conclusione è semplice: il legno lamellare è un sistema supportato da normative e collaudato sul campo, e i risultati del progetto dipendono meno dal materiale stesso che da tre decisioni: configurazione della sovrastruttura, trattamento conservativo e dettagli della connessione. Le sezioni seguenti illustrano tali decisioni nell'ordine in cui vengono prese in un progetto reale.

Due tipi di sovrastruttura definiscono il design

Quasi tutti i ponti in legno lamellare appartengono a una delle due famiglie e la scelta tra queste determina l'intervallo di campate, il metodo di costruzione e gran parte del budget.

Ponti a ponte longitudinali (tipo lastra).

In un ponte a ponte longitudinale, il legno si estende tra le spalle con l'impalcato che corre parallelo al traffico. I pannelli o laminati in legno lamellare vengono posati bordo a bordo, quindi fissati da barre d'acciaio tese attraverso il ponte - una tecnica nota come laminazione a stress - in modo che i singoli pezzi agiscano come una lastra continua. Poiché l'impalcato è l'elemento di campata, questa configurazione è adatta a campate più brevi e ai siti in cui lo spazio verticale è ridotto. I due sistemi longitudinali nelle planimetrie tipo pubblicate seguono questa stessa logica.

Ponti ad impalcato trasversale su travi in legno lamellare o acciaio

In un ponte a ponte trasversale, i pannelli dell'impalcato corrono perpendicolari alla corsa e poggiano su travi parallele, che possono essere travi in legno lamellare o travi in acciaio. Le travi superano l'ostacolo mentre il ponte distribuisce i carichi delle ruote. Questa disposizione estende la luce ottenibile e mantiene i singoli pannelli del ponte sufficientemente piccoli da poter essere maneggiati con attrezzature modeste, il che spiega la sua popolarità nei progetti di sostituzione delle strade provinciali.

L'USDA Forest Products Laboratory e il National Center for Wood Transportation Structures pubblicano piani standard per quattro tipi di sovrastruttura: due sistemi di impalcati longitudinali e due sistemi di impalcati trasversali su travi in ​​legno lamellare o in acciaio, con calcoli elaborati e riferimenti di assemblaggio per ciascuno. Partire da un tipo standard riconosciuto riduce la revisione del progetto e offre ai produttori un punto di riferimento familiare per tolleranze e hardware.

Trave e montante in legno lamellare di abete Douglas Le travi e i montanti laminati in legno lamellare di abete Douglas offrono un'elevata resistenza al peso, stabilità dimensionale e grana fine rossastra. La loro leggerezza si adatta alle sovrastrutture dei ponti dove gli elementi più leggeri riducono le esigenze di gru e sottostruttura. Visualizza il prodotto →

Perché il legno lamellare continua a vincere nel settore dei ponti

La ricerca sui trasporti descrive il legno lamellare moderno come più resistente dell’acciaio, e le conseguenze pratiche si vedono in ogni sito di ponte. Una sovrastruttura più leggera necessita di gru più piccole, percorsi di trasporto più stretti e una minore capacità di riserva nella sottostruttura: spesso la differenza tra una sostituzione semplice e una che impone anche la ricostruzione delle spalle. Quattro proprietà rappresentano gran parte di questa performance:

• Elevato rapporto resistenza/peso: gli elementi laminati sopportano i carichi autostradali a una frazione del peso equivalente del calcestruzzo, riducendo le dimensioni della gru e le esigenze di supporto.
• Durabilità in servizio umido: gli elementi del ponte sono incollati con adesivi strutturali per uso umido e protetti da un trattamento conservante, in modo che il ciclo dell'umidità e i sali antighiaccio resistano alla corrosione che colpisce l'acciaio.
• Precisione di fabbrica: la curvatura, i fori praticati e l'hardware di connessione vengono lavorati in officina, quindi le squadre del cantiere imbullonano insieme i gruppi invece di fabbricarli in condizioni atmosferiche.
• Installazione rapida: poiché i membri arrivano completi, una piccola squadra può installare travi, posare il ponte e barre di laminazione tensionanti in pochi giorni, riducendo al minimo i tempi di chiusura della strada.

Specifiche dei materiali che determinano la durata

Laminazioni, specie e adesivi

Le prestazioni di una trave in legno lamellare da ponte dipendono fortemente dai suoi laminati. Le specie strutturali come l'abete Douglas, il pino del sud e l'abete rosso sono giunte a pettine, classificate in termini di resistenza e incollate faccia a faccia sotto pressione, il che consente al costruttore di posizionare laminazioni di qualità superiore nella parte superiore e inferiore della trave dove lo stress da flessione raggiunge il picco. L'adesivo deve essere certificato per il servizio ad umido; la colla per interni è una scorciatoia squalificante su qualsiasi struttura esterna. Se stai pesando elementi laminati rispetto a legname segato, è utile rivedere il differenze tra legno lamellare e legno massiccio , perché il posizionamento graduale della laminazione, non solo le specie, è ciò che acquista la lunghezza della campata.

Trattamento conservativo e pratica sul campo

Il trattamento viene applicato dopo la fabbricazione in modo che ogni faccia di laminazione sia protetta. Per gli elementi del ponte questo significa in genere un trattamento di preservazione della pressione, con incisioni dove una specie lo accetta male, e comporta una regola del sito: qualsiasi taglio sul campo o foro aggiunto oltre i dettagli del negozio deve essere trattato nuovamente con un conservante applicato a pennello, oppure l'involucro di protezione viene violato esattamente nel punto in cui si raccoglie l'acqua.

Membri curvi, archi e supporti sagomati

Il vantaggio del legname aumenta quando l'allineamento non è rettilineo. Gli attraversamenti pedonali ad arco e i ponti a portale sono costruiti in legno lamellare curvo le cui lamine vengono pressate nell'arco durante la produzione, quindi la flessione del sito è minima e lo stress bloccato nel forzare gli elementi diritti in una curva è minimo. La stessa capacità produce travi rastremate e di forma speciale per strutture distintive.

Legno Lamellare Curvo di Abete Douglas Il legno lamellare curvo modellato durante la laminazione elimina la flessione del sito e lo stress bloccato. La forza e la stabilità dell'abete Douglas lo rendono particolarmente adatto agli attraversamenti pedonali ad arco, ai telai dei portali e agli elementi affusolati dei ponti. Visualizza il prodotto →

Le colonne rotonde in legno lamellare trovano il loro posto nei pilastri e nelle linee di ringhiera, dove un elemento sagomato sostiene il carico e presenta una faccia finita senza rivestimento aggiuntivo.

Colonna rotonda in legno lamellare di abete Douglas Le colonne rotonde in legno lamellare sostengono il carico presentando una facciata finita senza rivestimento aggiuntivo. La resistenza alla compressione e alla flessione dell'abete Douglas li rende pratici su pilastri e linee di ringhiera su progetti di ponti in legno. Visualizza il prodotto →

Sequenza di costruzione dalla fabbrica al traffico

Il calendario di un costruttore di ponti in legno lamellare è breve, ma solo se la sequenza è pianificata prima della spedizione:

1. Completare ed esaminare le spalle e i pilastri, confermando le quote dei sedili rispetto ai disegni esecutivi prima che qualsiasi carico lasci la fabbrica.
2. Consegnare i membri in ordine di montaggio con l'hardware imballato per ogni assemblaggio, in modo che la gru raramente attenda una piastra mancante.
3. Posiziona le travi o i pannelli del ponte con una gru mobile e installa immediatamente i rinforzi temporanei, prima che le squadre lavorino sotto il carico sospeso.
4. Sugli impalcati laminati a sollecitazione, infilare le barre di tensionamento e portarle alla sollecitazione specificata in passaggi graduali in modo che l'impalcato si mobiliti come un'unica lastra.
5. Terminare con la superficie soggetta a usura, le ringhiere e le transizioni di accesso, quindi ricontrollare la tensione della barra e la coppia dei bulloni dopo la stagione iniziale di servizio.

Rischi di approvvigionamento che vale la pena gestire tempestivamente

Molti problemi dei ponti in legno sono riconducibili a cinque lacune evitabili:

• Documentazione relativa all'adesivo e al trattamento: richiedere i certificati per la colla per servizio umido e la conservazione dei conservanti insieme alla spedizione, non dopo.
• Protocollo sul campo: scrivere l'obbligo di ritrattamento nella dichiarazione del metodo di erezione in modo che sopravviva alla pressione del programma.
• Mancata corrispondenza dell'hardware: i fori realizzati in officina e i connettori forniti devono provenire da un unico pacchetto coordinato; i fornitori misti sono i luoghi in cui le tolleranze si scontrano.
• Limiti di trasporto: gli elementi lunghi o curvi potrebbero richiedere permessi speciali o carichi suddivisi, quindi verificare il percorso prima che la fabbricazione blocchi le lunghezze.
• Ambiguità dell'ambito: decidere se il fornitore consegna solo i membri o progetta, produce e monta nell'ambito di un unico contratto, poiché la ripartizione della responsabilità è una fonte comune di reclami per ritardi.

Scelta di un partner produttivo

L'ambito del fornitore conta tanto quanto la progettazione del membro. Nantong Wellhouse Architectural Technology Co., Ltd. produce legno lamellare dal 2011 e gestisce basi di produzione a Wuhan e Nantong, fornendo travi e montanti diritti, elementi curvi e di forma speciale, colonne rotonde e pannelli CLT per impalcati e piattaforme. Poiché l'azienda offre servizi integrati di progettazione, produzione e costruzione per progetti in legno lamellare diritti e curvi di grandi dimensioni, compresi i ponti in legno, il controllo della tolleranza tra i disegni esecutivi e la costruzione del sito rimane all'interno di un unico contratto. Se stai perlustrando un attraversamento pedonale o veicolare, contattare il team di ingegneri con i dettagli di intervallo, caricamento e allineamento per testare la fattibilità prima di impegnarsi in una configurazione.