Περιεχόμενο
Οι δοκοί και οι αψίδες είναι δύο από τις παλαιότερες, απλούστερες γέφυρες στην ιστορία και εξακολουθούν να κατασκευάζονται σήμερα. Τα στυλ διαφοροποιούνται εύκολα από το σχήμα του στηρίγματος. Οι γέφυρες δέσμης χρησιμοποιούν απλούς, κάθετους στύλους για να αναστέλλουν μια ευθεία, οριζόντια γέφυρα, ενώ οι γεφυροπλάστιγγες χρησιμοποιούν μια κυρτή δομή στήριξης.
Κατανομή βάρους γεφυρών γέφυρας
Στη βασική τους μορφή, οι δοκοί είναι ο απλούστερος σχεδιασμός γέφυρας με οτιδήποτε από μια έκταση ανυψωμένου αυτοκινητόδρομου σε ξύλινες σανίδες πάνω από ένα μικρό χαντάκι που σχηματίζει γέφυρα δοκών. Το βάρος που τοποθετείται σε μια γέφυρα δοκών πιέζεται κατευθείαν προς τα κάτω, προς οποιαδήποτε κάτω στήριξη, γεγονός που καθιστά το μεσαίο τμήμα της γέφυρας το πιο αδύναμο. Οι γερανογέφυρες χρησιμοποιούν κατακόρυφες υποστηρίξεις για να εξασφαλίσουν το βάρος σε μεγαλύτερες αποστάσεις. Όμως, ανεξάρτητα από τον αριθμό των υποστηριγμάτων ή τον τρόπο με τον οποίο βρίσκονται σε απόσταση, το πιο αδύνατο σημείο είναι πάντα στη μέση, στο πιο απομακρυσμένο σημείο μεταξύ κάθε υποστήριξης.
Κατανομή βάρους Arch γέφυρας
Χρησιμοποιούμενες από τους Ρωμαίους γνωστά για υδραγωγεία και πεζόδρομους, οι γεφυροπλάστιγγες χρησιμοποιούν μια στρογγυλεμένη δομή για να ωθήσουν το βάρος από το κέντρο προς τα έξω προς κάθε άκρο. Αντί να μην έχει κανένα σημείο στο βάρος υποστήριξης της γέφυρας μόνη της, οι καμάρες ωθούν το βάρος ομοιόμορφα προς τα στηρίγματα. Με το σχεδιασμό, κανένα σημείο μιας καμάρας δεν είναι πιο αδύναμο από οποιοδήποτε άλλο, με την αψίδα να εργάζεται πραγματικά για να παραμείνει ο ίδιος. Αυτό το ομοιόμορφο μοντέλο κατανομής βάρους ενημερώνει τον σχεδιασμό της γέφυρας, με το κεντρικό σημείο της γέφυρας να είναι αρκετά λεπτό σε σύγκριση με οποιοδήποτε άλλο σημείο. Αυτό είναι πιο εμφανές σε στρογγυλεμένες μονές αψίδες όπου η μέση είναι η υψηλότερη και λεπτότερη θέση στη δομή.
Δύναμη
Μια αψίδα γέφυρας είναι ισχυρότερη από μια γέφυρα δέσμης, απλά επειδή η δοκός έχει ένα αδύναμο σημείο στο κέντρο όπου δεν υπάρχει καμία κατακόρυφη στήριξη, ενώ τα τόξα πιέζουν το βάρος προς τα έξω προς το στήριγμα. Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο οι γέφυρες δέσμης συνήθως περιορίζονται σε σύντομες διαστάσεις, σπάνια πάνω από 250 πόδια, αν και χρησιμοποιείται συχνά μια σειρά γεφυρών δέσμης, που ονομάζεται "συνεχής έκταση", για την επέκταση του μήκους των γεφυρών. Οι γέφυρες των αρμών, εν τω μεταξύ, έχουν χρησιμοποιηθεί για να καλύψουν πολύ μεγάλες αποστάσεις, με έως και 800 πόδια για ένα μόνο τόξο. Η μεγαλύτερη γέφυρα μονής αψίδας (τον Μάιο του 2011), η γέφυρα Chaotianmen στην Κίνα, έχει κύριο εύρος άνω των 1.800 ποδών και συνολικά πάνω από 5.700 πόδια. Η μεγαλύτερη μήκους συνεχούς γέφυρας στον κόσμο, το Ponchartrain Causeway στη Λουιζιάνα, εκτείνεται σε μήκος 24 μιλίων, αλλά τα δύο διαστήματα του δρόμου χρησιμοποιούν 2.243 και 1.500 ατομικές γέφυρες για να καλύψουν αυτό το μήκος.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Ενώ και οι δύο τύποι γεφυρών μπορούν να κατασκευαστούν για να προσφέρουν σταθερή υποστήριξη σε μεγάλες αποστάσεις, συχνά είναι η αισθητική, τα υλικά και η κάθαρση που κάνουν τη διαφορά. Πολλές υποστηρίξεις πρέπει να χρησιμοποιούνται για να τεντώσουν μια γέφυρα δέσμης σε μεγάλη απόσταση, όπως φαίνεται με το Ponchartrian Causeway, και οι γέφυρες δοκών είναι χτισμένες χαμηλά για να χρησιμοποιούν λιγότερα υλικά, καθιστώντας πολύ δύσκολο για τα σκάφη να περάσουν κάτω από τη γέφυρα. Η απαραίτητη ποσότητα δοκών μπορεί επίσης να κάνει τη γέφυρα αντιαισθητική. Τα τόξα, εν τω μεταξύ, μπορούν να κατασκευαστούν υψηλότερα με λιγότερες δοκούς στήριξης, κάνοντας το κάδισμα κάτω από τη γέφυρα σημαντικό πλεονέκτημα. Η μεγάλη έκταση της αψίδας και η ανεμπόδιστη θέα κάτω από αυτό μπορεί να κάνει τις αψιδωτές γέφυρες ένα εντυπωσιακό θέαμα. Ωστόσο, τα μέσα για την κατασκευή μιας γέφυρας, που αρχίζει και από τις δύο άκρες και κτίζεται προς τα έξω μέχρι τη συνάντηση στη μέση, τα καθιστά πιο περίπλοκα και δαπανηρά για την κατασκευή.