Οι τέσσερις κύριοι τύποι γεφυρών

Αρχική αμυχές: (December 2018)

Realnews 19-08 (Δεκέμβριος 2018).

Anonim

Υπάρχουν τέσσερις βασικοί τύποι γεφυρών που χτίστηκαν σήμερα. το Beam, το Arch, το Suspension (ή το Cable) και το Cantilever. Ο τύπος της επιλεγμένης γέφυρας εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Μια γέφυρα για μια έκταση 5.000 ποδών πέρα ​​από έναν ωκεάνιο κόλπο που επιτρέπει να έρχονται και να φεύγουν τεράστια πλοία, ή μια απόσταση 700 ποδιών σε ένα βαθύ φαράγγι φαράγγι ή μια γέφυρα 120 ποδών σε έναν αυτοκινητόδρομο απαιτούν διαφορετικές προσεγγίσεις. Η δύναμη και οι αδυναμίες κάθε τύπου γέφυρας λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός που καλύπτει το τοπίο.

Γέφυρα του Μπρούκλιν, Νέα Υόρκη.

Αρχιτεκτονικές γέφυρες

Το υδραγωγείο Segovia, Ισπανία.

Ένας από τους παλαιότερους τύπους γεφυρών που υπάρχουν είναι η γέφυρα του Arch. Χρονολογούνται από την προρωμαϊκή εποχή και έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς λόγω της φυσικής τους αντοχής. Μια γέφυρα Arch μπορεί να απεικονιστεί ως δύο μέρη ενός συνόλου, η καμπύλη κάτω από το τοπίο και μια επίπεδη έκταση. Το βάρος σε μια γέφυρα καμάρας μεταφέρεται προς τα έξω κατά μήκος της καμπύλης της καμάρας στα στηρίγματα σε κάθε άκρο. Κατά συνέπεια, τα υποστηρίγματα, που ονομάζονται πέλματα, κρατούν τα άκρα της γέφυρας μακριά από την εξάπλωση.

Πώς να χτίσετε μια γέφυρα Arch

Γέφυρα Ρίβερφορντ πάνω από τον ποταμό Dart, Buckfastleigh, Ντέβον, Αγγλία.

Κόψτε μια λωρίδα από πλεξιγκλάς, πλάτους περίπου δύο ίντσας με μήκος ενός ποδιού. Λυγίστε απαλά τη λωρίδα έτσι ώστε να κάνει καμπυλότητα με την μορφή καμάρας. Στη συνέχεια, κατασκευάστε τα στηρίγματα ως στοίβα βιβλίων ή με μια στοίβα από ξύλινα μπλοκ αρκετά ισχυρά για να κρατήσουν το τόξο στη θέση τους και να είναι σε θέση να χειριστούν ένα μικρό φορτίο. Χρησιμοποιήστε ελαφρύ βάρος χαρτιού ή πιέστε απαλά το πλέξιγκλας. Παρατηρείτε ότι το βάρος διατηρεί την αψίδα στη θέση της και την αποτρέπει να εξαπλωθεί;

Ιστορικά, οι περισσότερες γέφυρες Arch ήταν χτισμένες με πέτρα. Λόγω της πέτρας κατασκευής, υπήρχε λιγότερη ευελιξία στη χρήση αυτής της γέφυρας για την κατασκευή μακρύτερων διαστημάτων. Στη σύγχρονη εποχή, ο χάλυβας και το προεντεταμένο σκυρόδεμα καθιστούν τον καλύτερο χειρισμό του βάρους και της συμπίεσης και των μεγαλύτερων διαστημάτων γεφυρώματος.

Γέφυρα δέσμης

Αεροφωτογραφία μιας γέφυρας που διασχίζει Indian River στην παραλία Vero, Φλόριντα

Μια γέφυρα δέσμης είναι ο πιο βασικός τύπος γέφυρας που μπορεί να κατασκευαστεί. Αποτελείται από μια οριζόντια δοκό που υποστηρίζεται στα άκρα. Κάθε βάρος που βρίσκεται στη γέφυρα μεταφέρεται από την οριζόντια ακτίνα στα κατακόρυφα υποστηριζόμενα άκρα. Μια γέφυρα δέσμης ονομάζεται επίσης γέφυρα δοκού και τα υποστηριζόμενα άκρα είναι συχνά γνωστά ως προβλήτες.

Η ίδια η δοκός είναι κατασκευασμένη από υλικά που είναι ισχυρά, αλλά εύκαμπτα, ώστε να είναι σε θέση να στηρίξουν το δικό της βάρος καθώς και το βάρος στη γέφυρα. Όταν ένα βάρος ωθεί κάτω στην οριζόντια δοκό, η δοκός εκτείνεται στο κάτω μέρος και συμπιέζεται στην κορυφή. Αυτό συνήθως ονομάζεται ένταση και συμπίεση.

Πώς να χτίσετε μια γέφυρα δέσμης: Χρησιμοποιήστε ένα εύκαμπτο υλικό όπως το plexiglass και χρησιμοποιήστε το ως δοκό υποστηρίζοντας τα δύο άκρα με ξύλινα τεμάχια. Πιέστε προς τα κάτω στο κέντρο. Παρατηρήσατε ότι η κορυφή συμπιέζεται στη συμπίεση και το κάτω μέρος επεκτείνεται;

Κρεμαστή γέφυρα

Γέφυρα Golden Gate, Σαν Φρανσίσκο.

Οι γέφυρες αναρτήσεων είναι μαγευτικές λόγω των αποστάσεων που καλύπτουν. Φαίνονται συνήθως ελαφρά και δυνατά και μπορούν να τρέχουν περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο είδος γέφυρας. Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια αναρτημένη γέφυρα αναστέλλει το δρόμο από τεράστια κύρια καλώδια, τα οποία εκτείνονται από το ένα άκρο της γέφυρας στο άλλο. Τα καλώδια αυτά στηρίζονται σε ψηλούς πύργους και ασφαλίζονται σε κάθε άκρο με αγκυρώσεις.

Οι πύργοι βοηθούν τα κύρια καλώδια να επεκταθούν σε μεγάλες αποστάσεις, και ως εκ τούτου παράγει το μαγευτικό βλέμμα. Στην περίπτωση αυτών των γεφυρών, το βάρος της γέφυρας μεταφέρεται από τα καλώδια στις αγκυρώσεις. Οι αγκυρώσεις με τη σειρά τους είναι ενσωματωμένες είτε σε συμπαγή βράχια είτε σε μπλοκ από σκυρόδεμα. Μέσα από αυτές τις αγκυρώσεις, τα καλώδια κατανέμουν ομοιόμορφα το φορτίο και εμποδίζουν τους να σπάσουν ελεύθερα.

Οι γέφυρες αναρτήσεων είναι ελαφρώς διαφορετικές από τη γέφυρα που έχει μείνει στο καλώδιο στον τρόπο που λειτουργούν οι υποστηρίξεις και οι δύο τύποι δεν πρέπει να συγχέονται μεταξύ τους.

Πώς να χτίσετε μια απλή γέφυρα Suspension

Γέφυρα Τζορτζ Ουάσιγκτον, Νέα Υόρκη

Συνδέστε δύο βρόχους ενός ισχυρού κομματιού σε δύο ξύλινα μπλοκ που είναι παρόμοια. Δημιουργήστε ένα τρίτο βρόχο έτσι ώστε να κρέμεται χαλαρά ανάμεσα στα δύο μπλοκ. Όταν το κέντρο πιέζεται προς τα κάτω, η γέφυρα καταρρέει.

Στη συνέχεια, στηρίξτε δύο ξύλινα μπλοκ περίπου ένα πόδι χώρια. Βάλτε ένα βαρύ βάρος στο ένα άκρο της ταινίας για να το ασφαλίσετε. Στη συνέχεια, περάστε τη χορδή πάνω από κάθε ξύλινο μπλοκ ενώ αφήνετε μερικές από τις χορδές να κρεμάσουν χαλαρά. Τοποθετήστε ένα δεύτερο βαρύ βάρος στο άλλο άκρο της συμβολοσειράς. Πιέστε ξανά στο κέντρο της συμβολοσειράς. Τώρα, οι αγκυρώσεις ή τα βαριά βάρη, συμβάλλουν στη σταθεροποίηση της γέφυρας.

Γέφυρα προβόλου

Γέφυρα του Όκλαντ, Σαν Φρανσίσκο.

Μία γέφυρα προβόλου είναι ένας άλλος σημαντικός τύπος γέφυρας όπου δύο οριζόντιες δομές υποστηρίζουν μια τρίτη οριζόντια δομή στην οποία μεταφέρεται ένα φορτίο. Οι δύο οριζόντιες δομές πρέπει να αγκιστρωθούν και αυτό πρέπει να γίνει καλά. Οι γεφυροπλάστιγγες είναι μια τροποποιημένη μορφή γέφυρας δέσμης, όπου η στήριξη αντί να τοποθετείται στο τέλος, τοποθετείται κάπου στη μέση του διαστήματος. Ένα πρόβολο είναι μια δομή που δεν υποστηρίζεται στο ένα άκρο αλλά υποστηρίζεται από την άλλη, πολύ παρόμοια με τις σανίδες καταδύσεων σε μια πισίνα. Αυτή η διαμόρφωση επέτρεψε μεγαλύτερες δυνατές εκτάσεις και μεγαλύτερη απόσταση από κάτω.

Πώς να οικοδομήσουμε μια γέφυρα Cantilever

Η γέφυρα Forth, Εδιμβούργο, Σκωτία.

Τοποθετήστε ένα σύνολο από ξύλινα μπλοκ. Κόψτε ένα κομμάτι χαρτόνι 6 "και 1" πλάτος. Ασφαλίστε το κομμάτι χαρτονιού στη μέση με τη στοίβα χρησιμοποιώντας κόλλα. Επαναλάβετε τα βήματα για να δημιουργήσετε μια δεύτερη ομάδα, εξασφαλίζοντας ότι είναι πανομοιότυπα από κάθε άποψη. Τοποθετήστε τις δύο υποστηρίξεις δίπλα-δίπλα με ένα διάστημα 4 "μεταξύ των δύο.

Κόψτε ένα τρίτο χαρτόνι με παρόμοιες διαστάσεις με τις άλλες δύο. Κόψτε το ένα άκρο αυτού του κομματιού σε ένα από τα στηρίγματα και το άλλο άκρο μέχρι το άκρο του δεύτερου στηρίγματος έτσι ώστε το τρίτο κομμάτι χαρτονιού να στηρίζεται τώρα στα άκρα του. Έχετε δημιουργήσει με επιτυχία μια γέφυρα προβόλου.

Σχεδιαστής Ενημερωτικό Αρχική αμυχές