Tilti, it īpaši cilvēku projektētie un būvētie veidi, ir bijuši bezgalīga brīnuma un valdzinājuma avots kopš tā laika, kad cilvēki pirmo reizi atrada veidus, kā tos uzbūvēt. Varbūt jūs un jūsu draugi spēlēja mazas straumes kā jaunieši un instinktīvi mēģināja no pieejamiem nūjiņām un baļķiem būvēt mazus improvizētus tiltus. Ja tā, tad jūs, iespējams, varat iedomāties, kā jūsu senie senči tuvojās tam pašam uzdevumam, bet drīzāk pēc vajadzības, nevis atpūtas un plašākā mērogā.
Mūsdienu pasaulē, protams, milzīgi tilti, kas ved vairāk nekā duci satiksmes joslu un ar vairākiem ceļa klājiem, ir lielākajās pilsētās, kas ietver ievērojamas upes vai savienojas pa mazām okeāna vai ezera ūdens joslām, lai izveidotu savienojumu ar citu sauszemes masu. Šiem elegantajiem behemotiem ir dažādi veidi, un katra no tām ir izvēlēta atbilstoši konkrētās zemes izvietojuma un transporta vajadzībām attiecīgajā apdzīvotajā vietā.
Tilti ir laika gaitā pārbaudīts un ievērots skolas zinātnes gadatirgus vai dabaszinību klases projekts. Ja vēlaties pārsteigt savus mentorus un vienaudžus, jums vajadzētu izvēlēties īpaši spēcīgu dizainu. Dažu veidu tilti un to apakšklases šo uzdevumu veic vieglāk nekā citi.
Tiltu veidi
Ir pieci galvenie tiltu veidi, kas galvenokārt atšķiras pēc to pamatformas un līdz ar to arī pēc veida stress, ko viņi piedzīvo - gan no sava ievērojamā svara, gan no satiksmes, ir izplatīts. Izredzes ir labas, ja jūs dzīvojat lielākajā pilsētā, kurā esat izmantojis dažus vai varbūt visus šos tiltu veidus, iespējams, nespējot nosaukt vairākus no tiem.
Sijas tilts: Tas ir vienkāršākais tilta veids, kuram nepieciešams tikai taisns laidums, kas iztur visu tilta slodzes spriedzi ("vilkšanas" spriedzi), un piestātnes, kas iztur saspiešanas spēkus. Tie ir lēti un vieglāk uzbūvējami nekā citi tilti, taču tie ir slikti piemēroti lieliem ūdensceļiem, jo to individuālais laidums starp moliem nevar būt ļoti garš. Lai arī tie ir lēti, lielākajā daļā gadījumu tie tiek uzskatīti par estētiski burvīgiem.
Arkas tilts: Šis tilta veids datēts ar seno romiešu laikiem. Tā ir iecienīta tās skaistuma dēļ, taču daudzos gadījumos zeme, kuru paredzēts pārcelt, nepieļauj šāda veida tiltu plašo kontaktu bāzi. Tie var sasniegt iespaidīgus izmērus. Arkas tilts pār Jaunā upe Rietumvirdžīnijā, kas celta 1978. gadā, ir viens spēcīgs laidums, kas pārsniedz 3000 pēdas.
Kopņu tilts: Faktiski ir vismaz četri dažādi kopņu tiltu modeļi, kuru skaits ir atkarīgs no izmantotā avota. Tie, tāpat kā siju tilti, ir lēti un vieglāk uzbūvējami nekā lielākā daļa tiltu, taču tie ir nav pievilcīgi apskatīt un slikti piemēroti ūdensceļiem tā paša iemesla dēļ siju tilti ir neliels attālums starp piestātnēm.
Piekaramais tilts: Ja pirms iedziļināšanās šajā rakstā jūs varējāt nosaukt vienu tilta veidu, visticamāk, tas ir piekaramais tilts, kuru pasaule godina par savu varenību, un inženieri - par matemātisko un fizisko gudrība. The Bruklinas tilts un citiem piekares tiltiem ir kabeļi, kas iet gar klāju un ir noenkuroti, lai katrā galā piezemētos, lai kompensētu spriedzi; divi (parasti) milzu balsti, kurus sauc par torņiem, absorbē saspiešanu, un klāju piekārto vertikālo kabeļu komplekts no otra komplekta.
Kabeļu tilts: Zakima tilts Bostonā ir pievilcīgs šāda veida tiltu piemērs. Tāpat kā piekaramais tilts, tas izmanto kabeļus, un atsevišķie laidumi var būt ārkārtīgi gari, pārsniedzot vienu jūdzi (1,6 km). Kabeļi tomēr stiepjas no torņu virsotnēm līdz ceļa segumam, nevis līdz katram tilta galam.
Tiltu veidošana
Dažādu stilu samazinātiem tiltiem varat izmantot dažādus materiālus. Zemāk ir sniegti ieteikumi parasto spēļu kāršu izmantošanai, taču jūtieties brīvi improvizēt, ja vien jūsu tilts atbilst šāda veida definīcijai.
Visiem tiltu veidiem varat izmantot tualetes papīra vai dvieļu ruļļus vai kaut ko citu, kas ir lēts un viegli iegūstams. Jūs vēlaties arī labu skoču, šķēru, skavotāju, auklu, lineālu un, iespējams, perforatoru.
Sijas tilta modelis: Salieciet kārtis taisnā leņķī, lai izveidotu piestātnes, un citu karšu galus uzmanīgi salīmējiet kopā, lai izveidotu siju (klāju). Ievērojiet, kā krustojumu izvietošana dažādos punktos attiecībā uz zemāk esošajiem piestātnēm ietekmē to, kas notiek, kad "pārbaudāt" sava tilta izturību, uzmanīgi nospiežot to ar pirkstu. Kur jābūt krustojumiem un kas notiek, ja izmantojat pārāk maz no tiem?
Arkas tilta modelis: Šis prasa zināmu pacietību un daudz lentu, taču, lai uzzinātu, atsaucieties uz esošā arkas tilta fotoattēlu. Jūs varat izgatavot atsevišķus "ķieģeļus", saliekot atsevišķas kartes mazās kastītēs un aizlīmējot tās. Pārliecinieties, ka esat iekļāvis balstus, lai neitralizētu ievērojamus sāniski virzītus spēkus tilta apakšējos galos.
Kopņu tilta modelis: Zemāk jūs uzzināsit par dažādiem kopņu tiltu veidiem, taču svarīgs aspekts ir trijstūra kā ģeometriskas konstrukcijas stabilitāte. Ņemiet vērā, ka, veidojot "kastes kopni" ar kvadrātveida "laidumiem", nevis savstarpēji savienojamus trijstūrus, struktūra ir mazāk stabila.
Piekares tilta modelis: To ir grūti novilkt vienatnē, ja vien jums nav daudz laika un pacietības. Visvieglāk ir vispirms uzcelt torņus un klāju un pēc tam spēlēties ar kabeļa garuma un spriegojuma pielāgošanu, lai redzētu, kas "jūtas" visspēcīgāk. Iedomājieties, ka esat visu laiku pirmā piekaramā tilta projekta vadītājs!
Kabeļu tilta modelis: Arī šī ir diezgan izsmalcināta modeļa izvēle, taču tā piedāvā labas iespējas spēlēt ar ideālo kabeļu garumu, kas nokāpj no torņa virsotnēm. Kā jūs domājat, kas notiktu, ja starp diviem torņiem tiktu izgatavots šāda veida tilts ar asimetriskiem kabeļu izmēriem?
Kopņu tilta modeļi
Tiek izmantoti vairāki dažādu kopņu tiltu stili. Jūs varat padarīt kopņu tiltus vieglāk, izmantojot popsicle nūjas, nekā izmantojot spēļu kārtis; vienkārši ir pieejama koka līme.
Skatoties no sāniem, kopne izskatās kā trapece - taisnstūris ar simetriski slīpiem galiem, nevis paralēliem. Šī četrpusējā rāmja daļas ir augšdaļa un apakšdaļa akordi un galus sauc ziņas. Kopnes iekšējie gabali tiek saukti biedri.
- Vorens: Šis modelis izmanto locekļus, kas veido vienādmalu trijstūrus, bet vertikālu locekļu nav.
- Pratt: Šai šķirnei ir veselu taisnstūru virkne, kas satur uz iekšu vērstus locekļus, lai atsevišķās vienībās izveidotu trīsstūra pārus.
- Hovs: Tas ir ļoti līdzīgs Pratt, bet pa vidu "noliektie" dalībnieki tiekas augšējā, nevis apakšējā. Tas ir labāks par Pratt attiecībā uz saspiešanas apstrādi, viss pārējais ir tāds pats, bet dārgāks.
- K kopne: Kā norāda nosaukums, šis sarežģītais kopņu dizains ietver vienības burta K un tā spoguļattēla formā.
Kurš kopņu tilts ir visspēcīgākais? Tas ir atkarīgs no materiāliem un citiem faktoriem, kas nav pamata dizains, tāpat daži velosipēdisti var pārvietoties ātrāk nekā slikts vadītājs ar bumba automašīnu. Bet katrā ziņā visi šie tilti un to konstrukcijas laika gaitā ir ieguldījuši daudz spēcīga darba.