Fordeler og ulemper med typer broer

Innhold

• Beam, Truss og Girder Bridges
• Buebroen
• Hengebroer
• Cantilever Bridges

Mens broer kommer i alle størrelser og fasonger, representerer nesten alle av dem en av fem typer eller varianter av de grunnleggende brotyper. Typiske brokonstruksjoner inkluderer bjelke, fagverk, bjelke, fjæring, bue, kabel og utkragning. Krefter som spiller inn i brodesign og prosjektering inkluderer kompresjon, spenning eller strekk, dekkfleksibilitet, vridning eller vridning og skjær, kraften som stresser bromaterialene sideveis over brodekket. En av de eldste buebroene som fremdeles er i bruk i dag, et vitnesbyrd om den romerske prosjekteringen, inkluderer Ponte dei Quattro Capi-broen som går tilbake til 62 f.Kr. og spenner over halvparten av elven Tiber i Roma, Italia.

Beam, Truss og Girder Bridges

Bjelkene, fagverket og bjelkene fungerer ganske enkelt, omtrent som å legge en planke mellom to bredder. Brygger eller stolper i hver ende støtter et flatt brodekke som spenner over gapet mellom stolpene. Brodekket består av bjelker, som hule kassegjerder, en åpen ramme eller fagverk som spenner stolpene eller støttene i hver ende. Brodekket må tåle komprimering over og spenning nedenfra. De fleste av de overbygde broene som finnes i New England, representerer disse typene broer laget av tre. Økonomisk på grunn av overflod av tre er bjelkebroer ikke så sterke som stål og krever kontinuerlig vedlikehold.

Buebroen

Mens broen spiller en rolle i hvor godt den er konstruert og står opp for slitasje, forvitring og forvitring, spiller også materialene i broen en rolle i dens levetid. En av de eldste konstruerte broene, buebroen, støtter et dekk som er bygget over to støtter som fungerer som den buede buen. Laget av mur og stein forhindrer bueutformingen at ethvert område av broen får for mye spenning. Med rikelig med byggematerialer er buebroer holdbare og sterke, og krever lite eller ingen vedlikehold. Ulempen er at mur og stein ikke har stor strekkfasthet.

Hengebroer

De første hengebroene går tilbake til 1300-tallet og spenner vanligvis over vannveier, fordi brodekket krever liten eller ingen tilgang nedenfra for å bygge.Høye søyler støtter denne broen, jevnt fordelt over spennet etter behov, hvorfra massive ledninger på hver side sveiper fra søyle til søyle. Fra disse sveipende ledningene henger bukseseler loddrett for å holde opp brodekket. Spenningen i kablene og komprimeringen fra søylene fungerer sammen for å avbryte tyngdekraften, noe som gjør dem sterke og effektive. Disse broene kan spenne store avstander når søylene er på plass, men de er dyrere å bygge, krever omfattende vedlikehold og brodekket kan bevege seg og vri seg når de blir utsatt for sterk vind. Brooklyn Bridge i delstaten New York og Golden Gate Bridge i San Francisco representerer begge hengebroer.

Cantilever Bridges

Cantilever broer tilbyr en måte å bygge en kontinuerlig bro over flere støtter for å effektivt fordele belastningen jevnt. En del av broen gir et anker som støtter et brodekke som strekker seg til hver side av støtten som krever presis motvektsteknikk. Fordelen med å bygge denne brokonstruksjonen kommer i byggefasen. Cantilever-design koster mindre å bygge på grunn av deres ensartethet, og de trenger ikke midlertidige støtter under konstruksjon, noe som hjelper til med å øke prosessen. Men konstruksjoner av utkragingsbroer krever nøyaktig prosjektering fordi motvektvektene kan påvirke styrken hvis de er feil, spesielt hvis entreprenører bygger segmentene litt annerledes.