A hidak, különösen azok, amelyeket az emberek terveztek és építettek, végeláthatatlan csodálkozás és elbűvölés forrása, mióta az emberek először megtalálták a módszerüket a megépítésükre. Talán Ön és barátai kis patakokkal játszottak fiatalon, és ösztönösen megpróbálták kis rögtönzött hidakat építeni a rendelkezésre álló rudakból és rönkökből. Ha igen, akkor elképzelheti azt az alapvető módszert, ahogy réges-régi ősei ugyanahhoz a feladathoz közelítettek, de inkább rászorultságból, mint kikapcsolódásból és nagyobb léptékben.
A modern világban természetesen hatalmas, több mint egy tucat forgalmi sávot szállító és több útszakaszt felvonultató hidak A nagyobb városokban, ahol jelentős folyók találhatók, vagy amelyek összekapcsolódnak az óceán vagy a tó vízcsíkjain, egy másik szárazföldi tömeghez csatlakoznak. Ezeknek az elegáns behemótoknak többféle típusuk van, mindegyik kialakítását úgy választják meg, hogy megfeleljen a kérdéses település sajátos földrajzi elrendezésének és közlekedési igényeinek.
A hidak egy idő óta bevált és jól bevált iskolai természettudományi vásár vagy természettudományi osztály projekt. Ha lenyűgözni szeretné mentorait és társait, akkor válasszon egy különösen erős dizájnt. Bizonyos típusú hidak és azok alosztályai könnyebben alkalmazzák ezt a feladatot, mint mások.
A hidak típusai
A hidak öt fő típusa létezik, amelyek elsősorban alapformájukban, tehát annak módjában különböznek az általuk tapasztalt stressz - mind a saját, mind pedig a forgalmuk súlya miatt megosztott. Akkor jó az esély, ha olyan nagyvárosban él, ahol ezeket a hídtípusokat némelyiknek, esetleg mindegyiknek kihasználta, valószínűleg anélkül, hogy közülük többet is meg tudna nevezni.
Gerenda híd: Ez a legegyszerűbb típusú híd, amely csak egy egyeneset igényel span, amely viseli a híd terhelésének teljes feszültségét ("húzó" igénybevételét), és stégek, amelyek a nyomóerőket viselik. Ezek olcsók és könnyebben megépíthetők, mint más hidak, de rosszul alkalmasak nagy vízi utakra, mert az egyes födémek közötti átfogásuk nem lehet nagyon hosszú. Ezenkívül bár olcsóak, a legtöbb esetben esztétikailag bájtalannak tartják őket.
Arch híd: Ez a típusú híd az ókori római időkre nyúlik vissza. Szépségének kedvez, de sok esetben az áthidalandó föld nem teszi lehetővé az ilyen típusú híd széles érintkezési alapját. Ezek lenyűgöző méreteket érhetnek el. Íves híd a Új folyó Nyugat-Virginiában 1978-ban épült egyetlen erős fesztávolsága meghaladja a 3000 lábat.
Rácsos híd: Valójában legalább négy különböző egyedi rácsos híd terv van, a szám függ a forrástól. Ezek, mint a gerendahidak, olcsók és könnyebben megépíthetők, mint a legtöbb hídtípus, de igen nem vonzó nézni és gyengén alkalmas vízi utakra ugyanezen okból kifolyólag a gerendahidak - rövid távolság stégek között.
Függőhíd: Ha egyetlen cikket tudott megnevezni, mielőtt belemerülne ebbe a cikkbe, akkor valószínűleg az függőhíd, amelyet a világ tisztel nagyszerűsége, a mérnökök pedig matematikai és fizikai tulajdonságai miatt okosság. A Brooklyn híd és más függesztőhidaknak vannak kábelei, amelyek a fedélzet mentén futnak, és amelyek mindkét végén le vannak ereszkedve, hogy ellensúlyozzák a feszültséget; két (általában) toronynak nevezett óriási móló elnyeli a tömörítést, és a fedélzetet a másik készlet függőleges kábelkészlete függeszti fel.
Kábeltartó híd: A Zakim híd Bostonban csábító példa az ilyen típusú hídra. A függőhídhoz hasonlóan kábeleket is használ, és az egyes fesztávok óriási hosszúságúak lehetnek, meghaladva egy mérföldet (1,6 km). A kábelek azonban a tornyok tetejétől az úttestig futnak, nem pedig a híd mindkét végéig.
Modellhidak építése
Különböző anyagokat használhat a kicsinyített hidak különböző stílusaihoz. Az alábbiakban a szokásos játékkártyák használatára vonatkozó javaslatokat adunk, de nyugodtan improvizáljon, amennyiben hídja megfelel a fajta meghatározásának.
Minden hídtípushoz használhat wc-papírt vagy papírtörlő-tekercset, vagy valami mást, ami olcsó és könnyen beszerezhető. Szüksége lesz még jó mennyiségű szalagra, ollóra, tűzőgépre, zsinórra, vonalzóra és esetleg lyukasztóra.
Gerendahíd modell: Hajtsa be a kártyáit derékszögben, hogy elkészüljenek a mólók, és a többi kártya végét óvatosan ragassza össze, hogy a gerenda (pakli) legyen. Vegye figyelembe, hogy a csomópontok különböző pontokba helyezése az alábbi mólókhoz képest hogyan befolyásolja azt, ami akkor történik, amikor "próbára teszi" híd szilárdságát azzal, hogy gondosan lenyomja egy ujjal. Hol legyenek a csomópontok, és mi történik, ha túl keveset használ?
Arch Bridge modell: Ez némi türelmet és sok szalagot igényel, de útmutatásul hivatkozhat egy meglévő híd fényképére. Készíthet egyedi "téglákat" úgy, hogy az egyes kártyákat kis dobozokba hajtja és becsukja őket. Győződjön meg arról, hogy a híd alsó végein lévő jelentős oldalirányú erők ellensúlyozására támasztékokat tartalmaz.
Rácsos híd modell: Az alábbiakban megismerheti a rácsos hidak különféle típusait, de a fontos szempont a háromszög mint geometriai konstrukció stabilitása. Ne feledje, hogy ha egymásra épülő háromszögek helyett négyzet alakú "fesztávolságú" dobozos rácsot épít, akkor a szerkezet kevésbé stabil.
Függőhíd modell: Ezt nehéz egyedül levonni, hacsak nincs sok időd és türelmed. A legegyszerűbb először megépíteni a tornyokat és a fedélzetet, majd játszani a kábel hosszának és feszültségének beállításával, hogy meglássuk, mi a legerősebb. Képzelje el, hogy Ön az első függőhíd projektmenedzsere!
Kábeltartó híd modell: Ez megint elég bonyolult modellválasztás, de jó esélyt kínál a torony tetejéről leereszkedő kábelek ideális hosszúságával való játékra. Mit gondol, mi történne, ha egy ilyen típusú híd készülne aszimmetrikus kábelmérettel a két torony között?
Rácsos híd minták
Számos különböző stílusú rácsos hidat használnak. A popsicle botokkal könnyebben elkészítheti a rácsos hidakat, mint a játékkártyák használatával; csak legyen fa ragasztó.
Oldalról nézve a rácsos elem trapéz alakú - téglalap szimmetrikusan lejtős végű, nem pedig párhuzamos. Ennek a négyoldalas keretnek a teteje és alja részei akkordok és a végeket hívják hozzászólások. A rácsos belső darabokat nevezzük tagok.
- Warren: Ez a modell olyan tagokat használ, amelyek egyenlő oldalú háromszögeket alkotnak, de függőleges tagok nincsenek.
- Pratt: Ennek a fajtának vékony téglalapjai vannak, amelyek befelé hajló tagokat tartalmaznak, hogy háromszögpárokat alkossanak az egyes egységekben.
- Howe: Ez nagyon hasonlít a Pratt-hoz, de középen a "hajló" tagok az alsó akkord helyett a felső akkordon találkoznak. A tömörítés kezelése szempontjából jobb, mint a Pratt, minden más ugyanolyan, de költségesebb.
- K rácsos: Ahogy a neve is mutatja, ez a bonyolult rácsos kialakítás K betű és tükörkép alakú egységeket tartalmaz.
Melyik rácsos híd a legerősebb? Ez az alapkivitel mellett az anyagokon és egyéb tényezőkön múlik, ugyanúgy egyes kerékpárosok gyorsabban közlekedhetnek, mint egy szegény sofőr. De akárhogy is, sok erőteljes munka ment végbe ezeken a hidakon és azok kialakításán az idők során.