Tiltai, ypač žmonių suprojektuoti ir pastatyti, yra begalinis nuostabos ir susižavėjimo šaltinis nuo tada, kai žmonės pirmą kartą rado būdų juos pastatyti. Galbūt jūs ir jūsų draugai žaisdami mažais srautais, būdami jaunuoliai, instinktyviai bandėte pastatyti nedidelius laikinus tiltus iš turimų lazdų ir rąstų. Jei taip, galbūt galite įsivaizduoti pagrindinį būdą, kaip jūsų seniai protėviai priartėjo prie tos pačios užduoties, bet ne dėl poreikio, o dėl poilsio ir platesniu mastu.
Šiuolaikiniame pasaulyje, be abejo, didžiuliai tiltai, vedantys daugiau nei dešimtį eismo juostų ir turintys kelis kelių denius, yra didžiuosiuose miestuose, kuriuose yra nemažos upės arba kurie jungiasi mažose vandenyno ar ežero vandens juostose, kad prisijungtų prie kitos sausumos masės. Šie elegantiški begemotai yra įvairių tipų, kiekvieno jų dizainas parenkamas atsižvelgiant į konkrečius žemės sklypo išdėstymo ir transporto poreikius atitinkamoje gyvenvietėje.
„Tiltai“ yra laiko patikrintas ir pripažintas mokyklų mokslo mugės ar gamtos mokslų klasės projektas. Jei norite sužavėti savo mentorius ir bendraamžius, turėtumėte pasirinkti ypač tvirtą dizainą. Kai kurie tiltai ir jų poklasiai lengviau atlieka šią užduotį nei kiti.
Tiltų tipai
Yra penki pagrindiniai tiltų tipai, kurie pirmiausia skiriasi savo pagrindine forma, taigi ir pagal tai, kaip jų patiriamas stresas - tiek dėl jų pačių, tiek iš eismo svorio platinamas. Tikimybė yra didelė, jei gyvenate dideliame mieste, kuriame pasinaudojote kai kuriais ar galbūt visais šiais tiltų tipais, tikriausiai negalėdami įvardyti daugiau nei vieno iš jų.
Sijos tiltas: Tai paprasčiausias tiltas, reikalaujantis tik tiesios linijos ruožas, kuriai tenka visa tilto apkrovos įtampa ("tempimo" įtampa), ir prieplaukos, kurie turi suspaudimo jėgas. Tai pigu ir lengviau statyti nei kitus tiltus, tačiau jie prastai tinka dideliems vandens keliams, nes jų atskiros tarpatramiai tarp molų negali būti labai ilgi. Be to, nors ir nebrangūs, daugumoje aplinkybių jie laikomi estetiškai žaviais.
Arkos tiltas: Šio tipo tiltai atsirado dar senovės Romos laikais. Ji yra mėgstama dėl savo grožio, tačiau daugeliu atvejų žemė, kurią reikia tiltuoti, neleidžia plataus tipo šio tilto kontaktinės bazės. Tai gali pasiekti įspūdingus dydžius. Arkos tiltas per Naujoji upė Vakarų Virdžinijoje pastatytas 1978 m., vienas tvirtas ilgis viršija 3000 pėdų.
Santvaros tiltas: Iš tikrųjų yra mažiausiai keturi skirtingi santvarų tiltų projektai, kurių skaičius priklauso nuo šaltinio. Šie, kaip ir sijų tiltai, yra nebrangūs ir lengviau pastatomi nei dauguma tiltų, tačiau jie yra nepatrauklu pažvelgti ir prastai pritaikyti vandens keliams dėl tos pačios priežasties yra spindulių tiltai - mažas atstumas tarp molų.
Kabantis tiltas: Jei prieš įsigilindami į šį straipsnį galėjote įvardyti vieno tipo tiltus, greičiausiai tai yra kabantis tiltas, gerbiamas pasaulio dėl savo didybės, o inžinierių - dėl matematikos ir fizikos sumanumas. The Bruklino tiltas ir kituose pakabinamuose tiltuose kabeliai eina išilgai denio ir yra įtvirtinti taip, kad nusileistų kiekviename gale, kad kompensuotų įtampą; du (paprastai) milžiniški molai, vadinami bokštais, sugeria suspaudimą, o denį pakabina vertikalių kabelių rinkinys iš kito rinkinio.
Kabelinė tvora: Zakimo tiltas Bostone yra viliojantis tokio tipo tilto pavyzdys. Kaip ir pakabinamasis tiltas, jis naudoja kabelius, o atskiri tarpai gali būti labai ilgi, viršijantys vieną mylią (1,6 km). Tačiau kabeliai eina nuo bokštų viršūnių iki kelio denio, o ne iki kiekvieno tilto galo.
Statyti tiltų modelius
Skirtingo stiliaus sumažintiems tiltams galite naudoti skirtingas medžiagas. Žemiau pateikiami paprastų žaidimo kortų naudojimo pasiūlymai, tačiau drąsiai improvizuokite, jei jūsų tiltas atitinka tokio pobūdžio apibrėžimą.
Visų tipų tiltams galite naudoti tualetinio popieriaus, popierinių rankšluosčių ritinius ar dar ką nors, kas yra nebrangu ir lengva įsigyti. Taip pat norėsite gero šrifto, žirklių, segiklio, virvelių, liniuotės ir galbūt skylių skylių.
Sijos tilto modelis: Sulenkite korteles stačiu kampu, kad padarytumėte prieplaukas, ir atsargiai užklijuokite kitų kortelių galus, kad padarytumėte spindulį (kaladę). Atkreipkite dėmesį, kaip sankryžų išdėstymas skirtinguose taškuose, atsižvelgiant į žemiau esančius molus, turi įtakos tam, kas nutinka, kai jūs „išbandote“ tilto stiprumą atsargiai jį nuspausdami pirštu. Kur turėtų būti sankryžos ir kas nutinka, kai jų naudojate per mažai?
Arkos tilto modelis: Šiam reikia šiek tiek kantrybės ir daug juostos, tačiau gaukite nuorodą į esamo arkinio tilto nuotrauką. Galite pagaminti atskiras „plytas“, sulankstydami atskiras korteles į mažas dėžutes ir užklijuodami juostas. Įsitikinkite, kad įtraukėte atramas, kad neutralizuotumėte dideles šono nukreiptas jėgas apatiniuose tilto galuose.
Santvaros tilto modelis: Toliau sužinosite apie įvairius santvarų tiltų tipus, tačiau svarbus aspektas yra trikampio, kaip geometrinio konstrukcijos, stabilumas. Atkreipkite dėmesį, kad jei statote „dėžinę santvarą“ su kvadratinėmis „tarpatramiais“, o ne susisiejančiais trikampiais, struktūra yra mažiau stabili.
Pakabos tilto modelis: Tai sunku išsivystyti vienam, nebent turite daug laiko ir kantrybės. Pirmiausia lengviausia pastatyti bokštus ir denį, o tada žaisti reguliuojant kabelio ilgį ir įtempimą, kad pamatytumėte, kas „jaučiasi“ stipriausiai. Įsivaizduokite, kad esate pirmojo kabančio tilto projekto vadovas!
„Cable-Stayed Bridge“ modelis: Vėlgi, tai yra gana sudėtingas modelio pasirinkimas, tačiau jis siūlo gerą galimybę žaisti su idealiu kabelių ilgiu, nusileidžiančiu nuo bokšto viršūnių. Kaip manote, kas nutiktų, jei būtų pagamintas tokio tipo tiltas, kurio tarp dviejų bokštų būtų asimetriniai kabelių dydžiai?
Santvaros tilto dizainas
Naudojami įvairūs santvaros tiltų stiliai. Galite lengviau padaryti santvarų tiltus, naudodami popsicle lazdeles, nei naudodami žaidimo kortas; tiesiog turėkite medienos klijų.
Žiūrint iš šono, santvara atrodo kaip trapecija - stačiakampis, kurio galai yra simetriškai pasvirę, o ne lygiagrečiai. Šio keturių pusių rėmo dalys yra viršuje ir apačioje akordai o galai vadinami pranešimai. Vidiniai santvaros gabalai vadinami nariai.
- Warrenas: Šis modelis naudoja narius, kurie formuoja lygiakraščius trikampius, tačiau nėra vertikalių narių.
- Prattas: Ši veislė turi seriją liesų stačiakampių, kurių sudėtyje yra į vidų linkstančių narių, kad atskiruose vienetuose susidarytų trikampių poros.
- Howe: Tai labai panašu į „Pratt“, tačiau viduryje „pasvirę“ nariai susitinka ne prie apatinio, o prie viršutinio. Kalbant apie suspaudimą, jis yra geresnis nei „Pratt“, visa kita yra ta pati, bet brangesnė.
- K santvara: Kaip rodo jo pavadinimas, šis sudėtingas santvaros dizainas apima vienetus, kurių forma yra raidė K ir jos veidrodinis vaizdas.
Kuris santvaros tiltas yra stipriausias? Tai priklauso nuo medžiagų ir kitų veiksnių, be pagrindinio dizaino, tuo pačiu būdu kai kurie dviratininkai gali važiuoti greičiau nei prastas vairuotojas. Bet kokiu atveju, laikui bėgant, visi šie tiltai ir jų projektai buvo įdėti daug stipraus darbo.