Köprüler, özellikle insanlar tarafından tasarlanan ve inşa edilen türler, insanlar onları inşa etmenin yollarını bulduklarından beri sonsuz bir merak ve hayranlık kaynağı olmuştur. Belki siz ve arkadaşlarınız gençken küçük nehirlerde oynadınız ve içgüdüsel olarak mevcut çubuk ve kütüklerden küçük derme çatma köprüler inşa etmeye çalıştınız. Eğer öyleyse, uzun zaman önceki atalarınızın aynı göreve temel olarak nasıl yaklaştıklarını, ancak eğlenceden ziyade ihtiyaçtan ve daha büyük bir ölçekte hayal edebilirsiniz.
Modern dünyada, elbette, bir düzineden fazla trafik şeridi taşıyan ve birden fazla yol güvertesine sahip devasa köprüler, büyük nehirler içeren veya başka bir kara kütlesine bağlanmak için küçük okyanus veya göl suyu şeritleri arasında bağlanan büyük şehirlerde norm. Bu zarif devler, her biri söz konusu yerleşimin özel arazi düzenine ve ulaşım ihtiyaçlarına uyacak şekilde seçilen tasarımlarla çeşitli tiplerde gelir.
Köprüler, zaman içinde test edilmiş ve zamanla onurlandırılmış bir okul bilim fuarı veya bilim sınıfı projesidir. Mentorlarınızı ve meslektaşlarınızı etkilemek istiyorsanız, özellikle güçlü bir tasarım seçmelisiniz. Bazı köprü türleri ve alt sınıfları, bu göreve diğerlerinden daha kolay uyum sağlar.
Köprü Çeşitleri
Temel şekillerine ve dolayısıyla kullanım şekillerine göre değişen beş ana köprü tipi vardır. hem kendi önemli ağırlıklarından hem de trafikten kaynaklanan stres, dağıtıldı. Büyük bir şehirde yaşıyorsanız, bu köprü tiplerinden bazılarını veya belki hepsini kullanmışsanız, muhtemelen birden fazlasını isimlendiremediyseniz, şansınız iyidir.
Işın Köprüsü: Bu, sadece düz bir köprü gerektiren en basit köprü türüdür. açıklıkköprü yükünün tüm gerilimini ("çekme" stresini) taşıyan ve iskeleler, sıkıştırma kuvvetlerini taşıyan. Bunlar ucuzdur ve diğer köprülerden daha kolaydır, ancak büyük su yolları için pek uygun değildirler çünkü iskeleler arasındaki bireysel açıklıkları çok uzun olamaz. Ayrıca, ucuz olmalarına rağmen, çoğu ortamda estetik açıdan çekiciliksiz olarak kabul edilirler.
Kemer Köprüsü: Bu tür köprülerin geçmişi antik Roma dönemine kadar uzanır. Güzelliği nedeniyle tercih edilir, ancak çoğu durumda köprülenecek arazi bu tür köprülerin geniş temas tabanına izin vermez. Bunlar etkileyici boyutlara ulaşabilir. üzerinde bir kemer köprü Yeni Nehir Batı Virginia'da 1978'de inşa edilen, 3.000 fit'i aşan tek bir güçlü açıklığa sahiptir.
Kafes Köprüsü: Sayısı başvurulan kaynağa bağlı olarak, aslında en az dört farklı bireysel kafes köprü tasarımı vardır. Bunlar, kiriş köprüler gibi, çoğu köprü tipinden daha ucuz ve inşa edilmesi daha kolaydır, ancak bunlar Görünüşü çekici değil ve su yolları için uygun değil, aynı nedenden dolayı kiriş köprüleri – kısa mesafe iskeleler arasında.
Asma köprü: Bu makaleyi incelemeden önce tek bir köprü tipini adlandırabildiyseniz, büyük olasılıkla görkemiyle dünyanın, matematiksel ve fiziksel yapısıyla mühendislerin saygı duyduğu asma köprü zeka. Brooklyn Köprüsü ve diğer asma köprülerde, güverte boyunca uzanan ve gerilimi dengelemek için her iki ucunda karaya sabitlenmiş kablolar bulunur; Kule adı verilen iki (genellikle) dev iskele sıkıştırmayı emer ve güverte diğer takımdan bir dizi dikey kablo ile askıya alınır.
Kablolu köprü: Zakim Köprüsü Boston'da bu tür bir köprünün çekici bir örneğidir. Bir asma köprü gibi, kablolardan yararlanır ve bireysel açıklıklar son derece uzun olabilir, bir mili (1,6 km) aşabilir. Ancak kablolar, köprünün her iki ucu yerine kulelerin tepesinden yol güvertesine uzanıyor.
Model Köprüler Kurmak
Farklı küçültülmüş köprü stilleri için farklı malzemeler kullanabilirsiniz. Aşağıda sıradan iskambil kartlarını kullanmak için öneriler verilmiştir, ancak briç türünün tanımına uyduğu sürece doğaçlama yapmaktan çekinmeyin.
Tüm köprü tipleri için tuvalet kağıdı veya kağıt havlu ruloları veya ucuz ve elde edilmesi kolay başka bir şey kullanabilirsiniz. Ayrıca iyi bir bant, makas, zımba, ip, cetvel ve belki bir delgeç de isteyeceksiniz.
Kiriş Köprü Modeli: İskeleleri yapmak için kartlarınızı dik açılarda katlayın ve kirişi (deste) yapmak için diğer kartların uçlarını dikkatlice birbirine bantlayın. Bağlantıları aşağıdaki ayaklara göre farklı noktalara yerleştirmenin, bir parmakla dikkatlice bastırarak köprü gücünü "test ettiğinizde" ne olacağını nasıl etkilediğine dikkat edin. Kavşaklar nerede olmalı ve bunlardan çok azını kullandığınızda ne olur?
Kemer Köprü Modeli: Bu biraz sabır ve çok fazla bant gerektirir, ancak rehberlik için mevcut bir kemer köprüsünün fotoğrafına bakın. Bireysel kartları küçük kutulara katlayarak ve bantlayarak kapatarak bireysel "tuğlalar" yapabilirsiniz. Köprünün alt uçlarında yanal olarak yönlendirilen önemli kuvvetleri dengelemek için dayanakları eklediğinizden emin olun.
Kafes Köprü Modeli: Aşağıda, çeşitli kafes köprü türlerini öğreneceksiniz, ancak önemli olan nokta, geometrik bir yapı olarak üçgenin kararlılığıdır. Birbirine kenetlenen üçgenler yerine kare "açıklıklı" bir "kutu kafes" oluşturursanız, yapının daha az kararlı olduğunu unutmayın.
Asma Köprü Modeli: Çok fazla zamanınız ve sabrınız olmadıkça, bunu tek başınıza yapmak zordur. İlk önce kuleleri ve güverteyi inşa etmek ve daha sonra neyin en güçlü "hissettiğini" görmek için kablo uzunluğu ve gerginlik ayarlarıyla oynamak en kolayıdır. İlk asma köprünün proje yöneticisi olduğunuzu hayal edin!
Askılı Köprü Modeli: Yine, bu oldukça ayrıntılı bir model seçimidir, ancak kule tepelerinden inen ideal uzunluktaki kablolarla oynamak için iyi bir şans sunar. İki kule arasında asimetrik kablo boyutları ile bu tip bir köprü yapılsa sizce ne olur?
Kafes Köprü Tasarımları
Kullanımda olan çok sayıda farklı tipte kafes köprü vardır. Buzlu çubukları kullanarak iskambil kartları kullanmaktan daha kolay kafes köprüler yapabilirsiniz; sadece ahşap tutkalı bulundurun.
Yandan bakıldığında, kiriş yamuk gibi görünür - paralel olanlardan ziyade simetrik olarak eğimli uçları olan bir dikdörtgen. Bu dört kenarlı çerçevenin parçaları üst ve alt kısımdır. akorlar ve uçlar denir gönderiler. Kafesin iç parçalarına denir üyeler.
- Warren: Bu model, eşkenar üçgenler oluşturan üyeler kullanır, ancak dikey üyeler yoktur.
- Pratt: Bu çeşitlilik, tek tek birimlerde üçgen çiftleri oluşturmak için içe doğru eğimli üyeler içeren bir dizi ince dikdörtgene sahiptir.
- Nasıl: Bu Pratt'a çok benzer, ancak ortada, "eğik" üyeler alt akor yerine üst akorda buluşur. Sıkıştırmayı ele alma açısından Pratt'ten daha iyidir, diğer her şey aynıdır, ancak daha maliyetlidir.
- K kafes: Adından da anlaşılacağı gibi, bu karmaşık kafes kiriş tasarımı, K harfi ve ayna görüntüsü şeklinde birimler içerir.
Hangi makas köprüsü en güçlü? Bu, temel tasarımın yanı sıra malzemelere ve diğer faktörlere de bağlıdır, aynı şekilde, bazı bisikletliler, serseri bir otomobildeki fakir bir sürücüden daha hızlı seyahat edebilir. Ancak her iki durumda da, zaman içinde tüm bu köprülere ve tasarımlarına çok sayıda güçlü çalışma yapıldı.