Hvilken bro er sterkere: bue eller bjelke?

Bjelker og buer er to av de eldste, enkleste broene i historien og er fortsatt konstruert i dag. Stilene skiller seg lett ut av formen på støtten. Bjelkebroer bruker enkle, vertikale stolper for å henge en rett, horisontal bro, mens buebroer bruker en buet støttestruktur.

I sin grunnleggende form er bjelker det enkleste brodesignet med alt fra en strekning av forhøyet motorvei til treplanker over en liten grøft som danner en bjelkebro. Vekten som legges på en bjelkebro, presses direkte nedover mot en hvilken som helst understøtte, noe som gjør den midterste delen av broen den svakeste. Bjelkebroer bruker vertikale støtter for å sikre vekten over lengre avstander. Men uavhengig av antall støtter eller hvordan de er fordelt, er det svakeste punktet alltid direkte i midten, lengst mellom hver støtte.

Buebroene er kjent brukt av romerne til akvedukter og gangveier, og bruker en avrundet struktur for å skyve vekten fra sentrum utover mot hver ende. I stedet for å ha noe poeng på brostøttevekten alene, skyver buene vekten jevnt ut til støttene. I 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 er mest merkbart i avrundede, enkeltbuer broer der midten er det høyeste og tynneste stedet i strukturen.

En buebro er sterkere enn en bjelkebro, rett og slett fordi bjelken har et svakt punkt i midten der det ikke er noen vertikal støtte mens buer presser vekten utover mot støtten. Dette er en grunn til at bjelkebroer vanligvis er begrenset til korte spenn, sjelden mer enn 250 fot, selv om en serie bjelkebroer, kalt et "kontinuerlig spenn", ofte benyttes for å utvide broens lengde. Buebroer har i mellomtiden blitt brukt til å dekke veldig lange avstander, med opptil 800 fot for en enkelt bue. Den lengste broen med en bue (i 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 miles lang, men de to strekningene på motorveien bruker 2243 og 1500 individuelle bjelkebroer for å dekke det lengde.

Mens begge typer broer kan bygges for å tilby solid støtte over lange avstander, er det ofte estetikk, materialer og klaring som gjør forskjellen. Mange støtter må brukes til å strekke en bjelkebro over lang avstand, sett med Ponchartrian Causeway, og bjelkebroer er bygget lavt for å bruke færre materialer, noe som gjør det veldig vanskelig for båter å passere under bro. Den nødvendige mengden bjelker kan også gjøre broen stygge. Buer kan i mellomtiden bygges høyere med færre støttebjelker, noe som gjør klaring under broen til en stor fordel. Det store spennet over buen og uhindret utsikt under den kan gjøre buebroene til et spektakulært syn. Midlene til å bygge en buebro, som starter i begge ender og bygger utover til de møtes i midten, gjør dem imidlertid mer kompliserte og dyre å bygge.