Milline sild on tugevam: kaar või tala?

Posted on
Autor: Randy Alexander
Loomise Kuupäev: 3 Aprill 2021
Värskenduse Kuupäev: 18 November 2024
Anonim
Milline sild on tugevam: kaar või tala? - Teadus
Milline sild on tugevam: kaar või tala? - Teadus

Sisu

Talad ja kaared on ajaloo kaks kõige vanemat ja lihtsamat silda ning neid ehitatakse tänapäevalgi. Stiile saab hõlpsalt eristada toe kuju järgi. Palgisillad kasutavad sirge horisontaalse silla riputamiseks lihtsaid vertikaalseid poste, samas kui kaarsillad kasutavad kõverduvat tugistruktuuri.


Talasilla kaalujaotus

Talad on oma põhivormis kõige lihtsam sillakujundus, mis hõlmab kõike kõrgendatud maanteest kuni puiduplatsideni üle väikese kraavi, mis moodustab talasilla. Palgisillale pandud raskus surutakse otse allapoole, mis tahes aluse tugede poole, mis muudab silla keskmise osa kõige nõrgemaks. Talasildadel kasutatakse raskuse kinnitamiseks pikematel vahemaadel vertikaalseid toesid. Kuid sõltumata tugede arvust või nende vahekaugusest, on kõige nõrgem koht alati otse keskel, iga tugi vahel kõige kaugemas kohas.

Kaarsilla kaalu jaotus

Roomlased kasutasid neid akveduktide ja kõnniteede jaoks kaarjasildadel ümardatud konstruktsiooniga, et suruda kaalu keskelt väljapoole iga otsa poole. Selle asemel, et omada sillatoe raskust omaette, suruvad kaared raskuse ühtlaselt tugedele. Kujunduse järgi pole ükski kaare punkt nõrgem kui ükski teine, kusjuures kaar töötab tegelikult selleks, et ennast ülal hoida. See ühtlane kaalujaotusmudel annab teada silla kujundusest, silla keskpunkt on mõne teise punktiga võrreldes üsna õhuke. See on kõige märgatavam ümardatud ühe kaarega sildade korral, mille keskel on konstruktsiooni kõrgeim ja õhem koht.


Tugevus

Kaarsild on tugevam kui talasild lihtsalt seetõttu, et tala keskel on nõrk koht, kus puudub vertikaalne tugi, samal ajal kui kaared suruvad raskuse tugede suunas väljapoole. See on üks põhjus, miks talasillad piirduvad tavaliselt lühikeste, harva üle 250 jala pikkuste vahedega, ehkki sildade pikkuse pikendamiseks kasutatakse sageli talasildade sarja, mida nimetatakse "pidevaks ulatuseks". Vahepeal on kaarsildu kasutatud väga pikkade vahemaade katmiseks, ühe kaare jaoks on kuni 800 jalga. Pikima ühe kaarega silla (alates 2011. aasta maist), Hiinas asuva Chaotianmeni silla peaulatus on üle 1800 jala ja kokku üle 5700 jala. Maailma pikim pidev kattesild, Louisiana osariigis asuv Ponchartrain Causeway, ulatub üle 24 miili, kuid selle mõlemal pool on selle pikkuse katmiseks 2243 ja 1500 individuaalset talasilda.

Eelised ja puudused

Ehkki mõlemat tüüpi sildu saab ehitada nii, et need pakuvad tugevat tuge pikkade vahemaade taga, on sageli erinevus esteetika, materjalide ja kliirensi vahel. Palkide silla pikaks venitamiseks pikkade vahemaade taha, nagu on näha Ponchartrian Causeway'st, tuleb paljasillad ehitada madalale, et kasutada vähem materjale, mis muudab paatide silla alt läbimise väga keeruliseks. Vajalik kogus talasid võib ka silla inetuks muuta. Kaare saab vahepeal kõrgema kohale ehitada vähem tugitaladega, muutes silla all oleva kliirensi suureks eeliseks. Kaare suur ulatus ja selle all olev takistusteta vaade võivad muuta kaarsillad tähelepanuväärseks vaatamisväärsuseks. Kuid kaarsilla ehitamise vahendid, alustades mõlemast otsast ja ehitades väljapoole kuni kohtumiseni keskel, muudavad nende ehitamise keerukamaks ja kallimaks.