Belki i łuki to dwa z najstarszych i najprostszych mostów w historii, które są budowane do dziś. Style można łatwo rozróżnić dzięki kształtowi podpory. Mosty belkowe wykorzystują proste, pionowe słupki do zawieszenia prostego, poziomego mostu, podczas gdy mosty łukowe wykorzystują zakrzywioną konstrukcję wsporczą.
Rozkład ciężaru mostka belki
W swojej podstawowej formie belki są najprostszą konstrukcją mostu z czymkolwiek, od odcinka wzniesionej autostrady po drewniane deski nad małym rowem tworzącym most belkowy. Ciężar umieszczony na moście belkowym jest dociskany bezpośrednio w dół, w kierunku dolnej podpory, co sprawia, że środkowa część mostu jest najsłabsza. Mosty belkowe wykorzystują pionowe podpory, aby zabezpieczyć ciężar na dłuższych dystansach. Ale niezależnie od liczby podpór lub ich rozmieszczenia, najsłabszy punkt znajduje się zawsze bezpośrednio pośrodku, w najdalszym punkcie między każdą podporą.
Rozkład masy mostu łukowego
Słynne używane przez Rzymian do akweduktów i chodników, mosty łukowe wykorzystują zaokrągloną konstrukcję, aby przesunąć ciężar od środka na zewnątrz w kierunku każdego końca. Zamiast mieć dowolny punkt na ciężarze podparcia mostu, łuki równomiernie wypychają ciężar na podpory. Z założenia żaden punkt łuku nie jest słabszy niż jakikolwiek inny, a łuk faktycznie działa, aby się utrzymać. Ten model równomiernego rozkładu masy wpływa na konstrukcję mostu, przy czym punkt środkowy mostu jest dość cienki w porównaniu z jakimkolwiek innym punktem. Jest to najbardziej widoczne w zaokrąglonych, jednołukowych mostach, gdzie środek jest najwyższym i najcieńszym miejscem w konstrukcji.
siła
Most łukowy jest mocniejszy niż most belkowy, po prostu dlatego, że belka ma słaby punkt w środku, gdzie nie ma pionowego podparcia, podczas gdy łuki naciskają ciężar na zewnątrz w kierunku podpory. Jest to jeden z powodów, dla których mosty belkowe są zwykle ograniczone do krótkich rozpiętości, rzadko przekraczających 250 stóp, chociaż szereg mostów belkowych, zwanych „ciągłą rozpiętością”, jest często stosowany do przedłużenia mostu długość. Tymczasem mosty łukowe były używane do pokonywania bardzo dużych odległości, do 800 stóp dla jednego łuku. Najdłuższy most jednołukowy (stan na maj 2011 r.), Most Chaotianmen w Chinach, ma główną rozpiętość ponad 1800 stóp i łącznie ponad 5700 stóp. Najdłuższy most o ciągłej rozpiętości na świecie, Ponchartrain Causeway w Luizjanie, rozciąga się na ponad 24 mil, ale dwa przęsła grobli wykorzystują 2243 i 1500 pojedynczych mostów belkowych, aby to pokryć długość.
Zalety i wady
Chociaż oba typy mostów można zbudować, aby zapewnić solidne wsparcie na długich dystansach, często różnica polega na estetyce, materiałach i prześwicie. Wiele podpór musi być użytych do rozciągnięcia mostu belkowego na dużą odległość, jak widać na Ponchartrian Causeway, i mosty belkowe są zbudowane nisko, aby zużywać mniej materiałów, co bardzo utrudnia przepłynięcie łodzi pod most. Niezbędna ilość belek może również sprawić, że most będzie nieestetyczny. W międzyczasie łuki można budować wyżej przy mniejszej liczbie belek nośnych, co zapewnia dużą korzyść z prześwitu pod mostem. Duża rozpiętość łuku i niezakłócony widok pod nim mogą sprawić, że mosty łukowe będą spektakularnym widokiem. Jednak środki do zbudowania mostu łukowego, zaczynając od obu końców i budując na zewnątrz, aż do spotkania w środku, czynią je bardziej skomplikowanymi i kosztownymi w budowie.