Балки и арки - два самых старых и простых моста в истории, сооружаемые до сих пор. Стили легко отличить по форме опоры. Балочные мосты используют простые вертикальные стойки для подвешивания прямого горизонтального моста, в то время как арочные мосты используют изогнутую опорную конструкцию.
Распределение веса балочного моста
В своей базовой форме балки представляют собой простейшую конструкцию моста с чем угодно - от участка эстакады до деревянных досок над небольшой канавой, образующей балочный мост. Вес, помещенный на балочный мост, прижимается прямо вниз к любой нижней опоре, что делает среднюю часть моста самой слабой. В балочных мостах используются вертикальные опоры, чтобы удерживать вес на больших расстояниях. Но независимо от количества опор или от того, как они расположены, самое слабое место всегда находится прямо посередине, в самой дальней точке между каждой опорой.
Распределение веса арочного моста
Арочные мосты, широко используемые римлянами для строительства акведуков и пешеходных дорожек, имеют округлую структуру, которая толкает вес от центра наружу к каждому концу. Вместо того, чтобы иметь отдельную точку на опоре моста, арки равномерно распределяют вес к опорам. По конструкции ни одна точка арки не может быть слабее любой другой, ведь арка фактически работает, чтобы удержаться. Эта модель с равномерным распределением веса отражает конструкцию моста, при этом центральная точка моста довольно тонкая по сравнению с любой другой точкой. Это наиболее заметно в округлых одноарочных мостах, где середина - самое высокое и самое тонкое место в конструкции.
Сила
Арочный мост прочнее балочного моста просто потому, что у балки есть слабое место в центре, где нет вертикальной опоры, в то время как арки давят на вес наружу к опоре. Это одна из причин, почему балочные мосты обычно ограничиваются короткими пролетами, редко превышающими 250 футов, хотя серия балочных мостов, называемая «непрерывным пролетом», часто используется для увеличения ширины моста. длина. Между тем, арочные мосты использовались для преодоления очень больших расстояний, до 800 футов для одной арки. Самый длинный одноарочный мост (по состоянию на май 2011 года), мост Чаотяньмэнь в Китае, имеет главный пролет более 1800 футов и в общей сложности более 5700 футов. Мост Пончартрейн в Луизиане, самый длинный в мире мост с непрерывным пролетом, простирается на 24 км. миль, но два пролета дороги используют 2243 и 1500 индивидуальных балочных мостов, чтобы перекрыть это длина.
Преимущества и недостатки
Хотя оба типа мостов могут быть построены таким образом, чтобы обеспечивать надежную опору на больших расстояниях, зачастую разница в эстетике, материалах и расстоянии. Чтобы протянуть балочный мост на большое расстояние, необходимо использовать множество опор, как это видно на Пончартрианской мостовой. а балочные мосты построены низко, чтобы использовать меньше материалов, что очень затрудняет проход лодок под ними. мост. Необходимое количество балок также может сделать мост некрасивым. Между тем, арки могут быть построены выше с меньшим количеством опорных балок, что делает зазор под мостом большим преимуществом. Большой пролет арки и беспрепятственный обзор под ней делают арочные мосты впечатляющим зрелищем. Однако средства для строительства арочного моста, начиная с обоих концов и наращивая наружу до встречи в середине, делают их более сложными и дорогостоящими в строительстве.