Ripristino del ponte di Müngsten, Germania

Progetto cliente

Committente
DB Netz AG, Produktionsdurchführung Düsseldorf, Germania
www.dbnetze.com
Project Management
DB Engineering & Consulting GmbH, Cologna, Germania
www.db-engineering-consulting.de
Pianificazione generale
IGS Ingenieure GmbH & Co. KG
www.igs-ib.de
Re-analisi strutturale 
IWS Beratende Bauingenieure
www.iws-idstein.de
Verifica analisi strutturale
PSP - Professor Sedlacek und Partner, Dortmund, Germania
www.psp-ingenieure.de

Lunghezza: ~ 465.0 m | Larghezza: ~ 27.0 m | Altezza: ~ 81.0 m | Peso: ~ 4,011 t
Nodi: 3,657 | Aste: 5,485 | Materiali: 13 | Sezioni trasversali
: 266

Il ponte di Müngsten, completato nel 1897, si colloca tra gli edifici più importanti della costruzione di ponti d'acciaio nel mondo di oggi. Con un'altezza di 107 m sopra il fiume Wupper, è il ponte ferroviario più alto della Germania. Il disegno deriva dal Viadotto di Garabit che, completato nel 1884 e situato vicino a Saint-Flour nel sud della Francia, era stato disegnato da Gustave Eiffel.

Il ponte collega le città di Solingen e di Remscheid. Circa 120 anni di traffico ferroviario e condizioni climatiche hanno causato diversi danni alla struttura. Inoltre, carenze nella progettazione dei componenti risultanti da requisiti modificati di normative attualmente in vigore. Pertanto, è stata necessario un riadeguamento della struttura per un ulteriore utilizzo per almeno 30 anni.

La nuova analisi sulla struttura attuale del ponte è stata eseguita da IWS Ingenieure. Il controllo dell'analisi del ponte è stato eseguito da PSP - il professor Sedlacek e Partner utilizzando RSTAB.

Struttura

Il ponte ha una lunghezza totale di 465 m. È costituito da una costruzione ad arco con una campata di 170 m e ponti laterali di spalla su entrambi i lati con lunghezze individuali di 30 e 45 m che poggiano su cuscinetti a rulli su pilastri.

Sulla parte superiore si trova una corsia progettata come graticcio di travi e su di essa una struttura portante per due binari.

Nuovo calcolo

Il calcolo per l'operazione e per la verifica è stato eseguito sul modello di struttura intelaiate 3D. La modellazione è stata effettuata in considerazione dei danni rilevati. Ad esempio, è stata prestata particolare attenzione al punto della cerniera per visualizzare in modo realistico il movimento limitato dei cuscinetti a rulli.

A differenza dell'analisi strutturale originale, per la prima volta sono stati considerati 13 casi di carico di costruzione. Ad esempio la manipolazione della posizione dell'arco della cassa. A quel tempo, fu impostato col metodo di costruzione con trave a sbalzo classico con uno sbalzo fino a 30 m di lunghezza. Le fasi di costruzione hanno un'influenza notevole sulla condizione della tensione per il caso di carico del peso proprio.

Oltre ai soliti carichi linearmente variabili dalla temperatura, vento, accelerazione/decelerazione e impatto laterale sono stati applicati 3 effetti di tensione (effetto carico UIC71 ecc.). Il nuovo calcolo è stato verificato e calibrato, tra le altre cose, anche con delle condizioni di carico in movimento.

Risultati e ripristino

Con il ricalcolo è stato possibile calcolare i danni sulla struttura. In singoli componenti strutturali come le travi longitudinali e secondari della strada, con controventi ed ancoraggi, i rapporti sono risultati in parte più del 200%. Ciò ha portato alla decisione che il ponte doveva essere completamente ricostruito.

L'intervento più grave è stato la sostituzione della carreggiata del ponte che richiedette una completa chiusura della linea ferroviaria. Inoltre, è stato necessario ridurre il livello di carico. Il ripristino dei ponti di laterali, dei pilastri, degli elementi delle fondazioni, ed anche dell'arco sono state effettuata in condizioni di traffico ferroviario ridotto.

Con la decisione di ripristinare il viadotto di Müngsten, nonostante gli investimenti finanziari elevati, si è preservata struttura di uno ponte d'acciaio straordinario.

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