Do tipo 321 ao tipo 200:  

A evolução estrutural e o salto de desempenho da ponte Bailey

A Ponte Bailey ocupa uma posição indispensável na engenharia global de pontes devido ao seu design modular padronizado e capacidades de implantação rápida. No entanto, “Bailey Bridge” não é um conceito estático. À medida que os tempos mudaram e as cargas de tráfego modernas aumentaram dramaticamente, o sistema Bailey passou por iterações técnicas críticas. Este artigo tem como objetivo analisar profundamente as diferenças fundamentais entre o tipo 321 tradicional (Compact 100) e o tipo 200 convencional moderno (CB200) em filosofia de projeto, desempenho estrutural e aplicação.

1. Diferença Central I: O Salto Geométrico do Painel (Unidade de Treliça)

O painel é a alma da Ponte Bailey. A diferença mais fundamental entre as duas gerações reside na altura desta unidade central de treliça.

Tipo 321 (Compacto 100):

Dimensões: 3,0m (C) x 1,45m (A).

Características: Este é o design clássico, estruturalmente leve. Durante a Segunda Guerra Mundial e o pós-guerra, o seu design foi suficiente para os veículos militares e o tráfego civil ligeiro da época.

Limitações: A altura de 1,45m determina o limite superior do seu módulo de seção e resistência à flexão. Ao enfrentar vãos longos ou cargas de caminhões pesados ​​modernos (por exemplo, AASHTO HS-25 ou HL-93), seu desempenho mecânico atinge rapidamente o teto. Deve contar com a adição de mais linhas de treliça (por exemplo, linha tripla, linha quádrupla) para compensar, levando a estruturas volumosas e a um aumento no consumo de aço.

Tipo 200 (CB200):

Dimensões: 3,048m (C) x 2,134m (A).

Características: Em comparação com o Tipo 321, sua altura aumentou quase 47%. Este “alteamento” é uma otimização estrutural significativa, aumentando drasticamente o momento de inércia e o módulo de seção da treliça.

Salto de desempenho: Quando submetido ao mesmo momento fletor, a tensão interna da corda em um painel do tipo 200 é muito menor do que em um painel do tipo 321. Isso resulta em um avanço na capacidade de carga e em vãos livres alcançáveis. Para o mesmo vão e carga, uma ponte do tipo 200 pode muitas vezes atender aos requisitos com uma configuração mais simplificada (por exemplo, menos fileiras), melhorando significativamente a relação custo-benefício e a eficiência de montagem.

2. Diferença Central II: A Mudança Geracional do Sistema de Convés

Se os painéis são o “esqueleto” da ponte, o tabuleiro é a sua “armadura”. A filosofia de design de cada um é de mundos diferentes.

Tipo 321:

Configuração Tradicional: Conforme observado nos primeiros documentos, as pranchas de madeira eram comuns.

Características: O deck de madeira é leve e fácil de processar ou substituir. No entanto, sob cargas pesadas, a madeira está sujeita a desgaste, apodrecimento e empenamento. Não pode formar uma “estrutura composta” eficaz com as treliças principais. Ele atua mais como uma superfície de apoio flexível e as cargas (especialmente as cargas concentradas nas rodas) não são distribuídas de maneira eficaz.

Situação atual: Nas aplicações modernas de pontes rodoviárias, os decks de madeira foram quase totalmente eliminados devido à sua baixa capacidade e baixa durabilidade.

Tipo 200:

Configuração padrão: Plataforma totalmente em aço.

Características: O sistema Tipo 200 é projetado desde o início com decks de aço de alta resistência como padrão. Este deck, muitas vezes um projeto de placa de aço ortotrópica, possui rigidez local e capacidade de carga extremamente altas.

Vantagem do sistema: Os painéis da plataforma de aço são firmemente aparafusados ​​às travessas, formando um todo rígido. As cargas das rodas são aplicadas primeiro à plataforma de aço, que as distribui de forma eficiente para as travessas abaixo e, em seguida, das travessas para as treliças principais (painéis). Este sistema de plataforma rígida garante uma distribuição uniforme da carga, evita a concentração de tensões e é a única opção confiável para suportar o impacto repetido dos veículos pesados ​​modernos. O sistema Tipo 200 não utiliza pranchas de madeira como configuração padrão.

3. Diferença Principal III: Reforço Abrangente de Componentes Auxiliares (Transoms e Contraventamentos)

Para combinar com os painéis de 2.134 m de altura e a pesada plataforma de aço, todos os componentes auxiliares do Tipo 200 foram projetados para reforço. Eles não são intercambiáveis ​​com peças do tipo 321.

Transoms:

Tipo 321: Utiliza vigas I mais leves (por exemplo, nossa popa tipo 321 pesa aproximadamente 280 kg). A altura da sua secção e os pontos de ligação foram concebidos apenas para corresponder ao painel de 1,45m.

Tipo 200: Deve usar vigas I pesadas de seção mais profunda e mais rígidas (por exemplo, nossa popa tipo 200 pesa 380 kg). Isso ocorre porque o painel de popa não deve apenas suportar as imensas cargas das rodas da plataforma de aço, mas suas conexões finais também devem unir as cordas superiores e inferiores dos painéis de 2.134 m de altura, transferindo forças e momentos de cisalhamento muito maiores.

Quadros de reforço:

Tipo 321: Usa estruturas de suporte mais leves (por exemplo, nosso suporte tipo 321 pesa aproximadamente 19 kg).

Tipo 200: Com o aumento da altura do painel, a estabilidade lateral da treliça (contra vento e oscilação do veículo) torna-se primordial. A ponte do tipo 200 deve usar estruturas de contraventamento verticais mais altas, mais pesadas e mais estáveis ​​(aproximadamente 41kg) e estruturas de contraventamento horizontais (aproximadamente 49kg) para garantir que as treliças principais altas não sofram flambagem lateral sob compressão.

Conclusão:

A ponte Bailey tipo 321 foi uma invenção revolucionária e a progenitora das pontes modulares. No entanto, mostra a sua idade quando confrontado com os padrões rigorosos da infra-estrutura de transporte moderna.

A Ponte Bailey Tipo 200 (CB200) é uma atualização sistemática baseada nas demandas de engenharia moderna (como o padrão de carregamento AASHTO HS-25). Ao aproveitar seus painéis de alta resistência de 2.134 m (fornecendo mecânica superior), seu deck padrão todo em aço (garantindo distribuição de carga e durabilidade) e seus componentes auxiliares amplamente reforçados (garantindo a estabilidade do sistema), o CB200 tornou-se o padrão indiscutível no mercado de pontes modulares de aço para serviços pesados ​​hoje.