Sisältö
- Riippusillan suunnittelu
- Riippusillan yleinen käsite
- Jousisillan edut
- Jousisillan haitat
- Kaapelin ripustinsarja
Harvat ihmisen tekemät rakenteet voivat heti herättää kunnioitusta kaukaisuudesta (tai läheltä, tässä asiassa) tavalla, jolla riippusilta voi.Tämä erittäin pitkien, tyylikkäästi symmetristen rakenteiden luokka sisältää joitain maailman tunnetuimmista siltoista, kuten Brooklyn Bridge New Yorkissa, Golden Gate Bridge San Franciscossa ja Akashi Kaikyo Bridge Japanissa.
Syynä ripustussiltojen rakentamiseen mahtavaan pituuteen (lähes 4 km tai 2,5 mailia, vuodesta 2019 lähtien) on se, että niiden ainutlaatuinen tornin ja kaapelin tukijärjestelmä sallii joidenkin voimien, joita sillan on kestettävä, siirtymisen sivusuunnassa kaapelien kiinnityspisteet maalla sillan molemmin puolin. Voit tutkia tätä periaatetta itse tekemällä itse -kokeilun.
Riippusillan suunnittelu
Ripustussillalla on ominainen ulkonäkö, merkittävin piirre on pari tornit ankkuroituna maahan (yleensä joen, järven tai meriveden alle). Ne tukevat kahta pääsuuntaista kaapelit kulkee siltojen päästä päähän tornien yläosien yli muodostaen U-muotoisen käyrän keskelle, jota matemaattisesti tunnetaan parabolina.
Joukko pystysuoria kaapeleita on ripustettu pääkaapeleihin ja tukevat kansi joka palvelee siltojen ensisijaista tehtävää sallia kulku raon yli. Tyypillisesti täällä on ainakin yksi ajotie. Tornien välisen kannen pituutta kutsutaan pääväli. Sillan pituudet tämän jännevälin molemmilla puolilla kasvavat usein noin päävälin pituuteen.
Riippusillan yleinen käsite
Kuva itsesi ja samankokoinen seuralainen seisovat vastakkain noin 15 metrin (noin 3 metrin) etäisyydellä. Kuvittele, että jokainen teistä pitää molemmat kädet korkealla yläpuolella ja että jokainen käsi - kaikkiaan neljä teidän välillä - tukee pitkää köyttä, joka roikkuu melkein lattialle välillä.
Jos jokaisen teistä takana seisovat ihmiset asettavat hitaasti yhdensuuntaisen vaakatason jännitys molempien köysien päihin vetäen pois tämän eksklusiivisen fysiikan osapuolen keskuksesta, köydet liukuvat taaksepäin ystäväsi ja käsiesi läpi, köysien "U" lähestyy vähitellen vaakasuoraa viivaa sinun ja kumppanisi käsien välillä.
Kuvittele nyt sarja pienempiä köyksiä, jotka on verrattu molemmille puolille olevien kahden pääköyden päälle ja kiinnitetty 20 jalkaa pitkäyn kevyeen lautaan, joka istuu lattialla ystäväsi jalojesi välillä. Jos jännitys olisi riittävä, lauta nousee lattiasta, kun pääköydet kiristyivät. Jos sinä ja ystäväsi "kiinnitsisivät" lautan paikoilleen polvienne väliin, niin "tornit" että kaapelit tukevat tätä "kannetta".
Jousisillan edut
Jousisillat ovat kevyt ja joustava, koska niin suuri osa niistä koostuu kaapeleista ja ne on rakennettu heilahtelemaan tuulen ja muiden rasitusten vaikutuksesta. Liiallinen jäykkyys (ja tämä voi olla vastoin intuitiivista) on haitta silloissa ja muissa rakenteissa, jotka kokevat leikkausjännityksen ja muut epätavalliset voimat.
Kansi on rakennettu materiaaleista, jotka ovat sekä puristettavissa että kestävät kireyttä (jatke), jolloin sen voi taipua hieman ylöspäin ja alaspäin murtumatta. Tietenkin liiallinen heiluminen aiheuttaisi sinänsä vaaroja.
Jousisillan haitat
Suspensiosiltojen tärkein haitta on niiden alttius tuulen aiheuttamat vauriot, seuraus näistä silloista, jotka ovat oivaltavan kokoisia ja kevyitä.
Vakauden lisäämiseksi ripustussillat varustetaan joskus päätien alla olevalla laatikkorunkoilla, jotka toimivat alakerroksena. Tämä ei vain tee siltaa vahvemmaksi, mutta myös joskus mahdollistaa enemmän liikennettä kulkea sillan.
Kaapelin ripustinsarja
Voit tehdä yksinkertaisen riippusiltamallin jokapäiväisistä kotitalous- ja luokkahuoneiden materiaaleista, kuten kannen juominen oljista, kaapelin naru, peiteteippi, paperiliittimet ja niin edelleen. Resursseista löydät esimerkkejä luokkahuonetyylisistä aktiviteeteista nuoremmille ja keskikoululaisille.