Περιεχόμενο

• Κατανομή βάρους στη γέφυρα δοκού
• Κατανομή βάρους στην αψίδα γέφυρα
• Δύναμη
• Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Οι παλαιότερες και απλούστερες γέφυρες στην ιστορία είναι κατασκευασμένες από καμάρες και δοκάρια και είναι ακόμα χτισμένες μέχρι σήμερα. Τα στυλ διαφοροποιούνται εύκολα από το σχήμα και την υποστήριξη.Οι πηγές δέσμης χρησιμοποιούν απλούς κάθετους στύλους για να αναστείλουν μια ευθεία οριζόντια γέφυρα, ενώ οι γέφυρες αψίδων χρησιμοποιούν μια καμπύλη δομή στήριξης.

Κατανομή βάρους στη γέφυρα δοκού

Στη βασική μορφή, οι δοκοί είναι οι απλούστερες σχεδιαστικές γέφυρες που ξεκινούν από μια υπερυψωμένη περιοχή σε μια ξύλινη σανίδα πάνω από μια μικρή τάφρο. Το βάρος πιέζεται κατευθείαν προς τα κάτω, προς οποιοδήποτε χαμηλότερο στήριγμα, το οποίο καθιστά το μέσο της γέφυρας το πιο αδύναμο μέρος. Η κάθετη ανύψωση χρησιμοποιείται για τη συγκράτηση του βάρους σε μεγάλες αποστάσεις. Αλλά μόνο από τον αριθμό του ανελκυστήρα ή τον τρόπο με τον οποίο βρίσκονται σε απόσταση, το πιο αδύναμο σημείο θα είναι πάντα στη μέση, στο σημείο που βρίσκεται πιο μακριά από κάθε ανελκυστήρα.

Κατανομή βάρους στην αψίδα γέφυρα

Διάσημες για ρωμαϊκά υδραγωγεία και περάσματα, αυτές οι γέφυρες χρησιμοποιούν στρογγυλεμένες κατασκευές για να ωθήσουν το βάρος από το κέντρο στα άκρα. Αντί να έχουν σημεία που υποστηρίζονται από μόνα τους, τα τόξα ωθούν το βάρος εξίσου για στήριξη. Κανένα σημείο σε ένα τόξο δεν είναι πιο αδύναμο από ένα άλλο, και στην πραγματικότητα ισχύει. Αυτό το μοντέλο ισορροπημένης κατανομής βάρους ενημερώνει το σχεδιασμό της γέφυρας, με το κέντρο της γέφυρας να είναι κάπως λεπτό σε σύγκριση με άλλα σημεία. Αυτό είναι πιο αισθητό σε γέφυρες με μονές, στρογγυλεμένες καμάρες όπου η μέση είναι το μεγαλύτερο και λεπτότερο τμήμα της κατασκευής.

Δύναμη

Μια αψίδα γέφυρα είναι ισχυρότερη από μια πηγή δέσμης, απλώς και μόνο επειδή η γέφυρα δέσμης είναι αδύναμη στο κέντρο όπου δεν υπάρχει στήριξη, ενώ οι καμάρες ωθούν το βάρος για κάθε ανελκυστήρα. Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι γέφυρες δοκών είναι γενικά περιορισμένες σε μικρούς χώρους, σπάνια περισσότερο από 80 μέτρα, αν και μια σειρά γεφυρών δέσμης χρησιμοποιείται γενικά για την επέκταση του μήκους της γέφυρας. Οι αψίδες γέφυρες, ωστόσο, έχουν χρησιμοποιηθεί για να καλύψουν μεγάλες αποστάσεις, έως 245 m για κάθε καμάρα. Η μεγαλύτερη μονότονη γέφυρα (έως τον Μάιο του 2011), οι Χαοτιανοί, στην Κίνα, έχουν τμήμα άνω των 550 μέτρων και συνολικά φτάνουν τα 1740 μέτρα. Η μεγαλύτερη συνεχής γέφυρα στον κόσμο, το Ponchartrain Causeway, στη Λουιζιάνα των ΗΠΑ, εκτείνεται 38 χλμ., Αλλά τα δύο τμήματα χρησιμοποιούν μεμονωμένες δοκούς 2243 και 1500 για να καλύψουν την απόσταση.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Παρόλο που οι δύο τύποι γεφυρών μπορούν να κατασκευαστούν για να παρέχουν υποστήριξη σε μεγάλες αποστάσεις, συνήθως στην αισθητική και στα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι η διαφορά. Πολλά στηρίγματα πρέπει να χρησιμοποιηθούν για τη στήριξη μιας γέφυρας δοκού σε μεγάλες αποστάσεις, όπως φαίνεται στη γέφυρα Ponchartrian, και είναι επίσης κατασκευασμένα σε χαμηλό ύψος για την εξοικονόμηση υλικού, καθιστώντας δύσκολη τη διέλευση πλοίων από κάτω. Ο απαιτούμενος αριθμός δοκών μπορεί να κάνει τη γέφυρα να φαίνεται κακή. Οι καμάρες μπορούν να χτιστούν ψηλότερα και με λιγότερη υποστήριξη να φέρουν οφέλη στην εμφάνιση. Η μεγάλη έκταση της καμάρας και η ανεμπόδιστη θέα στο κάτω μέρος κάνουν την αψίδα να γεφυρώνει ένα εντυπωσιακό θέαμα. Ωστόσο, τα μέσα κατασκευής, ξεκινώντας από τα άκρα έως τη μέση, τα καθιστούν πιο περίπλοκα και ακριβά.