Die vier wichtigsten Arten von Brücken

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Wichtigsten Arten von Brücken, Hängebrücke, Schrägseilbrücke, Bogen, Balken, Kabel (Oktober 2018).

Anonim

Heute werden vier Haupttypen von Brücken gebaut. der Strahl, der Bogen, die Aufhängung (oder Kabel) und der Cantilever. Die Art der gewählten Brücke hängt von mehreren Faktoren ab. Eine Brücke für eine Spannweite von 5.000 Fuß über eine Meeresbucht, um riesige Schiffe ein- und auslaufen zu lassen, oder eine 700-Fuß-Spannweite durch eine tiefe Canyonschlucht oder eine 120-Fuß-Brücke über eine Autobahn erfordern unterschiedliche Ansätze. Die Stärken und Schwächen der einzelnen Brückenarten werden bei der Auswahl der Landschaft berücksichtigt.

Brooklyn-Brücke, New York City.

Bogenbrücken

Der Segovia-Aquädukt, Spanien.

Eine der ältesten existierenden Brückenarten ist die Bogenbrücke. Sie stammen aus der vorrömischen Zeit und sind aufgrund ihrer natürlichen Stärke weit verbreitet. Eine Bogenbrücke kann als zwei Teile eines Ganzen, der gekrümmte Boden über der Landschaft und eine flache Spannweite visualisiert werden. Das Gewicht auf einer Bogenbrücke wird nach außen entlang der Bogenkurve zu den Stützen an jedem Ende übertragen. Als Konsequenz verhindern die Abutments, die als Abutments bezeichnet werden, dass sich die Enden der Brücke nicht ausbreiten.

Wie man eine Bogenbrücke baut

Riverford-Brücke über Pfeil-Fluss, Buckfastleigh, Devon, England.

Schneiden Sie einen Streifen aus Plexiglas, ungefähr zwei Zoll breit und einen Fuß lang. Biegen Sie den Streifen vorsichtig so, dass er eine Krümmung in Form eines Bogens bildet. Als nächstes bauen Sie die Abutments als einen Stapel Bücher oder mit einem Stapel von Holzklötzen, die stark genug sind, um den Bogen an Ort und Stelle zu halten und in der Lage zu sein, eine kleine Last zu handhaben. Verwenden Sie einen leichten Briefbeschwerer oder drücken Sie vorsichtig auf das Plexiglas. Bemerken Sie, dass das Gewicht den Bogen an Ort und Stelle hält und verhindert, dass er sich ausbreitet?

Historisch wurden die meisten Bogenbrücken mit Stein gebaut. Aufgrund der Steinkonstruktion war diese Brücke weniger flexibel, um längere Spannweiten zu bauen. In der heutigen Zeit sorgen Stahl und Spannbeton für eine bessere Handhabung von Gewicht und Kompression sowie für längere Brückenüberspannungen.

Balkenbrücke

Vogelperspektive von Eine Brücke, die indischen Fluss in Vero Beach, Florida kreuzt

Eine Balkenbrücke ist die grundlegendste Art von Brücke, die gebaut werden kann. Es besteht aus einem horizontalen Balken, der an den Enden abgestützt ist. Jedes Gewicht, das sich auf der Brücke befindet, wird vom horizontalen Balken auf die vertikal abgestützten Enden übertragen. Eine Balkenbrücke wird auch Trägerbrücke genannt, und die unterstützten Enden werden oft als Pfeiler bezeichnet.

Der Balken selbst ist aus Materialien gebaut, die stark und dennoch flexibel sind, so dass er sein eigenes Gewicht sowie das Gewicht auf der Brücke tragen kann. Wenn ein Gewicht auf den horizontalen Balken drückt, dehnt sich der Balken unten aus und drückt auf die Oberseite. Dies wird üblicherweise als Spannung und Kompression bezeichnet.

So bauen Sie eine Balkenbrücke: Verwenden Sie ein flexibles Material wie Plexiglas und verwenden Sie es als Balken, indem Sie die beiden Enden mit Holzklötzen stützen. Drücken Sie auf die Mitte. Ist Ihnen aufgefallen, dass das Oberteil sich zusammendrückt und der Boden sich ausdehnt?

Hängebrücke

Golden Gate Bridge, San Francisco.

Hängebrücken sind majestätisch aufgrund der Spannweiten, die sie zurücklegen. Sie erscheinen normalerweise leicht und stark und können länger als jede andere Art von Brücke laufen. Wie der Name schon sagt, hängt eine Hängebrücke den Damm von riesigen Hauptkabeln ab, die sich von einem Ende der Brücke zum anderen erstrecken. Diese Kabel liegen auf hohen Türmen und sind an jedem Ende durch Verankerungen gesichert.

Die Türme helfen den Hauptkabeln, sich über lange Strecken auszudehnen, und verleihen so dem majestätischen Aussehen. Bei diesen Brücken wird das Gewicht der Brücke von den Kabeln zu den Verankerungen getragen. Die Verankerungen wiederum sind entweder in festen Stein oder in schwere Betonblöcke eingebettet. Innerhalb dieser Verankerungen verteilen Kabel die Ladung gleichmäßig und verhindern, dass sie sich lösen.

Hängebrücken unterscheiden sich geringfügig von der Schrägseilbrücke in der Art und Weise, wie die Stützen funktionieren, und die beiden Typen sollten nicht miteinander verwechselt werden.

Wie man eine einfache Hängebrücke baut

George Washington Brücke, New York City.

Binde zwei Schlingen eines starken Fadens an zwei ähnliche Holzblöcke. Erstellen Sie eine dritte Schleife, sodass sie lose zwischen den beiden Blöcken hängt. Wenn die Mitte gedrückt wird, bricht die Brücke zusammen.

Als nächstes stehen zwei Holzblöcke etwa einen Fuß auseinander. Legen Sie ein schweres Gewicht auf ein Ende der Schnur, um es zu sichern. Führen Sie die Saite dann über jeden Holzblock und lassen Sie dabei etwas lose hängen. Legen Sie ein zweites schweres Gewicht auf das andere Ende der Schnur. Drücken Sie erneut auf die Mitte der Zeichenfolge. Jetzt helfen die Verankerungen oder die schweren Gewichte, die Brücke zu stabilisieren.

Freitragende brücke

Oakland Bay Brücke, San Francisco.

Eine Cantilever-Brücke ist ein weiterer Haupttyp von Brücken, bei dem zwei horizontale Strukturen eine dritte horizontale Struktur tragen, auf der eine Last getragen wird. Die zwei horizontalen Strukturen müssen verankert werden, und dies muss gut gemacht werden. Cantilever-Brücken sind eine modifizierte Form der Balkenbrücke, bei der die Stütze, anstatt sie am Ende zu platzieren, irgendwo in der Mitte der Spannweite angeordnet ist. Ein Cantilever ist eine Struktur, die an einem Ende nicht abgestützt ist, aber am anderen abgestützt ist, sehr ähnlich wie Sprungbretter in einem Schwimmbecken. Diese Konfiguration ergab längere Spannen und einen größeren Abstand darunter.

Wie man eine freitragende Brücke baut

Die weiter Brücke, Edinburgh, Schottland.

Stapeln Sie eine Reihe von Holzklötzen. Schneiden Sie ein Stück Pappe 6 "lang und 1" breit. Befestigen Sie das Stück Karton mit Kleber auf der Mitte des Stapels. Wiederholen Sie die Schritte, um einen zweiten Satz zu erstellen, der sicherstellt, dass sie in jeder Hinsicht identisch sind. Platzieren Sie die zwei Stützen nebeneinander mit einem 4 "Abstand zwischen den zwei.

Schneiden Sie ein drittes Stück Pappe mit ähnlichen Abmessungen wie die anderen beiden. Kleben Sie ein Ende dieses Stücks an einen der Träger und das andere Ende an das Ende des zweiten Trägers, so dass das dritte Stück Karton nun an seinen Enden gestützt wird. Sie haben erfolgreich eine Auslegerbrücke erstellt.

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