Περιεχόμενο
Ενώ οι γέφυρες έρχονται σε όλα τα μεγέθη και τα σχήματα, σχεδόν όλα αντιπροσωπεύουν έναν από τους πέντε τύπους ή παραλλαγές των βασικών τύπων γέφυρας. Τυπικά σχέδια γέφυρας περιλαμβάνουν δοκό, δοκοί, δοκοί, ανάρτηση, τόξο, καλώδιο και πρόβολο. Οι δυνάμεις που εντάσσονται στο σχεδιασμό και στη μηχανική γέφυρα περιλαμβάνουν συμπίεση, τάση ή τέντωμα, ευκαμψία στο κατάστρωμα, στρέψη ή στρίψιμο και διάτμηση, η δύναμη που τονίζει τα υλικά γέφυρας πλευρικά κατά μήκος του καταστρώματος γέφυρας. Μια από τις αρχαιότερες γέφυρες που σήμερα χρησιμοποιούνται, μαρτυρία της ρωμαϊκής μηχανικής της, περιλαμβάνει τη γέφυρα Ponte dei Quattro Capi που χρονολογείται από το 62 π.Χ. και καλύπτει το ήμισυ του ποταμού Τίβερη στη Ρώμη Ιταλία.
Γέφυρες δοκών, δοκών και δοκών
Οι γέφυρες, οι δοκοί και οι δοκοί γεφυρών δουλεύουν απλά, όπως και η τοποθέτηση μιας σανίδας ανάμεσα σε δύο τράπεζες. Πέρες ή θέσεις σε κάθε άκρο υποστηρίζουν μια επίπεδη γέφυρα που καλύπτει το κενό μεταξύ των στύλων. Το κατάστρωμα γέφυρας αποτελείται από δοκούς, όπως δοκούς κοίλου κιβωτίου, ανοιχτό πλαίσιο ή δοκάρι που καλύπτει τους στύλους ή τα στηρίγματα σε κάθε άκρο. Το κατάστρωμα της γέφυρας πρέπει να αντέχει την συμπίεση πάνω και την τάση από κάτω. Οι περισσότερες από τις καλυμμένες γέφυρες που βρέθηκαν στη Νέα Αγγλία αντιπροσωπεύουν αυτούς τους τύπους γεφυρών από ξύλο. Οικονομικά λόγω της αφθονίας του ξύλου, οι γέφυρες δεν είναι τόσο ισχυρές όσο ο χάλυβας και απαιτούν συνεχή συντήρηση.
Η γέφυρα του Arch
Ενώ ο τύπος γέφυρας παίζει κάποιο ρόλο στο πόσο καλά είναι κατασκευασμένο και αντέχει στη φθορά, το δάκρυ και τις καιρικές συνθήκες, τα υλικά στη γέφυρα παίζουν επίσης ένα ρόλο στη μακροζωία του. Μία από τις παλαιότερες κατασκευασμένες γέφυρες, η γέφυρα της αψίδας, στηρίζει ένα κατάστρωμα που κτίστηκε πάνω από δύο υποστηρίγματα που χρησιμεύουν ως καμπύλη καμάρα. Κατασκευασμένο από τοιχοποιία και πέτρα, ο σχεδιασμός των τόξων εμποδίζει κάθε περιοχή της γέφυρας να δέχεται υπερβολική ένταση. Με άφθονα οικοδομικά υλικά, οι γεφυροπλάστιγγες είναι ανθεκτικές και ανθεκτικές και απαιτούν ελάχιστη συντήρηση. Το μειονέκτημα του είναι ότι η τοιχοποιία και η πέτρα δεν έχουν μεγάλη αντοχή σε εφελκυσμό.
Γέφυρες αναστολής
Οι πρώτες γέφυρες ανάρτησης χρονολογούνται από τον 15ο αιώνα και συνήθως καλύπτουν πλωτές οδούς, επειδή το κατάστρωμα της γέφυρας απαιτεί ελάχιστη πρόσβαση από κάτω προς κατασκευή.Οι ψηλοί στύλοι στηρίζουν αυτή τη γέφυρα, ομοιόμορφα τοποθετημένη κατά μήκος του διαδρόμου, όπως απαιτείται, από την οποία τα μαζικά καλώδια σε κάθε πλευρά σαρώνουν από τον πυλώνα στον πυλώνα. Από αυτά τα σαρωτικά καλώδια οι κρεμάστρες κρέμονται κάθετα για να συγκρατήσουν το κατάστρωμα γέφυρας. Η ένταση στα καλώδια και η συμπίεση από τους πυλώνες λειτουργούν μαζί για να ακυρώσουν τη δύναμη της βαρύτητας, καθιστώντας τα ισχυρά και αποτελεσματικά. Αυτές οι γέφυρες μπορούν να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις μόλις οι πυλώνες είναι στη θέση τους, αλλά είναι δαπανηρές για οικοδόμηση, απαιτούν εκτεταμένη συντήρηση και τα καταστρώματα γέφυρας μπορούν να κινηθούν και να στρίψουν όταν εκτίθενται σε έντονους ανέμους. Η Γέφυρα του Μπρούκλιν στην πολιτεία της Νέας Υόρκης και η γέφυρα Golden Gate στο Σαν Φρανσίσκο αντιπροσωπεύουν και τις δύο γέφυρες αναστολής.
Γέφυρες κονσόλας
Οι γέφυρες κονσόλας προσφέρουν έναν τρόπο να κατασκευαστεί μια συνεχής γέφυρα σε πολλαπλές υποστηρίξεις για την αποτελεσματική κατανομή του φορτίου ομοιόμορφα. Ένα τμήμα της γέφυρας παρέχει μια άγκυρα που στηρίζει ένα κατάστρωμα γέφυρας που εκτείνεται σε κάθε πλευρά του υποστηρίγματος που απαιτεί ακριβή αντισταθμιστική μηχανική. Το πλεονέκτημα της οικοδόμησης αυτού του σχεδιασμού γέφυρας έρχεται κατά τη φάση κατασκευής. Τα σχέδια των κοντέινερς κοστίζουν λιγότερο λόγω της ομοιομορφίας τους και δεν χρειάζονται προσωρινά στηρίγματα κατά την κατασκευή, γεγονός που συμβάλλει στην επιτάχυνση της διαδικασίας. Αλλά τα σχέδια γέφυρας σε κονσόλα απαιτούν ακριβή μηχανική, διότι τα αντισταθμιστικά βάρη μπορούν να επηρεάσουν τη δύναμή τους αν είναι λανθασμένα, ειδικά αν οι εργολάβοι χτίζουν τα τμήματα ελαφρώς διαφορετικά.