Innhold
Bjelker og buer er to av de eldste, enkleste broer i historien og er fremdeles konstruert i dag. Stilene blir lett differensiert av formen på støtten. Bjelkebroer bruker enkle, vertikale stolper for å henge en rett, horisontal bro, mens buebroer bruker en buet bærestruktur.
Beam Bridge vektfordeling
I sin grunnleggende form er bjelker den enkleste broutformingen med alt fra en strekning med forhøyet motorvei til planker av tre over en liten grøft som danner en bjelkebro. Vekten som er plassert på en bjelkebryg presses direkte nedover, mot en hvilken som helst under understøttelse, noe som gjør den midtre delen av broen til den svakeste. Bjelkebroer bruker vertikale støtter for å sikre vekten over lengre avstander. Men uansett antall støtter eller hvordan de er plassert i mellom, er det svakeste punktet alltid direkte i midten, på det fjerneste punktet mellom hver støtte.
Vektfordeling av Arch Bridge
Berømt brukt av romerne for akvedukter og gangveier, bruker buebroer en avrundet struktur for å skyve vekten fra sentrum utover mot hver ende. I stedet for å ha noe poeng på broens støttevekt på egen hånd, skyver buene vekten jevnt ut til støttene. Ved design er ingen poeng med en bue svakere enn noen annen, med buen som faktisk jobber for å holde seg oppe. Denne jevne vektfordelingsmodellen informerer broens utforming, med midtpunktet på broen som er ganske tynn sammenlignet med noe annet punkt. Dette merkes mest i avrundede broer med enbue hvor midten er det høyeste og tynneste stedet i strukturen.
Styrke
En buebro er sterkere enn en bjelkebro, ganske enkelt fordi bjelken har et svakt punkt i sentrum der det ikke er vertikal støtte mens buer trykker vekten utover mot støtten. Dette er en av grunnene til at bjelkebroer vanligvis er begrenset til korte spenn, sjelden mer enn 250 fot, selv om det ofte brukes en serie bjelkebroer, kalt et "kontinuerlig spenn", for å utvide broenes lengde. Bue broer er i mellomtiden blitt brukt til å dekke veldig lange avstander, med opptil 800 fot for en eneste bue. Den lengste enkelbue-broen (fra mai 2011), Chaotianmen Bridge i Kina, har et hovedspenn på mer enn 1800 fot og totalt mer enn 5700 fot. Den lengste kontinuerlige spennbroen i verden, Ponchartrain Causeway i Louisiana, strekker seg over 24 mil lang, men de to spennene på hovedveien bruker 2.243 og 1.500 individuelle bjelkebroer for å dekke den lengden.
Fordeler og ulemper
Mens begge typer broer kan bygges for å tilby solid støtte over lange avstander, er det ofte estetikk, materialer og klaring som utgjør forskjellen. Mange støtter må brukes til å strekke en bjelkebro over lang avstand, sett med Ponchartrian Causeway, og bjelkebroer er bygget lave for å bruke færre materialer, noe som gjør det veldig vanskelig for båter å passere under broen. Den nødvendige mengden bjelker kan også gjøre broen skjemmende. I mellomtiden kan buer bygges høyere med færre støttebjelker, noe som gjør avstand under broen til en stor fordel. Det store spennet i buen og uhindret utsikt under den kan gjøre buebroer til et spektakulært syn. Midlene til å bygge en buebro, som starter i begge ender og bygge utover til de møtes i midten, gjør dem imidlertid mer kompliserte og dyre å bygge.