Broer er strukturer som hjelper til med å overvinne hindringer, reduserer reisetiden. Moderne strukturer er bygd av materialer som tåler tunge belastninger.
Hva er broene
En bro er en fortsettelse av veien gjennom et hinder. Den kan koble bredden av en elv eller passere over en travel motorvei og danne en utveksling. Moderne broer er klassifisert i henhold til følgende kriterier:
- for hovedformålet;
- ved konstruktiv beslutning;
- i lengde og bredde;
- etter driftstiden;
- etter type byggematerialer som brukes.
Mange moderne broer har et bestemt formål. På dette grunnlaget er de klassifisert i:
- fotgjenger;
- vei;
- jernbane;
- kombinert.
Kombinerte broer innebærer bevegelse av bil- og jernbanetransport (trikker, tog) langs dem. Slike design er universelle, men for å sikre menneskers sikkerhet er det noen ganger nødvendig med nøyaktig trafikkontroll.
I henhold til dimensjonsegenskapene skiller broer seg ut:
- liten (lengde opptil 25 m);
- middels (lengde 25-100 m);
- stor (lengde over 100m);
- utenomfaglig.
Fasiliteter utenfor klassen inkluderer strukturer med lengde over 300 m, og avstanden mellom spennene er 60 meter eller mer. Denne typen konstruksjon inkluderer også komplekse broer med ikke-standardiserte statiske skjemaer, så vel som de med lengde over 500 m, og avstanden mellom spennene er mindre enn 60 m.
Moderne broer er bygd av forskjellige materialer, som hver har sine egne fordeler og ulemper. På dette grunnlaget er strukturer delt inn i:
- tre;
- stein;
- armert betong;
- stål;
- stålarmert betong.
For å bestemme hvilken brotype broen tilhører, må du vite hvilket materiale understellet til overbygningen er laget av. Hvis støttene og spennene er lagt ut, for eksempel fra mur, men det er treelementer i strukturen, vil strukturen fortsatt bli betraktet som stein.
For stålarmert betongbroer er basen laget av armert betong og stålelementer, sammenføyd med ankere som absorberer skjær mellom stål og betong.
I henhold til varigheten av levetiden deres, er broer delt inn i:
- midlertidig;
- fast.
Permanente konstruksjoner er konstruert av mer holdbare materialer, siden slike strukturer krever langvarig bruk. Midlertidige strukturer er ofte laget av tre.
Typer av strukturer av moderne broer
Når man tar hensyn til den konstruktive løsningen, kan broer deles inn i flere grupper:
- stråle;
- buet;
- konsoll;
- kabelstøtt;
- hengende (suspendert).
Bærebroer
Bærebroen har en enkel struktur. Det dukket opp aller første da folk begynte å kaste tømmerstokker over vannhindringer for å kunne komme seg til den andre siden. Bærebroen er en horisontal struktur. Den står på støtter på begge sider. Hovedelementene er bjelker og bindingsverk, som overfører lasten til støttene til brobasen. Bjelker og takstoler utgjør en del av strukturen, som kalles et spenn. Spennvidde er:
- dele;
- konsoll;
- uklippet.
Moderne bjelkebroer er bygd av armert betong, stål, men det er også trekonstruksjoner, som også er pålitelige.
Buede broer
Grunnlaget for konstruksjonen av en buet bro er en bue (hvelv), som kan være laget av stål, armert betong, individuelle armert betongblokker. En buet struktur kan bestå av ett spenn, og da faller hovedbelastningen på de ekstreme støttene. Hvis broen består av flere sammenkoblede strukturer, fordeles lasten til alle mellomliggende og ytre støtter.
Hengebroer
Hovedstøttestrukturen til hengebroer er laget av fleksible elementer, som inkluderer tau og kjeder. Det fungerer i spenning, og kjørebanen er suspendert. Hengebroer kalles hengebroer, men dette begrepet brukes ikke i konstruksjonsterminologi.
Denne typen konstruksjon brukes i tilfeller hvor broens lengde er lang, men det er ikke mulig å installere mellomstøtter. Fraktkanaler er et godt eksempel på slike steder. Ved bygging av moderne hengebroer brukes ekstra bjelker for å redusere belastningen på veibanen. Høyfast ståltau brukes som opphengsstøtter. Hengebroer har mange fordeler, inkludert muligheten til å bygge høyt over vannet og relativ letthet. De kan bøyes under påvirkning av sterk vind eller jordskjelv uten å skade strukturen. Andre typer broer må bygges tyngre og mer massive. I noen situasjoner er mangel på stivhet tvert imot en ulempe. Hengebroer kan bøyes når lasten er ujevnt fordelt, og det er derfor jernbanestrukturer sjelden bygges etter dette prinsippet.
Kabelfeste broer
Kabelstansbroer er en type hengebroer. I dette tilfellet er flere pyloner koblet til veibanen ved hjelp av stålkabler (kabler). I slike broer er kablene koblet direkte til mastene, og dette er deres forskjell fra suspenderte strukturer. Den største fordelen med skråkabelbroer er den lavere mobiliteten til kjørebanen. De kan også bygges for å flytte jernbanetransport.
Cantilever broer
Cantilever-broer er strukturer med spenn som henger utenfor støttene. De brukes til store spennlengder og bredder. Foreløpig er de nesten aldri bygget. Cantilever-broer ser imponerende ut, men de er vanskelige å produsere og har andre ulemper. Deres stabilitet avhenger av stabiliteten til basisspennet. Hvis den blir skadet, kan hele strukturen gradvis kollapse.
Rammebroer
I rammesystemer danner spennene og strukturen en enkelt struktur. Rammene reduserer bøyemomentet betydelig. Rammebroer har ikke betydelige fordeler i forhold til bjelkebroer, men samtidig krever deres konstruksjon store økonomiske og arbeidskraftskostnader. Derfor er de sjelden bygget. Bruken av dem er berettiget i konstruksjonen av broer designet for å krysse dype kløfter. I dette tilfellet lar skrå innlegg deg lukke lange åpninger.
Noen moderne broer er komplekse og kan klassifiseres i flere kategorier samtidig. Når du velger broens størrelse, dens designfunksjoner, produksjonsteknologi og materiale, må formålet tas i betraktning. Ikke bare konstruksjonens holdbarhet og styrke, men også menneskers sikkerhet avhenger av hvor gjennomtenkt og korrekt denne avgjørelsen viser seg å være.