Mosty, najmä tie, ktoré navrhujú a stavajú ľudia, sú zdrojom nekonečného údivu a fascinácie od doby, keď ľudia prvýkrát našli spôsob, ako ich postaviť. Možno ste vy a vaši priatelia ako mladí hrali malé prúdy a inštinktívne ste sa pokúsili postaviť malé provizórne mostíky z dostupných palíc a guľatiny. Ak je to tak, možno si viete predstaviť základný spôsob, akým vaši dávni predkovia pristupovali k rovnakej úlohe, ale skôr z núdze než z dôvodu rekreácie a vo väčšom meradle.
V modernom svete sú samozrejme obrovské mosty, ktoré vedú viac ako tucet dopravných pruhov a sú vybavené viacerými cestnými palubami. normou vo veľkých mestách, ktoré zahŕňajú rozsiahle rieky alebo sa pripájajú cez malé pásy vody oceánu alebo jazera, aby sa napojili na inú pevninu. Tieto elegantné monštrá majú rôzne typy, pričom každý z nich je navrhnutý tak, aby vyhovoval konkrétnemu usporiadaniu krajiny a dopravným potrebám príslušnej osady.
Mosty sú osvedčeným a časom overeným typom školského vedeckého veľtrhu alebo prírodovedného projektu. Ak chcete zaujať svojich mentorov a kolegov, mali by ste zvoliť obzvlášť silný dizajn. Niektoré druhy mostov a ich podtriedy sú vhodné na túto úlohu ľahšie ako iné.
Typy mostov
Existuje päť hlavných typov mostov, ktoré sa líšia predovšetkým svojim základným tvarom, a teda tým, ako stres, ktorý zažívajú - z vlastnej značnej váhy aj zo svojej premávky - je distribuovaný. Šance sú dobré, ak žijete vo väčšom meste, kde ste využili niektoré alebo možno všetky tieto typy mostov, pravdepodobne bez toho, aby ste dokázali vymenovať viac ako jeden z nich.
Nosník: Toto je najjednoduchší druh mosta, ktorý vyžaduje iba rovnú cestu rozpätie, ktoré znáša všetko napätie („ťahové“ napätie) zaťaženia mosta, a móla, ktoré nesú tlakové sily. Sú lacné a ľahšie sa stavajú ako iné mosty, ale sú zle vhodné pre veľké vodné cesty, pretože ich individuálne rozpätia medzi mólami nemôžu byť veľmi dlhé. Aj keď sú lacné, vo väčšine prostredí sa považujú za esteticky bezvadné.
Oblúkový most: Tento typ mosta pochádza z dávnych rímskych čias. Je obľúbený pre svoju krásu, ale v mnohých prípadoch premostená krajina neumožňuje širokú kontaktnú základňu tohto typu mosta. Môžu dosiahnuť pôsobivé veľkosti. Oblúkový most cez New River v Západnej Virgínii postavený v roku 1978 má jediný silný rozpätie presahujúce 3 000 stôp.
Krov most: V skutočnosti existujú minimálne štyri rôzne návrhy jednotlivých priehradových mostov, ktorých počet závisí od konzultovaného zdroja. Tieto, ako napríklad mostné mosty, sú lacné a stavajú sa ľahšie ako väčšina typov mostov, ale sú neatraktívne na pohľad a zle vhodné pre vodné cesty z rovnakého dôvodu sú trámové mosty - na krátku vzdialenosť medzi mólami.
Visutý most: Ak ste pred ponorením do tohto článku dokázali pomenovať jeden typ mosta, je to pravdepodobne visutý most, ktorý je svetom uctievaný pre svoju veľkoleposť a inžiniermi pre svoju matematiku a fyziku chytrosť. The Brooklynský most a ďalšie visuté mosty majú káble vedúce pozdĺž paluby a ukotvené na každom konci na vyrovnanie napätia; dve (zvyčajne) obrovské móla nazývané veže absorbujú kompresiu a paluba je zavesená pomocou sady vertikálnych káblov z druhej sady.
Lanový most: Zakimský most v Bostone je lákavým príkladom tohto typu mostov. Rovnako ako visutý most využíva káble a jednotlivé rozpätia môžu byť enormne dlhé, viac ako 1,6 km. Káble však vedú z vrcholov veží na palubu cesty, nie na každý koniec mosta.
Budovanie modelových mostov
Pre rôzne štýly zmenšených mostov môžete použiť rôzne materiály. Ďalej sú uvedené návrhy na použitie bežných hracích kariet, ale pokojne improvizujte, pokiaľ váš most zodpovedá definícii svojho druhu.
Pre všetky typy mostov môžete použiť role toaletného papiera alebo papierových uterákov alebo niečo iné, čo je lacné a ľahko dostupné. Budete tiež chcieť dobrú zásobu škótskej pásky, nožníc, zošívačky, šnúrky, pravítka a možno aj dierkovača.
Model nosníka mosta: Zložte svoje karty v pravom uhle, aby ste vytvorili móla, a konce ostatných kariet opatrne prelepte lepiacou páskou. Všimnite si, ako umiestnenie križovatiek v rôznych bodoch vzhľadom na móla nižšie ovplyvňuje to, čo sa stane, keď „otestujete“ svoju silu mosta opatrným stlačením prstom. Kde by mali byť križovatky a čo sa stane, keď ich použijete príliš málo?
Model oblúka: Tento vyžaduje trpezlivosť a veľa pásky, ale ako pomôcka sa treba odvolávať na fotografiu existujúceho oblúkového mosta. Jednotlivé „tehličky“ môžete vyrobiť zložením jednotlivých kariet do malých škatúľ a ich prelepením zalepením. Nezabudnite zahrnúť piliere, ktoré pôsobia proti značným bočne nasmerovaným silám na spodných koncoch mosta.
Model krovu: Ďalej sa dozviete o rôznych druhoch priehradových mostov, dôležitým aspektom je však stabilita trojuholníka ako geometrickej konštrukcie. Upozorňujeme, že ak namiesto zámkových trojuholníkov postavíte „skriňový krov“ so štvorcovými „rozpätiami“, bude štruktúra menej stabilná.
Model visutého mosta: Je ťažké sa osamostatniť, pokiaľ nemáte veľa času a trpezlivosti. Najjednoduchšie je najskôr postaviť veže a palubu a potom sa pohrať s úpravami dĺžky a napätia kábla, aby ste zistili, čo je „najsilnejšie“. Predstavte si, že ste projektovým manažérom vôbec prvého visutého mosta!
Model káblového mosta: Toto je opäť dosť prepracovaná voľba modelu, ale ponúka dobrú šancu zahrať si s ideálnou dĺžkou káblov zostupujúcich z vrcholov veží. Čo si myslíte, čo by sa stalo, keby bol most tohto typu vyrobený medzi dvoma vežami s asymetrickými veľkosťami káblov?
Návrh priehradového mosta
Používa sa množstvo rôznych štýlov priehradových mostov. Krovové mosty môžete ľahšie vyrobiť pomocou paličiek ako pomocou hracích kariet; stačí mať k dispozícii lepidlo na drevo.
Pri pohľade z boku vyzerá krov ako lichobežník - obdĺžnik so symetricky sklonenými koncami skôr ako rovnobežnými. Časti tohto štvorstranného rámu sú vrchná a spodná časť akordy a konce sa volajú príspevky. Vnútorné kusy krovu sú tzv členov.
- Warren: Tento model používa prvky, ktoré tvoria rovnostranné trojuholníky, ale neexistujú žiadne vertikálne prvky.
- Pratt: Táto odroda má sériu úzkych obdĺžnikov obsahujúcich dovnútra naklonených členov, ktoré v jednotlivých jednotkách vytvárajú dvojice trojuholníkov.
- Howe: Je to veľmi podobné ako u Pratta, ale v strede sa „opierajúci sa“ členovia stretávajú pri hornom akorde namiesto pri spodnom. Je lepší ako Pratt z hľadiska zvládania kompresie, všetky ostatné sú rovnaké, ale nákladnejšie.
- K krov: Ako naznačuje jeho názov, tento zložitý dizajn krovu obsahuje jednotky v tvare písmena K a jeho zrkadlový obraz.
Ktorý priehradový most je najsilnejší? To závisí od materiálov a ďalších faktorov okrem základnej konštrukcie, rovnako môžu niektorí cyklisti cestovať rýchlejšie ako zlý vodič v zadnom automobile. Ale v oboch prípadoch bolo v priebehu všetkých týchto mostov a ich návrhov veľa práce.
