Мосты, особенно те, которые спроектированы и построены людьми, были источником бесконечного удивления и восхищения с тех пор, как люди впервые нашли способы их построить. Возможно, вы и ваши друзья играли маленькими стримами в детстве и инстинктивно пытались построить небольшие самодельные мосты из имеющихся палок и бревен. Если это так, то, возможно, вы можете представить себе, как ваши давние предки подошли к той же задаче, но по необходимости, а не для развлечения и в более крупном масштабе.
В современном мире, конечно же, огромные мосты с более чем дюжиной полос движения и множеством дорожных настилов - это то, что нужно. норма в крупных городах, которые включают в себя большие реки или соединяются небольшими полосами воды океана или озера, чтобы соединиться с другим массивом суши. Эти элегантные чудовища бывают разных типов, дизайн каждого из которых выбирается в соответствии с конкретным расположением местности и транспортными потребностями рассматриваемого поселения.
Мосты - это проверенный временем тип школьной ярмарки науки или проекта научного класса. Если вы хотите произвести впечатление на своих наставников и сверстников, вам следует выбрать особенно сильный дизайн. Некоторые виды мостов и их подклассы легче справляются с этой задачей, чем другие.
Типы мостов
Существует пять основных типов мостов, которые различаются в первую очередь по своей основной форме и, следовательно, с точки зрения того, как стресс, который они испытывают - как из-за собственного значительного веса, так и из-за тяжести трафика, - распределены. Если вы живете в большом городе, скорее всего, вы использовали некоторые или, возможно, все эти типы мостов, вероятно, не имея возможности назвать более одного из них.
Балочный мост: Это простейший вид моста, требующий всего лишь прямого охватывать, который принимает на себя все напряжение ("тянущее" напряжение) мостовой нагрузки, и пирсы, которые несут на себе силы сжатия. Они дешевы и их легче построить, чем другие мосты, но они плохо подходят для больших водных путей, потому что их отдельные пролеты между пирсами не могут быть очень длинными. Кроме того, будучи недорогими, они в большинстве случаев считаются безвкусными с эстетической точки зрения.
Арочный мост: Этот тип моста восходит к древнеримским временам. Он славится своей красотой, но во многих случаях земля, на которой нужно построить мост, не позволяет создать широкую контактную базу для этого типа моста. Они могут достигать внушительных размеров. Арочный мост через New River в Западной Вирджинии, построенный в 1978 году, имеет единственный прочный пролет, превышающий 3000 футов.
Ферменный мост: На самом деле существует как минимум четыре различных индивидуальных конструкции мостов с фермами, количество которых зависит от источника, к которому обращались. Они, как и балочные мосты, недороги и их проще построить, чем большинство типов мостов, но они непривлекателен на вид и плохо подходит для водных путей по той же причине, по которой балочные мосты - небольшое расстояние между пирсами.
Подвесной мост: Если вы смогли назвать один тип моста, прежде чем углубляться в эту статью, скорее всего, это подвесной мост, почитаемый во всем мире за его величие и инженерами за его математические и физические сообразительность. В Бруклинский мост и другие подвесные мосты имеют тросы, идущие вдоль палубы и закрепленные на якоре для посадки на каждом конце для компенсации натяжения; две (обычно) гигантские опоры, называемые башнями, поглощают сжатие, а палуба подвешивается набором вертикальных тросов из другого набора.
Вантовый мост: The Заким мост в Бостоне - заманчивый пример такого типа моста. Подобно подвесному мосту, в нем используются тросы, а отдельные пролеты могут быть очень длинными, более одной мили (1,6 км). Однако кабели проходят от вершин башен к дорожному полотну, а не к каждому концу моста.
Строительство модельных мостов
Вы можете использовать разные материалы для разных стилей уменьшенных мостов. Ниже приведены предложения по использованию обычных игральных карт, но не стесняйтесь импровизировать, если ваш бридж соответствует определению для своего вида.
Для всех типов мостов вы можете использовать туалетную бумагу или рулоны бумажных полотенец или что-то еще, что недорого и легко приобрести. Вам также понадобится хороший запас скотча, ножниц, степлера, веревки, линейки и, возможно, дырокола.
Модель балочного моста: Сложите карты под прямым углом, чтобы получились опоры, и аккуратно склейте концы других карт, чтобы получилась балка (колода). Обратите внимание, как размещение соединений в разных точках относительно опор ниже влияет на то, что происходит, когда вы «проверяете» прочность своего моста, осторожно нажимая на него пальцем. Где должны быть переходы и что произойдет, если их будет слишком мало?
Модель арочного моста: Это требует некоторого терпения и большого количества ленты, но для руководства обратитесь к фотографии существующего арочного моста. Вы можете сделать отдельные «кирпичики», сложив отдельные карточки в маленькие коробочки и заклеив их скотчем. Убедитесь, что вы установили абатменты, чтобы противодействовать значительным боковым силам на нижних концах моста.
Модель моста фермы: Ниже вы узнаете о различных типах ферменных мостов, но важным аспектом является устойчивость треугольника как геометрической конструкции. Обратите внимание, что если вы построите «коробчатую ферму» с квадратными «пролетами» вместо переплетенных треугольников, конструкция станет менее устойчивой.
Модель подвесного моста: Это сложно сделать в одиночку, если у вас нет времени и терпения. Проще всего сначала построить башни и колоду, а затем поиграть с регулировкой длины и натяжения троса, чтобы увидеть, что «ощущается» наиболее прочным. Представьте, что вы - руководитель проекта первого подвесного моста!
Модель вантового моста: Опять же, это довольно сложный выбор модели, но он дает хороший шанс поиграть с идеальной длиной кабелей, спускающихся с вершин башен. Как вы думаете, что произошло бы, если бы мост такого типа был построен с несимметричными размерами кабеля между двумя башнями?
Конструкции моста фермы
Есть несколько различных стилей использования мостов с фермами. Сделать ферменные мосты проще палочками для мороженого, чем игральными картами; просто имейте под рукой столярный клей.
При взгляде сбоку ферма выглядит как трапеция - прямоугольник с симметрично скошенными концами, а не параллельными. Части этой четырехгранной рамы - это верх и низ. аккорды и концы называются сообщения. Внутренние части фермы называются члены.
- Уоррен: В этой модели используются элементы, образующие равносторонние треугольники, но нет вертикальных элементов.
- Пратт: Эта разновидность имеет серию узких прямоугольников, содержащих наклонные внутрь элементы, образующие пары треугольников в отдельных единицах.
- Хау: Это очень похоже на Pratt, но посередине «наклонные» элементы встречаются на верхнем поясе, а не на нижнем. Он лучше, чем Pratt, с точки зрения обработки сжатия, в остальном все то же самое, но дороже.
- K фермы: Как следует из названия, эта сложная конструкция фермы включает элементы в форме буквы K и ее зеркального отображения.
Какой ферменный мост самый прочный? Это зависит от материалов и других факторов, помимо базовой конструкции, точно так же, как некоторые велосипедисты могут путешествовать быстрее, чем бедный водитель в бездельном автомобиле. Но так или иначе, над всеми этими мостами и их конструкциями со временем было вложено много серьезной работы.
