Arch bro

En buet bro er en bro med anslag ved hver ende formet som en krum bue. Arch broer virker ved at overføre vægten af ​​broen og dens belastninger delvist i vandret tryk tilbage af anslagene på begge sider. En viadukt kan være fremstillet af en række buer, selv om andre mere økonomiske strukturer typisk bruges i dag.

Historie

Muligvis den ældste eksisterende buebro er mykenske Arkadiko broen i Grækenland fra omkring 1300 f.Kr.. Stenen udkragning bue bro er stadig bruges af lokalbefolkningen. Den velbevarede hellenistisk Eleutherna Bridge har en trekantet udkragning bue. Det 4. århundrede f.Kr. Rhodos Gangbro hviler på et tidligt voussoir bue.

Selvom sande buer allerede var kendt af etruskerne og gamle grækere, var romerne - som med hvælving og kuplen - den første til at realisere potentialet i buer for brobyggeri. En liste over romerske broer udarbejdet af ingeniøren Colin O'Connor har 330 romerske sten broer for trafik, 34 romerske broer træ og 54 romerske akvædukt broer, en væsentlig del stadig stående og endda bruges til at transportere køretøjer. En mere fuldstændig undersøgelse af den italienske forsker Vittorio Galliazzo fundet 931 romerske broer, for det meste af sten, i så mange som 26 forskellige lande.

Roman arch broer var normalt halvkugleformet, selv om en række var enkelte segmenter arch broer, en bro, som har en krum bue, der er mindre end en halvcirkel. Fordelene ved segmentale bue broen var, at det tillod store mængder af oversvømmelse vand at passere under det, hvilket ville forhindre broen fra at blive fejet væk under oversvømmelser og broen selv kunne være mere let. Generelt romerske broer featured kileformede primær arch sten af ​​samme størrelse og form. Romerne byggede både enkelt spændvidder og lange flere arch akvædukter, såsom Pont du Gard og Segovia Akvædukt. Deres broer fremhævede fra en tidlig tid fremefter oversvømmelse åbninger i bropillerne, f.eks i Pons Fabricius i Rom, en af ​​verdens ældste store broer stadig stående.

Roman ingeniører var de første, og indtil den industrielle revolution de eneste til at konstruere broer med beton, som de kaldte Opus caementicium. Den udvendige var normalt dækket med mursten eller kvadersten, som i Alcántara broen.

Romerne også indført segmenter arch broer i brobygning. Den 330 m lange LIMYRA Bridge i det sydvestlige Tyrkiet har 26 segmentariske buer med en gennemsnitlig span-til-stigning-forhold på 5,3: 1, hvilket giver broen en usædvanlig flad profil uovertruffen i mere end et årtusinde. Trajans bro over Donau featured åben brystningsparti segmentariske buer lavet af træ. Dette skulle være den længste buebro i tusind år, både hvad angår den samlede og individuelle spændvidden, mens den længste bevarede romerske bro er den 790 m lange Puente Romano på Mérida. Den afdøde romerske Karamagara Bridge i Cappadocia kan repræsentere den tidligste overlevende bro byder på en spids bue.

I middelalderens Europa, brobyggere forbedres på de romerske strukturer ved hjælp af smallere moler, tyndere arch tønder og lavere span-rise nøgletal på broer. Gotiske spidsbuede blev også indført, reducerer tværpropeller, og spænd steg som med den excentriske Puente del Diablo.

Det 14. århundrede især sav brobygning nå nye højder. Span lengthes af 40 m, der tidligere uhørt i historien om murværk arch konstruktion, blev nu nået på steder så forskellige som Spanien, Italien og Frankrig og med bue typer som forskellige som halvcirkelformet, pegede og segmentdefekter buer. Broen ved Trezzo sull'Adda, ødelagt i det 15. århundrede, figurerede selv en spændvidde på 72 m, ikke modsvares indtil 1796.

Konstruktioner såsom roste florentinske segmentale arch bro Ponte Vecchio kombineret solide tekniske med æstetiske appel. De tre elegante buer af renæssancen Ponte Santa Trinita udgør den ældste elliptisk bue bro over hele verden. Sådanne lave Rising strukturer, der kræves massive anslag, der på Venetian Rialto broen og Fleischbrücke i Nürnberg blev grundlagt på tusindvis af træ pæle, dels vædret skråt ind i begrundelsen for at modvirke mere effektivt tværpropeller.

I Kina, den ældste eksisterende buet bro er Zhaozhou Bro 605 AD, som kombinerede et meget lavt span-til-rise forhold på 5,2: 1, med brug af brystningsparti buer. Den Zhaozhou Bridge, med en længde på 167 fod og span på 123 fod, er verdens første helt sten åben brystningsparti segmentær arch bro, tillade en større passage for oversvømmelser.

I mere moderne tid, sten og mursten buer fortsat bygget af mange civilingeniører, herunder Thomas Telford, Isambard Kingdom Brunel og John Rennie. En vigtig pioner var Jean-Rodolphe Perronet, der brugte meget smallere moler, reviderede beregningsmetoder og exceptionelt lave span-til-stigning nøgletal. Forskellige materialer, såsom støbejern, stål og beton er blevet mere og mere anvendt i konstruktionen af ​​arch broer.

Simple komprimering arch broer

Fordele ved simple materialer

Sten, mursten og andre sådanne materialer er stærke i kompression og noget så ved forskydning, men kan ikke modstå meget kraft i spænding. Som et resultat, er murværk arch broer designet til at være konstant under kompression, så vidt det er muligt. Hver bue er opbygget over en midlertidig falsework ramme, er kendt som en centrering. I de første komprimering arch broer, en hjørnesten i midten af ​​broen boring vægten af ​​resten af ​​broen. Jo mere vægt, der blev lagt ud på broen, jo stærkere dens struktur blev. Murværk arch broer bruge en mængde fyldmateriale over buen med henblik på at øge denne dødvægt på broen og forhindre spændinger i at opstå i buen ring som belastninger flytte på tværs af broen. Andre materialer, der blev brugt til at bygge denne type broen var mursten og uforstærket beton. Når murværk anvendes vinklerne af fladerne skæres for at minimere forskydningskræfter. Hvor der anvendes tilfældig murværk de mortared sammen, og mørtlen lov til at sætte før falsework fjernes.

Traditionelle murværk buer er generelt holdbare, og noget resistente over for forlig eller underminering. Men i forhold til moderne alternativer, sådanne broer er meget tunge, kræver omfattende fundamenter. De er også dyre at bygge hvor arbejdsomkostningerne er høje.

Byggeri sekvens

  • Hvor buer er grundlagt i et vandløb seng vandet ledes så gruset først kan udgravet og erstattes med en god fod. Fra disse, er fundamentet moler rejst / hævet til højden af ​​det påtænkte bunden af ​​buer, et punkt kendt som fjedrende.
  • Falsework centrering er fremstillet, typisk fra tømmer og brædder. Da hver bue af et multi-arch bro vil pålægge en stak på sine naboer, er det nødvendigt enten at alle buer af broen hæves samtidigt, eller at meget brede moler anvendes. Hovedformålet Fra slutningen buer er taget ned i jorden af ​​betydelige fundamenter på canyon vægge, eller ved store skrå planer danner i en vis forstand ramper til broen, som også kan være dannet af buer.
  • De forskellige buer er bygget over centreringen. Når hver grundlæggende bue tønde er konstrueret, er buer stabiliseret med infill murværk ovenfor, som kan lægges i horisontale kører obligations- kurser. Disse kan danne to ydervægge, der er kendt som brystninger, som derefter udfyldt af passende løst materiale og murbrokker.
  • Vejen er brolagt og brystværnet vægge beskyttende begrænse trafikken til broen.

Typer af bue bro

Corbel arch bro

Den konsol bue broen er muret, eller sten, bro, hvor hver successivt højere kursus cantilevere lidt mere end tidligere kursus. De forskellige trin i murværket kan trimmes til at buen har en rund form. Udkragning arch ikke producerer tryk eller udadgående tryk ved bunden af ​​buen, og betragtes ikke som en sand bue. Det er mere stabil end en ægte bue, fordi det ikke har denne stak. Ulempen er, at denne type Arch er ikke egnet til store spændvidder.

Akvædukter og kanalen viadukter

Nogle steder er det nødvendigt at spænde over et bredt hul på et relativt højt elevation, såsom når en kanal eller vandforsyning skal spænde over en dal. Snarere end at bygge ekstremt store buer, eller meget høje bærende søjler, der er en serie af buede strukturer bygget oven på hinanden, med bredere strukturer på basen. Roman civilingeniører udviklet design og bygget raffinerede strukturer kun bruger simple materialer, udstyr og matematik. Denne type bruges stadig i kanalen viadukter og veje, da det har en behagelig form, især når der spænder over vand, da de refleksioner af buer danner et visuelt indtryk af cirkler eller ellipser.

Deck arch bro

Denne type broen omfatter en bue, hvor dækket er hævet over buen. Området mellem buen og dækket er kendt som brystningsparti. Hvis brystningsparti er solid, normalt er tilfældet i et murværk eller sten bue bro, broen kaldes en lukket brystningsparti buebro. Hvis dækket er understøttet af en række lodrette søjler stiger fra buen, er broen kendt som en åben-brystningsparti buet bro. Alexander Hamilton Bridge er et eksempel på en åben brystningsparti buebro. Endelig, hvis buen støtter dækket alene på toppen af ​​buen, er broen kaldes en katedral arch bro.

Gennem buet bro

Denne type broen omfatter en bue, som støtter dækket ved hjælp af ophængningskabler eller forbindelsesstænger. Sydney Harbour Bridge er en gennem bue bro, som bruger en truss typen bue.

Disse gennem arch broer er i modsætning til hængebroer som bruger køreledning i spænding, som de førnævnte kabler eller binde barer er vedhæftet og suspenderet.

Bundet bue bro

Også kendt som en buestreng bue, denne type af bue bro inkorporerer en uafgjort mellem to modsatte ender af buen. Den slips er i stand til at modstå de vandrette trykkræfter som normalt ville blive udøves på anslagene af en bue bro.

Brug af moderne materialer

De fleste moderne arch broer er lavet af armeret beton. Denne type af broen er velegnet, når en midlertidig centrering kan opføres til at støtte de former, armeringsstål og uhærdet beton. Når betonen er tilstrækkeligt indstillet formularerne og falseworks fjernes derefter. Det er også muligt at konstruere en armeret beton bue fra betonelementer, hvor buen er bygget i to halvdele, som derefter hældede mod hinanden.

Mange moderne broer, der er fremstillet af stål eller armeret beton, ofte bære en del af deres belastning af spændinger inden for deres struktur. Dette reducerer eller eliminerer den vandrette fremstød mod de abutments og tillader deres byggeri på svagere jorden. Strukturelt og analytisk de ikke er sande buer men snarere en stråle med form som en bue. Se truss arch bro til mere på denne type.

En moderne udvikling af buen broen er på lang span gennem buebro. Dette er blevet gjort muligt ved anvendelse af lette materialer, der er stærke i spænding, såsom stål og forspændt beton.

  0   0
Næste artikel David Boone

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha