Hengebro en bro der hovedbærekonstruksjonen er laget av fleksible elementer (kabler, tau, kjettinger, etc.) som arbeider i strekk, og veibanen er opphengt. Driften av suspenderte strukturer i strekk tillater full bruk av de mekaniske egenskapene til høyfaste materialer (ståltråd, nylontråder, etc.), og deres lave vekt gjør det mulig å dekke strukturer med de største spennene. Hengende strukturer er relativt enkle å installere, pålitelige i drift og kjennetegnes ved arkitektonisk uttrykksevne.

Hengebroer brukes mest vellykket når broen er lang og det er umulig eller farlig å installere mellomstøtter (for eksempel i farbare områder). Broer av denne typen ser veldig harmoniske ut et av de mest kjente og vakre eksemplene er Golden Gate Bridge, som ligger ved inngangen til San Francisco Bay.

De viktigste støttekablene (eller kjettingene) er hengt opp mellom pyloner installert langs bredden. Vertikale kabler eller bjelker er festet til disse kablene, som veibanen til broens hovedspenn er opphengt på. Hovedkablene fortsetter bak pylonene og er festet på bakkenivå. Forlengelse av kabler kan brukes til å støtte to ekstra spenn.

Under påvirkning av en konsentrert belastning kan bærekonstruksjonen endre form, noe som reduserer stivheten til broen. For å unngå nedbøyninger er veibanen i moderne hengebruer forsterket med langsgående bjelker eller takstoler som fordeler lasten.

Det brukes også design der veibanen støttes av et system med rette tau festet direkte til pylonene. Slike broer kalles skråstagsbroer.

Strukturen til strukturen

Hovedspenningene i en hengebro er strekkspenninger i hovedkablene og trykkspenningene i støttene er små spenninger i spennet. Nesten alle kreftene i støttene er rettet vertikalt nedover og stabiliseres av kabler, slik at støttene kan være svært tynne. Den relativt enkle fordelingen av laster over ulike konstruksjonselementer forenkler beregningen av hengebruer. Under påvirkning av egen vekt og tyngden av brospennet synker kablene og danner en bue. En ubelastet kabel opphengt mellom to støtter har form av en såkalt. "kjedelinje". Hvis vekten av kablene kan neglisjeres, og vekten av spennet er jevnt fordelt langs broens lengde, får kablene form som en parabel. Hvis vekten av kabelen er sammenlignbar med vekten av veibanen, vil formen være mellom en kontaktledning og en parabel.

Fordeler med hengebruer

• Hovedspennet kan gjøres veldig langt med et minimum av materiale. Derfor er bruken av et slikt design svært effektivt ved bygging av broer over brede kløfter og vannbarrierer. I moderne hengebroer er wirekabler og tau laget av høyfast stål med en strekkfasthet på 22,5 GN/m² mye brukt, noe som reduserer egenvekten til brua betydelig.
• Hengebroer kan bygges høyt over vannet, slik at selv høye skip kan passere under.
• Det er ikke nødvendig å installere mellomstøtter, noe som gir store fordeler, for eksempel ved fjellfeil eller elver med sterk strøm.
• Siden de er relativt bøyelige, kan hengebroer bøye seg under sterk vind eller seismiske belastninger uten å kompromittere integriteten til strukturen, mens mer stive broer må bygges sterkere og tyngre.

Ulemper med hengebroer

• På grunn av broens utilstrekkelige stivhet, kan trafikkstenginger være nødvendig under stormfulle værforhold.
• Avbøyningen av broen som svar på en konsentrert last gjør hengebroer uegnet for jernbaner, siden i dette tilfellet vil rollen til den konsentrerte lasten utføres av lokomotivet.
• Når de utsettes for sterk vind, er støttene utsatt for høyt dreiemoment, så de krever et godt fundament, spesielt i svak jord.

Nå vet vi godt hva en hengebro er, hva dens fordeler og ulemper er, hva dens struktur og design er, og mye mer. Men før folk ikke kunne svare på mange spørsmål, ble broer ikke så godt studert, så ødeleggelse skjedde. En slik bitter opplevelse tvang folk til å studere i detalj egenskapene til hengende strukturer. For å vite hvordan dette skjedde, er det nødvendig å vende seg til historien om utviklingen og bruken av hengebruer.

1.Historisk oversikt over bruk av hengebruer.

Hengebroer inntar en fremtredende plass i brobyggingens historie. De dukket opp ved begynnelsen av utviklingen av det menneskelige samfunn og hadde i den tidlige perioden svært primitive strukturelle former. To eller flere tykke tau, noen ganger bare vinstokker (Hovedbærende elementer), ble kastet over en kløft, fjellbekk eller ravine; mellomrommet mellom dem ble dekket eller dekket med plater, og broen var klar. Noen ganger ble et annet fritt tau strukket for å tjene som rekkverk. Broer av denne typen ble funnet i Sør-Amerika, Japan, Tibet, Kaukasus og andre steder. De var veldig ufullkomne, hadde liten bæreevne, motsto dårlig vindbelastning og svaiet sterkt selv fra vekten til én person. Hengebroen vist i fig. 1 (over) hadde et spenn på 40 m, en bredde på 2,5 m og var festet på trær som sto på bredden. Lett bambusgulv ble lagt på broens tau, laget av agave.

I Kina, for rundt 3000 år siden, begynte de å bygge hengebroer, hvis dekke ble lagt direkte på stramt strakte kjettinger eller tau, festet i steinene på bredden.

Den første hengebroen beskrevet i litteraturen, hvis design er nær moderne hengebrodesign, ble bygget i 1741 i England over Teess-elven. Et karakteristisk trekk ved denne broen var tilstedeværelsen av en uavhengig kjørebane koblet til en kjede med oppheng. Denne broen hadde et spenn på 21 m og tjente for passasje av gruvearbeidere.

I løpet av de siste 266 årene siden åpningen av den ovennevnte broen er det bygget et stort antall hengebroer i alle land i verden, hvis design har blitt stadig forbedret, og spennene har økt. Allerede på begynnelsen av 1800-tallet ble deres økonomiske fordeler fremfor steiner tydelige. På slutten av 1800-tallet hadde broene allerede betydelige spenn. Spennene begynte å bli støttet ikke på kjetting, men på kabeloppheng laget av materialer med høy styrke

Overgangen fra primitive hengebrodesign til moderne systemer går tilbake til 1600- og 1700-tallet. og er assosiert med navnene på spanjolen Verrantius (i sitt arbeid ga han en beskrivelse av hengebroer på jernkjeder, som indikerte en utforming med separasjon av brodekket fra støttekjettingene. Lerretet var festet til kjettingene på oppheng. ), franskmannen Poyet (foreslo et system der brodekket ble støttet av kabler, som kom fra to høye master) og engelskmannen James Finley. Sistnevnte fikk patent på sitt hengesystem i 1808, der kjedet var laget av smidde ledd forbundet med hverandre langs broens lengde med korte forbindelsesledd ved opphengspunkter plassert i like avstand fra hverandre. Kjettingene på bredden hvilte på steinsøyler og ble ført inn i ankerfester, hvor de ble sikret i endene. Veibanen til brua, bestående av tverrgående bjelker og terrassebord, ble hengt opp fra hengene.

De første hengebroene som var i stand til å møte moderne krav ble bygget i Nord-Amerika på slutten av 1700-tallet (mer enn 50 broer). Den første hengebroen ble bygget av James Finley i Pennsylvania i 1796. På begynnelsen av 1800-tallet fantes det allerede en del slike broer i denne delstaten. Den største av dem var en 91,8 m bro over elva Skukl(Schuylkill) nær Philadelphia.

Det er karakteristisk at ingen av hengebroene i den tidlige byggeperioden hadde vindforbindelser, siden man trodde at kjeden hadde en naturlig form for likevekt og ville gå tilbake til den, uavhengig av størrelsen og retningen på avbøyningene.

Så i den første perioden, som varte til rundt 1810, ble det som regel bygget kjedebroer med små spenn. De hadde en betydelig egenvekt og en relativt liten bæreevne. Det viktigste bærende elementet til slike broer var en kjede bestående av ringer eller individuelle stive elementer forbundet med hverandre med bolter (hengsler).

På begynnelsen av XIX århundre hadde de økonomiske fordelene med hengebroer sammenlignet med steinbroer, som var utbredt på den tiden, allerede blitt tydelige. For eksempel koster en hengebro over Tweed-elven med et spenn på 110 m, bygget i 1820 i England, omtrent 4 ganger mindre enn en steinbro med samme lengde.

Britiske ingeniører fulgte det amerikanske eksemplet, noe som resulterte i byggingen av mange kjedebroer i England i løpet av første kvartal av 1800-tallet. Den største av disse, Meney Bridge, som forbinder den walisiske kysten med øya Anglesey, ble designet og bygget av Thomas Telford. Byggingen fant sted fra 1822 til 1826. I 1826 ble Menea Chain Bridge åpnet i England, som fungerte i omtrent hundre år og hadde et spenn på 177 m med et bom til spennforhold på 1/12.

I samme periode ble det bygget en rekke broer i Frankrike, USA og andre land, hvis spennvidde ikke oversteg 150 m.

Byggepraksisen for hengebruer var i forkant av deres teoretiske utvikling, siden hengebroene som ble bygget, som besto av en kjetting som kjørebanen er opphengt til, var et fleksibelt, utskiftbart system, som førte til vibrasjoner og store nedbøyninger av slike primitive oppheng. broer, til sammenbrudd av forbindelser, ulykker og katastrofer.

Til tross for de ugunstige konsekvensene av gapet mellom praksisen med å bygge hengebroer og tilstanden til den teoretiske utviklingen av dette problemet, var hengebroer uunnværlige systemer for store spenn (bruken deres var forårsaket av den dårlige teknologien i konstruksjonen av brostøtter), og kollapsede broer ble igjen og igjen restaurert og forsterket.

I følge ufullstendige statistiske data fra hengebroer med store spenn fra 60 m og over, bygget fra 1741 til 1885, varte 82 broer fra 50 til 120 år, 30 broer - fra 20 til 50 år, og 6 broer - mindre enn 10 år.

Til tross for de negative egenskapene til den enkleste hengebruformen, har disse bruene vist seg å være ikke mindre holdbare enn andre brusystemer, noe som forklares med den enkle forsterkning og rekonstruksjon som kjennetegner hengebruer.

For de små lastene som eksisterte på den tiden, reiste ikke fleksibiliteten til brosystemet noen tvil om styrken til broen og hindret ikke bevegelsen av "lette laster" på den, som et resultat av at ingeniørene til den tid tok feil, vurderer returen av fleksible hengebroer som en fordel og naturlige kvaliteter til fleksible hengebroer til sin opprinnelige form, etter å ha passert lasten, dvs. de forsøkte å bygge teorien om hengebroer ved å bruke. den enkleste formen for naturlig likevekt av et tau kastet fra bank til bank.

Fleksible broer av den enkleste typen fikk sin største utvikling etter 1822, da en kabel ble oppfunnet fra ledning med høye tillatte spenninger og med denne kabelen spunnet på stedet fra individuelle ledninger eller tråder i konstruksjonen av hengebroer.

Andre kvartal av XIX århundre ble markertutbredt bruk av kabelhengebroer, der hovedbærende element (kjede) ble erstattet av en kabel (wirekabel). Dette førte til betydelig fremgang, siden kabelen hadde høyere styrke sammenlignet med kjettingen. Oppfinnelsen av ståltau gjorde det mulig å bygge en baldakinbro uten stillas og utvide konstruksjonen av hengebroer til svært store spenn

I løpet av denne perioden ble det bygget en rekke kabelbroer i Frankrike, England, Amerika og andre land.

Hengebroen i Sveits nær Freiburg ble åpnet i 1834 og viste seg å være unik på den tiden. Den hadde et spenn på 265 m, en kabelbryter på 1/14 spenn, en kjørebanebredde på 6,5 m og spenner over elvedalen i en høyde av 51 m over vannflaten. Broen er opphengt i 4 kabler med en diameter på 135 mm, hver kabel består av 1056 ledninger 3,8 mm tykke med en strekkfasthet på 82 kg/mm2.

Økte midlertidige belastninger, feil avslutning av tau osv. kjeder i distansene, samt vindens påvirkning, som førte til store svingninger i hele systemet (basert på den primitive bruken av den naturlige formen for taulikevekt) i horisontale og vertikale plan, førte til alvorlige katastrofer og ulykker i en rekke broer. Katastrofer vil bli diskutert i detalj i avsnittet "Katastrofer ved bruk av hengebroer av den enkleste formen"

Den påfølgende cirka hundreårsperioden er preget av den massive byggingen av hengebroer i mange land i verden. Hengebrodesign ble raskt forbedret. Det begynte å bli brukt høyfaste materialer, og brospennene økte stadig og i begynnelsen XX århundrer nærmet seg 500 m. For eksempel, i 1883 ble den berømte Brooklyn Bridge i New York bygget med en storslått spennvidde for den tiden 486 m.

På 1900-tallet ble det bygget et stort antall hengebroer, de viktigste prestasjonene til konstruksjonsteknologien er som følger:

- I 1929 ble Ambassador Bridge bygget over Detroit River, som tok førsteplassen blant alle brosystemer når det gjelder spennlengde, og overgikk Quebec Bridge med et spenn på 548 m. Broen koblet sammen to naboland - Canada og USA. Byggingen varte i to år. Gjennomsnittlig spennvidde på brua er 563 m Høyden på avstivningsbjelken av stål er 6,7 m Forholdet mellom avstivningsbjelkens høyde og spennet er 1:84. Bredden på veibanen er 14,1 m, fortauet 2,4. m. Broen bæres av to kabler som består av parallelle ledninger Diameteren på hver kabel er 48,9 cm.

- I 1931 ble det bygget en bro over Hudson (fig. 1.2) med en lengde på 1067 m, den første broen som oversteg et kilometerspenn, og til slutt sementerte opphengssystemenes overlegenhet. Broen har gittermaster med en høyde på 1067 m. Tverrsnittet av broen er vist i fig. 1.3. Avstanden mellom de to avstivningsbjelkene er 32,29 m. Veibanen bæres av fire kabler med en diameter på 91,4 cm. Hver tråd er laget av 434 tråder med en diameter på 4,9 mm. Strekkfastheten til tråden er 155 kN/cm2, og bevisstyrken er 105 kN/cm2. Anhengene som fortauene er plassert mellom har en diameter på 78 mm. Hver tverrbjelke er opphengt av fire hengere. Totalt inneholder en kabel 26 474 parallelle ledninger. Den totale lengden på ledningene i kabelen er 171 000 km. Broen ble designet som en to-etasjes bro. I 1929 ble bare det øvre nivået bygget for å romme åtte kjørefelt. I midten er en 12,2 m bred passasje beregnet for godstransport, og på sidene er det kjørefelt for biler.

I perioden fra 1959 til 1962. et lavere nivå ble lagt til, noe som gjorde det mulig å takle den økte trafikkflyten. Som et resultat av utvidelsen ble det dannet et avstivningsfagverk med en høyde på 9,14 m.

- I 1937 ble Golden Gate Bridge bygget i San Francisco, 1280 m lang, en kilde til nasjonal stolthet for amerikanere (150 000 mennesker samlet seg for å feire 50-årsjubileet for broen i 1987), mottok mange priser for sin skjønnhet, den spesielle effekten av den oransje kabelen på blå havbakgrunn. I 1953, etter Tacoma Valley Suspension Bridge-katastrofen (1940), ble Golden Gate Bridge forsterket med horisontale holdekabler.

- I 1940 ble den tre-spenns Tacoma Bridge bygget over Puget Sound, men etter bare fire måneder kollapset den på grunn av vibrasjoner forårsaket av vinden.

I oktober 1950 åpnet den nye Tacoma Bridge, bygget på samme sted ved bruk av gamle bryggefundamenter, for trafikk. Lengden på hovedspennet er 853 m. Den nye broen skiller seg fra den gamle ved en avstivningsbjelke laget i form av et gitterfagverk av stål med en høyde på 10 m. Avstivningsbjelken bæres av to kabler med en diameter på 50,8 cm hver.

- I 1965 ble Verrazano-Narrows Bridge bygget i New York, 1298 m lang, den siste amerikanske verdensrekorden, som fortsatt er en amerikansk rekord.

- I 1997, i Japan, mellom øyene Shikoku og Honshu, ble Akashi-Kaikyo-broen bygget, som to ganger ble inkludert i Guinness Book of Records: som den lengste hengebroen er lengden på ett spenn 1991 m og som den høyeste bro, siden dens pyloner stiger til 297 m, som er høyere enn en nitti-etasjers bygning. Den totale lengden på denne unike trespennskonstruksjonen er 3911 m Til tross for den enorme størrelsen på broen, er strukturen sterk nok til å tåle vindkast på opptil 80 m per sekund og jordskjelv på opptil 8 på Richters skala. er ikke uvanlig i Fjernøsten.

I vårt land har ikke hengebruer fått like mye utvikling som i USA, England, Frankrike, Japan og andre land. For det første dukket de opp hos oss mye senere. G.P Perederiy mener at den første hengebroen i Russland ble bygget i 1823 i St. Petersburg i Ekateringofsky-parken og hadde et spenn på 15,2. m. Etterslepet i dette området skyldes mange årsaker, en av dem er fraværet av relativt store vannbarrierer som vil kreve bygging av så store spenn.

De første hengebroene i Russland ble bygget i St. Petersburg i 1820-1830-årene:

1823 ., fotgjengerbro i Ekateringofsky Park med et spenn på 15,2 m;

1824 ., Panteleimonovsky-broen over elven. Fontanka nær sommerhagen, L = 40 m (demontert i 1905 etter ødeleggelsen av den nærliggende egyptiske broen under passasjen av en kavaleriavdeling).

Noen hengebroer for fotgjengere fra den perioden har overlevd til i dag: Pochtamtsky (over Moika), Bankovsky og Lviny (over Griboyedov-kanalen).

1836 ., Brest-Litovsk, den første hengebroen i Russland på ståltau, L = 89 m.

1847 ., Kiev, r. Dnepr, fire-spenns bro, L = 134 m, ødelagt av de hvite polene i 1920.

På 1900-tallet På Sovjetunionens territorium ble det bygget en rekke hengebroer med svært store spenn for rørledninger (Amu Darya-elven, L = 660 m; Dnepr-elven, L = 720 m) og en midlertidig bro med et spenn på 874 m over Volga for en transportlinje under byggingen av et vannkraftverk.

Den mest kjente russiske hengebroen er Krimbroen over Moskva-elven. Broen arvet navnet sitt fra Krim Ford-broen som en gang eksisterte på stedet, som tatarene krysset gjennom under raid på Moskva. Bygget i 1938, med en total lengde på 688 m, var den på den tiden blant de seks beste broene i Europa når det gjelder elvespenningslengde 168 m. Den type konstruksjon som ingeniør B. P. Konstantinov og arkitekt A. V. Vlasov brukte da de designet Krim. Bridge er svært sjelden i verdenspraksis. Pylonene står separat og er ikke koblet sammen på toppen. Til tross for at vekten av metallkonstruksjonene til Krimbroen når 10 000 tonn, virker broen veldig lett og åpen. Og selv om Krimbroen allerede har blitt et av telekortene til Moskva, inntar den en mer enn beskjeden plass på verdensranglisten. (Flere detaljer om Krimbroen i avsnittet "Eksempler på hengebroer").

2. Katastrofer ved bruk av hengebroer av enkleste form r vi.

Den første perioden med bygging av den enkleste typen hengebroer og deres spredning er forbundet med et stort antall ulykker ogkatastrofer av disse broene.

Brukonstruksjonsteknologi kjenner ikke til flere ulykker enn det var ved bruk av hengebruer.

Siden det øyeblikket da hengebroer begynte å bygges, både her og i utlandet, har ikke problemene med vibrasjoner av hengebroer, som forårsaket ødeleggelsen av broer, blitt tatt opp. nødvendig analyse.

Primitiviteten til det enkleste hengebrosystemet og den geometriske variasjonen til systemet plaget ikke brobyggerne. Men under driften av slike broer svaiet de på grunn av vertikale belastninger og vindbelastninger, noe som førte til skade på broene, deres katastrofer, eller i beste fall forårsaket merkbare driftsulemper.

En av de første hengebroene over elven. Tweed i Skottland, med et spenn på 78 m, ble ødelagt av vindstyrke 5 × 6 noen måneder etter bygging.

Snart ble det bygget en bro over elven. Tweed i Berwick (England), med et spenn på 40 m, som ble ødelagt av vind 6 måneder etter ferdigstillelse av konstruksjonen.

Brighton Bridge, bygget i 1823, ble ødelagt av en storm i 1833 og deretter ødelagt igjen i 1836 etter reparasjoner.

Fra skissene til et øyenvitne på tidspunktet for katastrofen er det klart at katastrofen skjedde fra egenskapene til den enkleste formen for en hengebro S -formede vibrasjoner ledsaget av vridning av veibanen.

Montrose Bridge i Skottland, bygget i 1829, kollapset i 1829 på grunn av overbelastning, og forårsaket mange skader.

Etter reparasjoner ble den igjen ødelagt av vind i 1838. Vitner så broen svaie i to halvbølger og fikk den til å kollapse.

Meney Sound Bridge i Wales, bygget i 1826, ble utsatt for alarmerende vibrasjoner med et spenn på 177 m. Spennet svingte bølgende, i 4,8 m lange bølger En måned senere ble broen skadet og deretter skadet i 1836 og 1839.

Bro over elven Lahn nær Nassau (Tyskland), bygget i 1830, ble alvorlig skadet av vind i 1833 da kjettingen ble ødelagt og avstivningsbjelken ble ødelagt.

Roche Bernard-broen i Frankrike, bygget i 1840, med ledningskabler som strekker seg over 194 m, ble ødelagt av vind i 1852. Wheeling Bridge over elven. Ohio (USA) flyover V 308 m, bygget i 1848-1849, ble ødelagt i 1854.

Øyenvitner sa det vanlige S De -formede vibrasjonene ble plutselig til kraftige vridningsvibrasjoner, «broen dykket som et skip i en storm», og hver vibrasjon ga et nytt, sterkere sjokk, helt til hele spennet kollapset av brudd på kablene i kabelen.

Lewiston-Quixton Bridge over elven. Niagaraen på 306 meter, bygget i 1851, kollapset nesten under en storm i 1855,

For å redusere trusler mot sikkerheten til broen, S-formet dens oscillasjoner (i to halvbølger) skrå kabler ble lagt til nær pylonene for å støtte veibanen. Etter at de skrå kablene ble koblet fra under reparasjoner i 1864, svaiet broen for vinden og kollapset.

Niagara Falls-broen, bygget i 1868, med et spenn på 372 m, ble ødelagt etter reparasjoner i 1888. En lege som kjørte over broen om natten beskrev dens bevegelse som en båt som gynget på bølgene. Om morgenen var det ingen spor igjen av broen, men den ble snart restaurert «slik at turister ikke skulle legge merke til at den forsvant».

En rekke broer har kollapset på grunn av passasje av folkemengder, slik som: Broughton Bridge i Lancashire, bygget i 1831, en bro i Angers (Frankrike) med et spenn på 100 m (kollapset i 1850), en bro iOstrava (Tsjekkia), bygget i 1891 (kollapset i 1896), etc. En rekke broer i Amerika kollapset på grunn av passasje av storfe.

Philadelphia Bridge, bygget i 1809, kollapset i 1811 etter mindre enn to år; bro i Yorkshire i 1830, jernbane. Bro i Durkhel over elven. Tees, Kentucky Bridge osv. Disse katastrofeleksjonene ble i det vesentlige glemt inntil Tacoma Suspension Bridge kollapset med et gjennomsnittlig spenn på 855 m i USA 7. november 1940.

På grunn av virkningen av en relativt svak vind, ble dens horisontale svingninger til stadig økende over tid. S -formede (to halvbølge) vibrasjoner, ledsaget av vridning av veibanen. Størrelsen på de vertikale amplitudene til kjørebanen nådde 8 m, og kjørebanen vridd med 45 50° (fig. 2.1)

Etter hvert som man fikk erfaring med å bygge hengebroer av den enkleste form for å øke stivheten og redusere vibrasjoner, begynte hengebruene å bli forsterket. Forsterkningen besto av montering av vindforbindelser, montering av stive bjelker plassert langs broen i kablenes plan, kalt avstivningsbjelker, og montering av skrå kabler som støtter veibanen nær pylonene.

Alle disse tiltakene er imidlertid utilstrekkelige, siden Tacoma-broen, bygget i 1936, hadde både avstivningsbjelker og vindstøtter. Essensen av problemet ligger i systemet med hovedstolene til selve hengebroen, siden den enkleste formen for hengestoler i kjernen forble, og derfor beholdt disse broene også sine iboende ulemper.

De siste årene, etter å ha studert Tacoma Suspension Bridge-ulykken, ble det funnet at det enkleste hengebrosystemet, som er basert på den naturlige formen for likevekt til et opphengt tau, er et aerodynamisk ustabilt system, noe som forklarer det store antallet ulykker med hengebroer av denne typen.

Aerodynamisk stabile systemer er skråstagssystemer og dobbeltkjedede hengebroer.

3. Overgang til rasjonelle systemer av hengebroer.

Ved å bruke eksempler på katastrofer knyttet til svinging og vibrasjon av hengebroer, ble behovet for å innføre stive bjelker i strukturen til hengebroen bevist. Siden midten av 1800-tallet. I tillegg til den fleksible kjettingen, begynte de å bruke stive trerekkverk i bruer som ligner på Gau-fagstoler og skråkabler som støttet veibanen nær pylonene.

Diagonalstag under veibanen begynte å bli brukt mot horisontal svaiing.

Som en av hans samtidige sa det, "katastrofer drev hengebroer ut av Europa." hengebroen bygget i 1850 for jernbanelast Britannia Bridge (England), som under byggeprosessen ble omgjort til en bjelkebro, og hele ombyggingen bestod i at hengebroens kjettinger ble kastet ut og kun stive bjelker med veibanen var igjen, noe som indikerer helt uberettigede sikkerhetsmarginer i avstivningsbjelken, i stand til uavhengig å akseptere belastninger som et bjelkesystem.

Denne tilnærmingen til bygging av hengebroer i Europa fortsatte selv etter at vitenskapen om å beregne bygningskonstruksjoner ble opprettet og da beregningen av en hengebro bare var en spesiell oppgave for den generelle metoden.

På slutten av 1800-tallet. og begynnelsen av det 20. århundre. i USA fortsatte bruken og byggingen av hengekabelbroer (et eksempel er Brooklyn Bridge, et spenn på 486 m med steinpyloner, en total høyde inkludert støtter på opptil 130 m), mens det i Europa var en lang debatt om fordeler og ulemper med kjede- og kabelbroer.

Unntaket på den tiden var Frankrike, hvor skråstagsbrosystemer ble utviklet av Gisclar, Leinekugel le Coq og andre, og hvor bruken av skråstagsbroer utviklet seg sammen med byggingen av hengebroer.

Byggere av hengebroer i Europa, fra slutten av 1800-tallet, tok veien for å øke stivheten til hengebroer (broen i Bratislava har en stivhet på 1/1500 av spennet) ved å forlate bruken av ståltau.

Spørsmålet om bruk av hengebroer i Europa ble tatt opp for å beskytte mot mulige konsekvenser av ufullstendig teoretisk kunnskap. Det er ingen spor igjen av økonomi og enkle løsninger.

Det skal bemerkes at det i lang tid var en tro på at en hengebro ville være mer stiv hvis det ble tatt liten henge av et tau eller kjetting, siden hengebroer uten avstivningsbjelker hadde mindre S -formede nedbøyninger, når veibanen bøyer seg langs to halvbølger, med en nedgang i nedhenget og som et resultat av at de første hengebruene ble bygget med en nedbøyning på 1/12 til 1/15 av spennet. Men det som er gyldig for en fleksibel tråd og økonomisk fordelaktig for hengebroer av den enkleste typen, der massive steinpyloner ble brukt, er ulønnsomt og upraktisk for hengebroer på det nåværende stadiet av deres utvikling.

Derfor økte bommene som ble brukt i hengebroer gradvis, avhengig av konstruksjonsperioden for broen, til 1/7 av spennvidden. Denne økningen eller reduksjonen i den fordelaktige mengden av nedfall dikteres hovedsakelig av økonomien ved bruk av pyloner. I forrige århundre var det ulønnsomt og vanskelig å bygge steinmaster i stor høyde (steinmaster på Brooklyn Bridge ble bygget over 9 år, dvs. 70 % av broens totale byggetid), som et resultat av det var fordelaktig å redusere kjettingbommen, spesielt siden dette falt sammen med kravene til hengebroer av enkleste type om å redusere pilomrisset av kjettingen, basert på reduksjonen i størrelsen på nedbøyningene.

Dermed var overgangsperioden fra de enkleste formene for hengebruer til rasjonelle systemer preget av ønsket om å forbedre de konstruerte bruene og, basert på erfaringene med brukonstruksjon, å bruke de mest rigide og økonomisk gjennomførbare systemene og designene av hengebruene.

I utgangspunktet, med unntak av bruken av skråstagsbroer i Frankrike, var all innsats fra byggherrer og forskere begrenset til å forbedre det enkleste enkeltkjedede hengebrosystemet ved å avgrense beregningene og bruke forskjellige designtiltak (introdusere skråkabler, etc. .). Disse ambisjonene løste imidlertid ikke problemet og var halve tiltak, siden det enkleste hengebrosystemets evne til å S Den -formede bøyningen av bjelkene beholdt sin stivhet.

Et eksempel på dette er katastrofen med Tacoma Suspension Bridge og mange av de amerikanske hengebroene bygget på 1940-tallet, som ble utsatt for alarmerende vibrasjoner under driften.

Spesielt ble Bronc-Whitestone Suspension Bridge umiddelbart forsterket etter sammenbruddet av Tacoma Bridge, og overvåking og kontroll av deres vibrasjoner ble organisert på de gjenværende hengebroene i USA.

Konklusjonene som ble oppnådd i USA som et resultat av en analyse av Tacoma Bridge-katastrofen bemerker at hovedfaren ikke ligger i det faktum at bredden på hengebroer med store spenn er for liten (Tacoma Bridge hadde en bredde på 1 /72 av spennet, men i det faktum at stivheten er for små avstivningsbjelker av en hengebro med «båndstruktur»).

I Ved avslutningen av deres konklusjoner blir amerikanske eksperter tvunget til å erklære: "Det er mer hensiktsmessig å vitenskapelig eliminere årsakene til ustabilitet og lav stivhet av hengebroer enn å prøve å finne noen motgift."

4.Eksempler på moderne hengebroer.

4.1.Golden Gate Bridge.

Figur 4.1 Golden Gate Bridge.

Golden Gate Bridge hengebro over Golden Gate-stredet. Den forbinder byen San Francisco i den nordlige delen av San Francisco-halvøya og den sørlige delen av Marin County, nær forstaden Sausalito. Golden Gate Bridge var den største hengebroen i verden fra den ble bygget i 1934 til 1964.

Brodesignet ble utarbeidet av ingeniør Joseph Strauss, og konsulenten var arkitekt Irving Morrow, som brukte elementer fra Art Deco-stilen i designet. Alle de matematiske beregningene for broen ble gjort av Charles Alton Ellis, som bodde i New York City, men på grunn av dårlige forhold mellom ham og Joseph Strauss, vises ikke Ellis navn i konstruksjonen av broen og er ikke innskrevet på broen. brobyggerplakett på sørtårnet. Det skal bemerkes at alle beregninger ble gjort ved hjelp av tilleggsmaskiner og skyveregler.

Historisk referanse.

Behovet for å forbinde kysten av Golden Gate-stredet med en bro ble ganske åpenbart tilbake i 1923, men konstruksjonen begynte først etter at president Franklin Roosevelt proklamerte den såkalte "New Deal" for å gjenopplive økonomien. I perioden 1933 1937 I San Francisco ble det bygget to broer: en over sundet mot Oakland-området og den andre kalt Golden Gate.

Konstruksjonen av broen ga en alvorlig teknisk utfordring på grunn av de store belastningene på strukturen, som var komplisert av naturen til de lokale stillehavsstrømmene. Den nye strukturen måtte tåle havvann som strømmet med hastigheter på opptil 185 km i timen, samt vindkast som forårsaket svingninger på opptil 9 m. Broen besto en ikke-planlagt test 1. desember 1951, da en stormvind nådde en hastighet på 130 km i timen; da avvek hovedspennet med 8 m horisontalt og 2 m vertikalt, noe som imidlertid ikke medførte alvorlige skader. Den vanskelige oppgaven var byggingen av basen til den sørlige støtten på en dybde på 30 m, hvor det var nødvendig å bruke en gigantisk luftcaisson. Også under installasjonen av strukturen under dekket ble et spesielt sikkerhetsnett strukket, som reddet livet til 19 arbeidere, men det var også dødsfall under byggingen. Helt fra starten ble brua malt oransjerød. Rødt og oransje er fargene som alltid brukes i stålkonstruksjoner fordi disse malingene inneholder en blykomponent som beskytter stålet mot rust. Fargen på Golden Gate Bridge har også fordelen av å være godt synlig i tåken som så ofte tetter seg over dette området. Men i tåkete vær brytes malingen ned til elementer som er skadelige for miljøet.

Dette ble klart mye senere, og nå utvikles harmløse forbindelser. Mens det ikke ble noe av eksperimentene, ble noen deler av broen malt grå. Men dette tradisjonsavviket fant ikke støtte.

Broparametere.

Lengden på brua er 1970 meter, lengden på hovedspennet er 1280, høyden på støttene er 230 meter over vannet. Fra veibanen til vannflaten 67 meter. Den 7,6 m høye stålgitterstolen støttes av to parallelle trådkabler med en diameter på 92,7 cm (kabelen består av 61 tråder, hver tråd består av 450 tråder.

Bro i dag.

Golden Gate Bridge er den eneste ruten fra San Francisco mot nord. Kjøretøytrafikken på brua utføres i seks kjørefelt. I gjennomsnitt passerer hundre tusen biler om dagen over broen. Fartsgrensen på broen er 45 mph (~72 km/t).

I den sørlige enden av brua og i dens sentrale del er det to lydsignaler for å lede skip i tåke. Disse smiene brukes i fem timer om dagen i den tåkefulle perioden av året fra juli til oktober. Og på toppen av brostøttene er det signallys designet for fly.

Golden Gate Bridge er en unik arkitektonisk struktur som kan kalles et av verdens nye underverker.

4.2.Brooklyn Bridge.

Brooklyn Bridge (engelsk) Brooklyn Bridge ) en av de eldste hengebroene i USA, den krysser East River og forbinder bydelene Brooklyn og Manhattan i New York City. På ferdigstillelsestidspunktet var den den største hengebroen i verden og den første broen som brukte stålstenger i konstruksjonen. Originaltittel: New York-Brooklyn Bridge New York og Brooklyn Bridge).

Historisk referanse.

Ideen om hvordan man kobler sammen de separate byene Manhattan og Brooklyn (nå bydelene i New York) har vært diskutert i samfunnet siden 1806. Forskning har blitt utført for å evaluere dette prosjektet; spørsmålet om å bygge en tunnel ble vurdert, som da ble ansett som mindre vanskelig enn å utføre grunnarbeid. I mer enn 60 år var det debatt (noen ganger ble det etsende) inntil saken til slutt gikk videre. I 1869 presenterte John Augustus Roebling prosjektet sitt for New York Bridge Company, som godkjente det 1. september samme år. Byggingen av broen begynte 3. januar 1870.

John Augustus Roebling (18061869) fikk en god teoretisk utdanning ved fakultetet for sivilingeniør ved Royal Polytechnic Institute i Berlin. I USA, hvor han emigrerte i 1831, fikk han omfattende yrkeserfaring i bygging av så betydningsfulle strukturer som Allegheny-akvedukten ved Alegheny-elven, Monongahela-elvebroen ved Pittsburgh, Delaware-akveduktbroen (som fortsatt er i drift) , og hengebroen Ohio River Bridge (120 m lang) i Cincinnati. På slutten av 60-tallet. XIX århundre New York City opplevde rask vekst: I løpet av det forrige tiåret økte befolkningen fra 266 til 396 tusen mennesker, noe som var rekordhøyt sammenlignet med noen annen by i landet. Samtidig utviklet Brooklyn seg aktivt, og byggingen av en bro ble et presserende behov.

Da han utviklet planen sin, så Roebling for seg bruk av stål (et materiale som sjelden ble brukt på den tiden) på grunn av dets doble styrke sammenlignet med konvensjonelt støpejern. Til og med anleggsutstyret var helt nytt: for første gang ble pneumatiske caissons brukt til å installere støtter når man gravde et pund direkte under vann. Dessverre ble byggeprosessen ledsaget av ubehagelige episoder. Først skjedde det en ulykke med Roebling selv: før arbeidet startet, mens han var på en ferge mens han inspiserte stedet for fremtidige støtter, brakk han beinet. Dette ble fulgt noen dager senere, den 20. juli 1869, av designerens død av stivkrampe. Ansvaret for å lede prosjektet gikk over til sønnen Washington, som fikk den nødvendige erfaringen med å jobbe sammen med sin far på byggingen av Ohio River Suspension Bridge i Cincinnati. Mens han personlig overvåket utgravingen av jord under vann, gikk Washington Roebling i 1872 selv ned i en caisson med trykkluft og fikk dekompresjonssyndrom (caisson-syke). Han ble nå tvunget til å regissere alt arbeidet kun fra vinduet i sitt eget hjem.

Broen tok 13 år å fullføre, og mange andre dødsulykker skjedde i løpet av denne tiden. Broen kostet 15,1 millioner dollar. Til slutt, 23. mai 1883, ble Brooklyn Bridge satt i drift.

Samme dag brukte rundt 1.800 kjøretøy og rundt 150.300 mennesker den til å krysse til den andre siden. En uke senere gikk det imidlertid et rykte blant folket om muligheten for en plutselig kollaps av broen, noe som forårsaket et stormløp og 12 menneskers død. For å forsikre folket om styrken til broen, ledet myndighetene 21 elefanter fra et sirkus som turnerte i nærheten over den.

Broparametere.

Lengden på hovedspennet er 486,3 m, lengden på sidespennene er 287 m, den totale lengden på brua er 1825 m, høyden på brua er 42 m, høyden på støttene er 84 m. Veibanen støttes av fire kabler, hver 39,4 cm i diameter. Kabelen består av 5282 parallelle ledninger med en diameter på 3 mm. I planet til hver kabel er det 40 skrå kabler på begge sider av pylonene. Hovedbjelken består av 6 langsgående gitterfagverk forbundet med tverrbjelker. Takstolene har en høyde på 5,2 m Forholdet mellom avstivningsbjelkens høyde og spennet er 1:94.

Bro i dag.

Utseendet til Brooklyn Bridge er kjent over hele verden: dens nettlignende metallstruktur er hengt opp i fire kabler festet til kantene, støttet av to granitttårn i nygotisk stil.

Broen fører både kjøretøy- og fotgjengertrafikk langs den, den er delt inn i tre deler. Sidefeltene brukes av biler, og midtbanen, i en betydelig høyde, brukes av fotgjengere

mi og syklister.

4.3.Tsing Ma-broen.

Qing Ma (Tsing Ma, 青馬大橋) hengebro i Hong Kong, den femte lengste i verden. Den forbinder Tsing Yi Island i øst og Ma Wan Island i vest, og er en del av Lantau Highway, som med tre andre broer forbinder New Territories, og Chek Lap Kok Island, hvor Hong Kong International Airport ligger. Jernbanen er en del av MTR-metrosystemet, Tung Chung-linjen og den internasjonale flyplassen. Broen ble designet av Yee Associates og er den lengste broen designet for vei- og jernbanetransport. (Broen har ingen fortau. Parkering er også forbudt på den.) Byggingen av broen startet i 1992 og ble avsluttet i 1997. Lantau Expressway åpnet 27. april 1997. Byggingen av broen kostet 7,2 milliarder HKD. Åpningsseremonien ble deltatt av den tidligere britiske statsministeren Margaret Thatcher.

Brodesignfunksjoner

Grunnlag og støttestruktur.Den ene støtten er bygget på Qing Yi Island-siden, og den andre er 120 meter utenfor kysten av den kunstige Mawan Island. Hver støtte rager 206 meter over havet, og er gravd til relativt grunt dyp. Støttene består av to "ben" koblet til hverandre med visse intervaller

Tverrstenger. "Bena" er laget av høyfast betong ved bruk av teknologien for kontinuerlig betongstøping ved hjelp av bevegelig forskaling.

Konsolidering . Strekkkreftene i kablene balanseres av store støttekonstruksjoner plassert i begge ender av brua. Dette er massive betongkonstruksjoner innebygd dypt i bakken på kysten av Qing Yi og Mawan-øyene. Den totale vekten av betong som brukes til å lage de to støttekonstruksjonene er omtrent 300 000 tonn.

Hovedkabler . Kablene ble produsert ved bruk av suspendert fiberformingsmetode. Denne prosessen involverer trådtrekking, som gir en konstant spenning og trekk av tråden fra en støtte til den neste, og passerer gjennom en 500-tonns støpejernsskli på toppen av hvert brostøttetårn. 70 000 ledninger, hver med en diameter på 5,38 mm, ble kombinert til en hovedkabel med en diameter på 1,1 meter.

Hengende lerret. Stålstrukturen til lerretet ble produsert i England og Japan. Etter levering ble den behandlet og satt sammen til moduler i Dongguan, Kina. Det ble utarbeidet totalt 96 moduler, hver 18 meter lang og veide 480 tonn. Modulene ble fraktet til installasjonsstedet med spesiallagde lektere og installert av to kystkraner som kunne bevege seg langs hovedkabelen.

Flyover nærmest Qing Yi Islandlik i form og tverrsnitt til et opphengt spenn, men hviler på et fundament i stedet for å være opphengt av en kabel. Dette var det første spennet som ble satt sammen på bakken og installert av offshorekraner. Ytterligere konstruksjon ble utført ved å feste moduler ved hjelp av løfteanordninger plassert på nivået av lerretet. Det var forutsett at utvidelse av skjøtene kunne skje med en tillatt maksimal bevegelse på ± 850 mm, som skulle skje innenfor dette spennet.

Broparametere.

Total lengde - 2200 m, lengde på hovedspennet - 1377 m, høyde på støtter - 206 m, di EN meter kabler - 1,1 m, brohøyde - 62 m.

Broen har to nivåer, på øverste nivå er det en sekspolet s naya automag og stral, tre hver los i alle retninger. På bunnen - to e jernbanespor og en ekstra tofelts vei på veien for ordet for militære formål og for bevegelse under sterk vind. Broen har ikke fortau og grøfta

Qing Ma har blitt et yndet naturskjønt sted og kjent landemerke. For oppdatert informasjon kan du besøke Lantau besøkssenter og utsiktspunkt, som ligger nordvest på Qing Yi Island.

4.4. Akashi-Kaikyo-broen.

Akashi Kaikyo (japansk: 明石海峡大橋 Akashi Kaikyo: Ohashi) en hengebro i Japan som krysser Akashi-stredet (Akashi Kaikyo:) og forbinder byen Kobe på øya Honshu med byen Awaji på øya Awaji. (GIP Akashi-Kaike Suritano Karina.) Det er en del av Honshu-Shikoku motorveien. Det sentrale spennet til broen er det lengste i verden og har en lengde på 1991 meter. Dette er en av tre broer som forbinder øyene Honshu og Shikoku.

Historisk referanse.

Før denne broen ble bygget, var det en fergetjeneste over Akashi-stredet. Denne farlige vannveien var ofte utsatt for kraftige stormer. I 1955 sank to ferger under en storm og drepte 168 barn. Beboeruro og generell misnøye tvang den japanske regjeringen til å utarbeide planer for å bygge en hengebro. Opprinnelig var det planlagt å bygge en jernbane-veibro, men i april 1986, da byggingen av broen startet, ble det besluttet å begrense trafikken til kun 6 kjørefelt. Faktisk begynte byggingen av broen i 1988. Byggingen av brua startet i mars 1988 under vanskelige forhold i sjøstredet med en maksimal dybde langs bruruten på 110 m, en strømhastighet på 4,5 m/s og en fraktintensitet på 1400 fartøyer/døgn, ikke medregnet fiskeflåten . (Akashi-stredet er en internasjonal vannvei, dens bredde må være minst 1500 meter.)

Under byggingen av Akashi-Kaike-broen i Japan oppsto et kraftig jordskjelv. Episenteret lå bare 3,2 km fra sentrum av broen. Etter jordskjelvet ble det oppdaget en forskyvning av fundamentene til støttene, forårsaket av bevegelsen av jordskorpen, opptil 72 cm horisontalt og 22 cm vertikalt. Det var behov for å redesigne avstivningsbjelken. De oppførte strukturene var nesten uskadde. Ytterligere krefter i konstruksjonselementene som følge av endringer i brokonfigurasjonen, bestemt ved hjelp av romlige beregninger, viste seg å være ubetydelige. Åpningen av broen fant sted 5. april 1998. Kostnaden for å bygge broen var 500 milliarder yen.

Broparametere.

Broen har tre spenn: et sentralt med en lengde på 1991 meter og to seksjoner på 960 meter hver. Den totale lengden på brua er 3911 meter. Lengden på hovedspennet var opprinnelig planlagt å være 1990 meter, men den ble økt med én meter etter jordskjelvet i Kobe 17. januar 1995. Brodesignet har et system med dobbelthengslede avstivningsbjelker som gjør at den tåler vindhastigheter på opptil 80 meter per sekund, seismisk aktivitet på opptil 8,5 på Richters skala og motstår havstrømmer. Pylonene stiger til en høyde på 297 m.

Kabelparametere.

• Lengden på hver hovedkabel er 4.073 meter.
• Hovedkabeldiameter - 112 cm

Diameteren på hver ledning er 5,23 mm (3/16 tomme)

• Antall tråder i hver hovedkabel - 290
• Antall ledninger i hver tråd - 127
• Totalt antall ledninger i hver kabel er 36 830

Hver hovedkabel veier 50 460 tonn (~ 56 000 tonn)

Brua er designet for 6-felts høyhastighetstrafikk

Akashi-Kaikyo-broen har to ganger kommet inn i Guinness rekordbok: som den lengste hengebroen og som den høyeste broen. Og enda et interessant faktum: Hvis alle stålkablene til Akashi-Kaikyo-broen ble strukket ut i lengden, kunne de omringe jorden syv ganger!

4.5.Ataturk-broen.

Ataturk-broen(Bosporos-broen, omvisning. Boğaz Köprüsü, engelsk. Bosporosbroen eller Første Bosporosbroen ) den første hengebroen over Bosporos-stredet. Den forbinder de europeiske og asiatiske delene av Istanbul.

Lengden på broen er 1560 meter, lengden på hovedspennet er 1074 meter, bredden på broen er 33 meter, høyden på støttene er 165 meter over vannet. Fra veibanen til vannflaten 64 meter.

Broleggingen, planlagt tilbake i 1950, ble utført 20. februar 1970. Åpningen av broen fant sted 29. oktober 1973, på 50-årsdagen for opprettelsen av den tyrkiske republikken. Broen ble bygget av det tyske selskapet Hochtief og det engelske selskapet Zleveland Engineering kostet 23 millioner amerikanske dollar.

Mer enn 200 000 kjøretøy passerer gjennom broen hver dag, og frakter rundt 600 000 passasjerer. Når det gjelder lengden, regnes broen som den 13. broen i verden. Det er en bompenger for å krysse broen. Passasjen over broen er stengt for fotgjengere (på grunn av det faktum at broen regelmessig ble brukt til å begå selvmord).

4.6. Sultan Mehmed Fatih-broen.

Sultan Mehmed Fatih Bridge (tur.Fatih Sultan Mehmet Köprüsü, Engelsk Fatih Sultan Bridge eller Second Bosphorus Bridge) andre hengebro over Bosporosstredet. Den forbinder de europeiske og asiatiske delene av Istanbul.

Historisk referanse.

Byggingen av broen begynte i 1985 og ble fullført i 1988. Byggingen i 1988 markerte også en av de minneverdige datoene i Tyrkias historie - 535-årsjubileet for erobringen av Konstantinopel i 1453 av Sultan Mehmed Fatih, og det er grunnen til at broen fikk navnet hans. Det er også bemerkelsesverdig at Sultan Mehmed Fatih-broen ble bygget på samme sted der den første pongtongbroen til kong Darius lå nesten 2500 år tidligere. Åpningen av broen fant sted 29. mai 1988. Broen ble bygget av japanske byggherrer og kostet 130 millioner dollar å bygge.

Broparametere.

Lengden på broen er 1510 meter, lengden på hovedspennet er 1090 meter, bredden på broen er 39 meter, høyden på støttene er 165 meter over vannet. Høyden på brua er 64 meter.

Sultan Mehmed Fatih-broen i dag.

Mer enn 150 000 kjøretøy passerer gjennom broen hver dag, og frakter rundt 500 000 passasjerer. Når det gjelder lengden, regnes broen som den 12. broen i verden. Det er en bompenger for å krysse broen. Passasjen over broen er stengt for fotgjengere (på grunn av det faktum at broen regelmessig ble brukt til å begå selvmord).

4.7. Krim-broen.

Krymsky Bridge er den eneste hengebroen i Moskva, går over Moskva-elven, ligger på Garden Ring motorveien og forbinder Krymskaya Square med Krymsky Val Street.

Passasjene langs fyllingene går under brua i kystspennene mellom mastene og ankerfestene i endene av kjettingene. Innkjøringsrampene er anordnet langs overganger av armert betong, hvis forsider er dekket med vegger foret med granitt. Garasjer er plassert under overgangene. For å gå ned fra fortauene til broen, er det installert trapper langs veggene til tilnærmingene.

Historisk referanse.

Tidligere, på stedet for den moderne broen, var det Nikolsky-trebroen, bygget i 1789 i henhold til utformingen av A. Gerard. På 1870-tallet den falleferdige broen ble erstattet av en metall med to gitterbjelkespenn (prosjektforfatter V.K. Speyer); i 1936 ble broen flyttet 50 m nedstrøms Moskva-elven og deretter demontert.

Broen fikk navnet sitt fra det gamle Krim-vadet, som Krim-tatarene krysset gjennom under raid på Moskva.

Design

Konstruksjonstypen som ingeniør B.P. Konstantinov og arkitekt A.V. Vlasov brukte da Krim-broen ble designet, er original og sjelden i verdenspraksis: dens pyloner, hver for seg, står separat og er ikke koblet sammen på toppen. Kjettinger går gjennom toppen, festet til landstøtene i endene av broen. Den totale lengden på hver kjede er 297 m, den totale vekten av metallkonstruksjoner er omtrent 10 000 tonn.

Broparametere.

Åpningen av broen fant sted 1. mai 1938. På den tiden var Krimbroen blant de seks beste broene i Europa når det gjelder elvespenningslengde 168 meter. Broen har tre spenn (47,5+168+47,5 m), dens totale lengde er 688 m, bredden er 38,5 m Høyden på pylonene er 28,7 m. . En kjede av plater er forbundet med boltede ledd. Kjedelengde 297 m. Avstivningsbjelken er gjennomgående, U-formet seksjon med solid vegg. Pylonene har ikke forbindelsestverr på toppen.

Konklusjon.

Så, blant andre systemer, inntar hengebroer en spesiell posisjon, og er svært industrielle strukturer, som i sine deler kan være laget av forskjellige materialer. De er egnet for bruk fra spennvidder på 60-80 meter og for spenn på 120 m og over konkurrerer de med de fleste mulige løsninger på motorveier.

I tillegg er hengebruer en av de vakreste og mest grasiøse bruene. Imidlertid har historien, gjennom eksemplet med katastrofer, vist at skjønnhet må kombineres med pålitelighet. Det er nødvendig å ta hensyn til alle faktorene som påvirker broen, og først da velge det mest rasjonelle alternativet som oppfyller alle kravene, inkludert estetiske. I dag, i praksis i verden, bygges et stort antall hengebroer, som hver vil forbløffe folk med sin storhet og skjønnhet.

Og avslutningsvis vil jeg merke at i vårt land, før eller senere, bør de begynne å bygge hengebroer, som vil bryte alle rekorder og bli Russlands virkelige stolthet.

Applikasjon.

Tabell 1.1 - De største hengebroene i verdenspraksis.

Et land	By (sted)	La	Spenn, m	År for ferdigstillelse	Bronavn
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1991	1998	Akashi-Kaikyo (Akashi)
Danmark	Halskov-Sprogö	strede	1624	1997	Store Beldt
Hong Kong (Hong Kong)	O. Lantau	strede	1413	1997	Tsing Ma (Ching-Ma)
Storbritannia	Måke	Humber Bay	1410	1981	Humber
USA	New York	R. Hudson	1298	1965	Verrazano-Narrows
USA	San Fransisco	bukt	1280	1937	Golden Gate
Sverige	Veda-Hornyo	strede	1210	1997	Hoga Husten
USA	Michigan	Mackinac-stredet	1158	1957	Big Mac
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1100	1988	1) Seto Ohashi 2) Minami Bisan Seto
Tyrkiye	Istanbul	Bosporos	1090	1988	Fatah Sultan Mehmet
Tyrkiye	Istanbul	Bosporos	1074	1973	Bosporos
USA	New York	R. Hudson	1067	1931	J. Washington
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1030	1999	Kurushima-Z
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1020	1999	Kurushima-2
Portugal	Lisboa	R. Tacho	1013	1966
Storbritannia	Edinburgh	vike frem	1006	1964	Forth (Fort Bridge)

Bibliografi.

1. Smirnov V.A. Hengebroer med store spenn. M.: Høyere skole, 1970. 408 s.: ill.

2.Tsaplin S.A. Hengebroer. M.: DORIZDAT, 1949 288 s.: ill.

3 Perederiy G.P. Bridgekurs. M.: GOSZHELDORIZDAT, 1933. 489 s.: ill.

4. Silnitsky Yu.M. Hengebroer: lærebok. Fordel. Leningrad, 1969. 86 s.: ill.

5. Shchusev P.V. Broer og deres arkitektur. M.: forlag for bygg og arkitektur, 1953. 360 s.: ill.

Broen er en av menneskehetens eldste oppfinnelser. Broer har blitt et slags symbol på menneskelig selvbekreftelse og overvinnelse av naturkreftene. Takket være dem reduseres reisetiden, og handelen og den strategiske betydningen blir rett og slett kolossal.

I henhold til deres bæreevne er broer delt inn i jernbane, fotgjenger, bil og kombinert. I henhold til den statiske utformingen kan broer være bjelke, pontong, avstandsstykke eller fagverk. TravelAsk presenterer de 10 lengste hengebroene som inngår i kategorien avstivningssystemer. Det viktigste kjennetegnet ved slike broer er deres støttestruktur, som er laget av fleksible seler. Takket være den kan kjørebanen være i såkalt hengende tilstand.

Mackinac Bridge (eller "Big Mac")

Broen ligger i Amerika og går over Mackinac-stredet, som forbinder Lakes Huron og Michigan. Lengden på hovedspennet er 1158 meter.

Hyogakustenbron-broen

Sveitsisk bro som krysser elven Ongermanälven. Lengden på hovedspennet er 1210 meter.

Golden Gate-broen

Golden Gate Bridge ble bygget i . Den forbinder San Francisco nord på halvøya med det sørlige Marin County. Hovedspennet er 1280 meter langt.

Verrazano-broen

Nok en amerikansk bro. Forbinder New York-bydelene Brooklyn og Staten Island. Lengden på hovedspennet er 1298 meter.

Qingma-broen

Tsingma-broen ligger i Hong Kong og fungerer som en forbindelse mellom Tsing Yi-øya i øst og Ma Wan-øya i vest. Den har et hovedspenn på 1377 meter.

Humber Bridge

Denne hengebroen med ett spenn ligger i Storbritannia. Den forbinder East Yorkshire og North Lincolnshire. Lengden på hovedspennet er 1410 meter.

Hongyang-broen

Hovedspennet til denne kinesiske broen er 1490 meter. Den forbinder to gamle byer - Yangzhou og Zhenjiang.

Great Belt Bridge

Storebæltsbroen i Danmark er virkelig stor - dens hovedspenn er 1624 meter lang. Den krysser sundet med samme navn og forbinder øyene Fyn og Sjælland.

Xihoumen-broen

Kineserne prøvde hardt og bygde den nest lengste broen i verden, hvis hovedspenn er 1650 meter. Broen forbinder Jintang Island og Cezi Islands.

ABSTRAKT

i disiplinen: "Strukturer av ingeniørstrukturer"

om temaet: HENGEBROER

Innledning 3

1. Kort historisk oversikt over utviklingen av henge- og skråstagsbruer 5

2. Regnbuebroer i stål 8

3. Funksjoner av arkitekturen til metallbroer. 12

4. Funksjoner ved arkitekturen til broer i armert betong 13 Referanser 16

Introduksjon

Hengende strukturer- bygningskonstruksjoner der de bærende hovedelementene, for eksempel tau, kabler, kjetting, masker, platemembraner etc., kun opplever strekkkrefter. Driften av suspenderte strukturer i strekk tillater full bruk av de mekaniske egenskapene til høyfaste materialer (ståltråd, nylontråder, etc.), og deres lave vekt gjør det mulig å dekke strukturer med de største spennene. Hengende strukturer er relativt enkle å installere, pålitelige i drift og kjennetegnes ved arkitektonisk uttrykksevne. Ulempene med hengende strukturer er tilstedeværelsen av ekspansjonsfuger og høy deformerbarhet under påvirkning av lokal belastning. For å imøtekomme trykk, installeres ankerfundamenter eller såkalte konturstrukturer (ringer som omkranser omkretsen av hengende strukturer). Redusering av deformerbarheten til suspenderte strukturer oppnås ved å introdusere stabiliserende elementer - fyrer, seler, avstivningsbjelker, ekstra belter, samt gi suspenderte strukturer en form som tillater forhåndsspenning. Geometrisk uforanderlige hengende strukturer laget av rette elementer (kabler) kalles kabelstag. Hengende strukturer kan være flate eller romlige. Den enkleste typen flat hengende struktur er en kabel festet til støtter med elementer hengt opp fra den som absorberer lokale belastninger. Moderne flate hengende konstruksjoner brukes hovedsakelig i hengebroer, hengende dekker, taubaner, overliggende rørledninger (fig. 1) etc.

Hengebro - en bro der hovedbærekonstruksjonen er laget av fleksible elementer (kabler, tau, kjettinger, etc.) som arbeider i strekk, og veibanen er opphengt. I moderne hengebroer er wirekabler og tau laget av høyfast stål med en strekkfasthet på 2-2,5 GN/m2 (200-250 kgf/mm2) mye brukt, noe som reduserer egenvekten til brua betydelig og gjør det mulig. å spenne over store spenn. Sammen med dette har hengebroer lav stivhet på grunn av det faktum at når en midlertidig last beveger seg over broen, endrer kabelen (kjeden) sin geometriske form, noe som forårsaker store avbøyninger av spennet. For å redusere nedbøyningen er hengebroer forsterket i nivå med kjørebanen med langsgående bjelker eller avstivningsfagverk, som fordeler den midlertidige belastningen og reduserer kabeldeformasjon. Hengebruer, hvor veibanen bæres av en geometrisk uforanderlig opphengsform av rette kabler - kabelstag, kalles kabelstag. Opphengssystemer brukes hovedsakelig til vei- og bybroer ( ris. 1 ). Den største hengebroen, bygget i 1965 ved inngangen til New Yorks Verrazano Bay (USA), har et gjennomsnittlig spenn på 1298 m ( ris. 2 ).

Figur 1. Gangbro over elva. Dnepr i Kiev. 1956-1957

Figur 2. Hengebro i Verrazano Bay. 1965

En kort historisk oversikt over utviklingen av henge- og skråstagsbruer

Ideen om å bruke fleksible strakte elementer av planteopprinnelse (vinstokker, bambus) for å blokkere elver og kløfter oppsto tilsynelatende ved begynnelsen av det menneskelige samfunnet. Ganske pålitelige historiske data indikerer byggingen av slike broer i det gamle Egypt, Sørøst-Asia, Sentral- og Sør-Amerika.

Overgangen fra primitive design av hengebroer til moderne systemer går tilbake til 1600- og 1700-tallet og er assosiert med navnene til Verrantius (Spania), Poyet (Frankrike) og Finlay (England), som fikk patent på sitt opphengssystem.

Første periode Utviklingen av hengebroer, som dateres tilbake til 1700-tallet, er representert av små kjedebroer:

· 1741, England, elv Tees, spennvidde L= 21 m,

· 1785, Tyskland, f. Laan, spenn L = 38 m,

· 1796, USA, L = 29 m og andre.

Andre periode- XIX århundre - preget av den utbredte introduksjonen av nye materialer (støpejern, stål), som ga en kraftig drivkraft til utviklingen av hengebroer.

I 1809 var det bygget rundt 40 hengebroer i Amerika. I 1814 ble det bygget en fotgjengerbro med et spenn på 32 m i London, hvis kjeder var bygd opp av flate ledd forbundet med bolter. I 1816 ble kjeden først erstattet av wirekabel.

1820, England, f. Tweed, L = 110 m - den første hengebroen for vogner.

1834, i Freiburg, bygde franske ingeniører en av de fremragende broene i Europa med et spenn på 265 m. Broen er ekstremt pittoresk, den svever bokstavelig talt over fjelldalen.

1883, USA, New York, Brooklyn Bridge, L = 486 m, nesten doblet verdensrekorden for det største spennet. Et eksempel på en virkelig monumental struktur: effekten av kontrast mellom massive steinpyloner og et åpent nett av kabler, kabler, anheng (tre plan). Sannsynligvis den mest populære broen blant poeter, kunstnere, forfattere - bare husk diktet av V.V. Mayakovsky "Brooklyn Bridge".

1895, England, f. Thames - Tower Bridge-Castle, L = 63 m, er et slags symbol på London, dets landemerke, hvis karakteristiske trekk er kombinasjonen av et midtre trekkspenn og to side - hengende.

Tredje periode– Det nåværende århundret er preget av den raske utviklingen av hengebroer, bruk av vitenskapelige og teknologiske prestasjoner.

1903, USA, New York, Williamsburg Bridge, L = 488 moh.

1930, USA, Detroit, L = 564 m, den første hengebroen, som tok førsteplassen blant alle brosystemer når det gjelder spennlengde, og overgikk Quebec-broen med et spenn på 548 m (metall utkrager-opphengt fagverk).

1931, USA, f. Hudson, L= 1067 m - den første broen som overskred kilometerspennet, og til slutt sikret opphengssystemenes overlegenhet.

1937, USA, San Francisco, Golden Gate Bridge, L = 1280 m, en kilde til nasjonal stolthet for amerikanere (150 000 mennesker samlet seg for å feire 50-årsjubileet for broen i 1987), mottok mange priser for skjønnhet, spesialeffekt fra en oransje kabel mot bakgrunnen av et blått hav.

1965, USA, New York, Verrazano-Narrows Bridge, L = 1298 m - den siste amerikanske verdensrekorden som fortsatt er en amerikansk rekord.

1981, Storbritannia, Humberstredet, L = 1410 moh.

De første hengebroene i Russland ble bygget i St. Petersburg i 1820-1830-årene:

1823, fotgjengerbro i Ekateringofsky Park med et spenn på 15,2 m;

1824, Panteleimonovsky-broen over elven. Fontanka nær sommerhagen, L = 40 m (demontert i 1905 etter ødeleggelsen av den nærliggende egyptiske broen under passasjen av en kavaleriavdeling).

Noen hengebroer for fotgjengere fra den perioden har overlevd til i dag: Pochtamtsky (over Moika), Bankovsky og Lviny (over Griboyedov-kanalen).

1836, Brest-Litovsk, den første hengebroen i Russland på ståltau, L = 89 m.

1847, Kiev, f. Dnepr, fire-spenns bro, L = 134 m, ødelagt av de hvite polene i 1920.

På 1900-tallet På Sovjetunionens territorium ble det bygget en rekke hengebroer med svært store spenn for rørledninger (Amu Darya-elven, L = 660 m; Dnepr-elven, L = 720 m) og en midlertidig bro med et spenn på 874 m over Volga for en transportlinje under byggingen av et vannkraftverk.

Tabell 1. De største hengebroene i verden

Et land	By (sted)	La	Spenn, m	År for ferdigstillelse	Bronavn
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1990	1998	Akashi-Kaikyo (Akashi)
Danmark	Halskov-Sprogö	strede	1624	1997	Store Beldt
Hong Kong (Hong Kong)	O. Lantau	strede	1413	1997	Tsing Ma (Ching-Ma)
Storbritannia	Måke	Humber Bay	1410	1981	Humber
USA	New York	R. Hudson	1298	1965	Verrazano-Narrows
USA	San Fransisco	bukt	1280	1937	Golden Gate
Sverige	Veda-Hornyo	strede	1210	1997	Hoga Husten
USA	Michigan	Mackinac-stredet	1158	1957	Big Mac
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1100	1988	1) Seto Ohashi 2) Minami Bisan Seto
Tyrkiye	Istanbul	Bosporos	1090	1988	Fatah Sultan Mehmet
Tyrkiye	Istanbul	Bosporos	1074	1973	Bosporos
USA	New York	R. Hudson	1067	1931	J. Washington
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1030	1999	Kurushima-Z
Japan	O. Honshu - åh. Shikoku	strede	1020	1999	Kurushima-2
Portugal	Lisboa	R. Tacho	1013	1966	Bridge 25. april (Vinte e Cinco de Abril)
Storbritannia	Edinburgh	vike frem	1006	1964	Forth (Fort Bridge)

Litt informasjon om de første skråstagsbroene: 1817, England, fotgjengerbro, L = 33,5 m 1868, Praha, r. Moldau, L = 146 m, skråfagverk. 1909, Frankrike, Cassagne-broen, L = 156 m, bygget av ingeniør Gisclair.

Mye oppmerksomhet ble viet bygging av broer med skråstag i 1930-1940-årene. i USSR (Magana-elven, L = 80 m; Surkhob-elven, L = 120 m; Naryn-elven, L = 132 m; Zarevshan-elven, L = 145 m).

Generell informasjon om de største hengebroene i verden, inkludert de under bygging, er gitt i tabell 1.

Stål regnbuebroer

I løpet av sin århundregamle historie har mennesket hele tiden forsøkt å gjøre det lettere for seg selv å overvinne vannbarrierer. Ingeniørarbeidet førte til oppfinnelsen av broer, hvis designløsninger ble stadig forbedret og ble mer mangfoldige. Slik fremsto bjelke, bue, ramme, utkrager, kombinert, flytende og vindebroer. En spesiell type er hengebroer. Strukturen deres gjør det lettest mulig å bygge bro over store spenn og reduserer broens egenvekt betydelig.

I klassiske hengebruer er hovedbærekonstruksjonene laget av fleksible elementer, disse kan være tau, stålkabler, kjettinger eller andre opphengte konstruksjoner. Ved å være festet til pyloner installert langs bredden, støtter fleksible bærende elementer brudekket. Men under belastning strekker de seg, noe som reduserer stivheten til broen. For å unngå nedbøyninger er moderne hengebroer forsterket i nivå med kjørebanen med langsgående bjelker eller avstivningsfagverk, som fordeler den midlertidige belastningen og forhindrer deformasjon av de lagte kablene.

Det er også en type hengebro der veibanen bæres av et fagverk av rette tau - kabelstag, som de er navngitt fra - kabelstag. Moderne skråstagsbroer bruker stål og i noen tilfeller armert betong avstivningsbjelker, støttet av skrånende kabelstag og støttet av pyloner. Stagbroer er ganske lette sammenlignet med buede, de er økonomiske og brukes i økende grad på motorveier for å spenne opp til 300 m.

Det er ikke veldig mange hengebroer i Russland. I St. Petersburg ble et lignende designskjema brukt i byggingen av små broer over Moika og Fontanka: Ekateringofsky, Egyptian, Pochtamtsky, Bankovsky, Lviny, etc.
Den mest kjente russiske hengebroen er Krimbroen over Moskva-elven. Broen arvet navnet sitt fra Krim Ford-broen som en gang eksisterte på stedet, som tatarene krysset gjennom under raid på Moskva. Bygget i 1938, med en total lengde på 688 m, var den på den tiden blant de seks beste broene i Europa når det gjelder elvespenningslengde - 168 m. konstruksjonstypen som ingeniør B. P. Konstantinov og arkitekt A. V. Vlasov brukte da de designet. Krimbroen er svært sjelden i verdenspraksis. Pylonene står separat og er ikke koblet sammen på toppen. Til tross for at vekten av metallstrukturene til Krimbroen når 10 tusen tonn, virker broen veldig lett og åpen. Og selv om Krimbroen allerede har blitt et av telefonkortene til hovedstaden vår, med et spenn på mindre enn 700 m, inntar den en mer enn beskjeden plass på verdensranglisten.

I 1997 ble Akashi-Kaikyo-broen bygget i Japan mellom øyene Awaji og Honshu, som to ganger ble inkludert i Guinness Book of Records som den lengste hengebroen, lengden på bare ett spenn er 1991 m, og som den høyeste bro, siden pylonene stiger til 297 m, som er høyere enn en nitti-etasjers bygning. Den totale lengden på denne unike trespennskonstruksjonen er 3910 m Til tross for den enorme størrelsen på broen, er strukturen sterk nok til å tåle vindkast på opptil 80 m per sekund og jordskjelv på opptil 8 på Richters skala. er ikke uvanlig i Fjernøsten. Og enda et interessant faktum: Hvis alle stålkablene til Akashi-Kaikyo-broen ble strukket ut i lengden, kunne de omringe jorden syv ganger!

Brooklyn Bridge, New York, 1883 Moderne utsikt

Bærekonstruksjon - ståltau

Den mest kjente hengebroen i verden er den amerikanske Brooklyn Bridge over East River i New York. Byggingen av denne broen varte i 16 år og ble fullført i 1883. Da var den rekordholder: den hadde det lengste spennet - 486 m og en enorm vekt - 15 tusen tonn Brooklyn Bridge er to-nivå, dets første nivå er gitt over til seksfelts veipassasje, og øverste plan er for gang- og sykkelveger i tre. Under byggingen av Brooklyn Bridge ble ståltau for første gang brukt som en bærende struktur, noe som var overraskende for samtiden. Og selv 50 år senere kalte den beundrende poeten V. Mayakovsky, etter sitt besøk i New York, det "en kamp for strukturer i stedet for stiler, en hard beregning av nøtter og stål." I noen tid ble Brooklyn Bridge ansett som en "selvmordsbro", da de som ønsket å begå selvmord kastet seg i vannet etter å ha mistet jobben under den store depresjonen. Selv et så dårlig rykte hindrer imidlertid ikke broen i å forbli et fantastisk eksempel på oppfinnsom ingeniørkunst og tiltrekke seg mengder av turister.

Golden Gate-broen. San Francisco, 1937

I det østlige USA, i California, er det en annen verdensberømt hengebro - Golden Gate, bygget i 1937, det vil si et år tidligere enn Moskva Krim-broen. Den forbinder de to breddene av sundet med samme navn, som er inngangen til den største naturlige havnen i verden - San Francisco. Broen er hevet 250 m over vannet, og havforinger kan lett passere under den. Denne unike arkitektoniske strukturen kan kalles et av verdens nye underverker. Tross alt, ved utformingen av strukturen, ble ingen datateknologi brukt, og alle beregninger ble utført under veiledning av ingeniør J. Strauss ved å bruke tilsetningsmaskiner og skyveregler. Arkitekten av broen, I. Morrow, brukte elementer fra art deco-stilen når han utviklet designet. Helt fra starten ble brua malt med oransje-rød maling, fordi disse fargestoffene inneholder en blykomponent som beskytter stålet mot rust. Innbyggere i San Francisco fleiper med at broen stadig gjennomgår restaureringsarbeid, fordi når malerne når slutten av broen, må begynnelsen males igjen.

Selv om hengebroer på alle kontinenter er nær hverandre når det gjelder tekniske løsninger, forblir hver av dem et unikt eksempel på arkitektur, har sitt eget unike kunstneriske utseende og er en kilde til stolthet for byer, og til og med hele land.

Krimbroen. Moskva, 1938 Metallkonstruksjoner

Akashi-Kaikyo-broen. Japan.

Akashi-Kaikyo-broen. Japan.

Funksjoner av arkitekturen til metallbroer.

Den støpejernsbuebroen over Severn-elven i England, bygget i 1779, åpnet en ny æra i historien til verdens brobygging. Siden den gang, til tross for den pågående byggingen av steinbroer i 200 år, har den mest progressive retningen innen brobygging blitt utviklingen av strukturer og beregningsmetoder for metallbroer.

Utviklingen av brobygging i denne perioden er assosiert med navnet til den engelske ingeniøren Thomas Telford. Hovedstrukturen anses å være en hengende metallbro på elven. Mereey i Wales, bygget i 1826. Denne kjedebroen i smijern med et spenn på 176,5 m (den største for den tiden) hadde 16 kjettinger som bar en kjørebane på 8,5 m. Som alle opphengssystemer, opplevde den betydelige svingninger fra vinden. Det har blitt renovert flere ganger. I 1939 ble smijernskjedene erstattet av stålkabler og broen kunne bære en tyngre last.

Deretter forbedret T. Telford utformingen av hengebroer av metall med bærende kjeder laget av smijern og brukte det i Conway Bridge, bygget i 1826 i England. Et utvilsomt stadium i broers historie var byggingen i 1845 av ingeniør U-T. Clarke-broen over Donau i Budapest. Broen hadde et rekordspenn på 202,4 m med en total lengde på 400 m og en bredde på veibanen med fortau på 14 m. I denne strukturen ble ideene til Telford videreutviklet, men på grunnlag av vitenskapelig forskning på designene av hengebroer ved bruk av spesielle modeller. I 1850 fullførte R. Stephenson byggingen av Britannia-broen over Menaean-stredet (fig. 29). Enkelheten til denne strukturen fungerte som en drivkraft for den videre utviklingen av jernkassestoler. Det kombinerte systemet til broen over Teimarokol-elven i byen Seltash i England er interessant. Kombinasjonen av en rørformet bue med en kjede førte til utseendet til en fiskeformet fagverk. En parabolsk bue av støpejern med elliptisk tverrsnitt tjener her som den øvre korden av fagverket, en jernkjede fungerer som dens nedre korde, hvorfra en solid bjelke av kjørebanen er opphengt. En bjelke av samme type fungerer også som den øvre strukturen til tilnærmingsovergangene. Når det gjelder parameterne, var broen på ferdigstillelsestidspunktet - 1858 - en av de største i verden. Den hadde to spenn på 132,6 m hver, 17 spenn på 21,2 m hver og var designet for jernbanelast.

I andre halvdel av 1800-tallet. hovedsystemene til metallbroer ble dannet. Gitterbjelkestoler av en lang rekke former ble utbredt i denne perioden. De byttet ut takstoler med en solid vegg. Delte, kontinuerlige og utkragende systemer med parallelle og polygonale belter ble mye brukt.

I Frankrike, som fortsatte å innta en ledende plass i verden når det gjelder utviklingsnivået for ingeniørruter, fikk utformingen av buede broer betydelig utvikling. Blant de fremragende ingeniørkunstverkene er Garabi-viadukten, bygget av Gustave Eiffel nær byen Saint-Flour i 1884. Strukturelt sett er broen en dobbelthengslet halvmåneformet bue som strekker seg over hovedspennet og tilløpsoverganger på høye støtter som svakt avsmalnende oppover. Konturene av viadukten tilsvarer fordelingen av krefter i strukturene og har stor kunstnerisk fortjeneste.

Et betydelig bidrag til utviklingen av strukturer med lang spenn ble gitt av nordamerikanske ingeniører, som ofte måtte bygge broer over brede, dype elver. I 1898 bygde ingeniør L. Book en buebro over Niagara-elven med et spenn på 256 m Men hengebroer er spesielt utbredt i USA. I løpet av kort tid ble det bygget to hengebroer i New York: i 1883 den berømte Brooklyn Bridge med et spenn på 486,5 m, og snart Manhattan Bridge med et spenn på 448 m.

Funksjoner av arkitekturen til armerte betongbroer.

Situasjonen der brobygging utviklet seg i Nord-Amerika var noe annerledes enn i Europa. Hovedtrekkene som bestemte brotypene i USA og Canada var: naturlige forhold, dvs. bredden og dybden av elver, innsjøer og tidevann med samtidig nærhet til steinete jord; rask motorisering av landet; konkurranse.

Behovet for å dekke betydelige spenn og la store havgående fartøyer passere under broer med samtidig evne til å hvile fundamentene til støttene på steinete grunn allerede på slutten av 1800-tallet. førte til bygging av to store hengebroer i New York: Brooklyn og Manhattan. Deretter fortsatte denne retningen å utvikle seg. I 1931 ble byggingen av George Washington Bridge over Hudson River i New York fullført. Flyvningen for første gang overskred en kilometerverdi og var lik 1068 m.

Seks år senere (i 1937) ble Golden Gate Bridge (Golden Gate) bygget i San Francisco, hvis spennvidde på 1280 m forble rekord til 1964.
Amerikanske arkitekter var mye tregere enn europeiske arkitekter til å skille seg fra det kunstneriske synet på eklektisisme, derfor arkitektoniske former i ånden til 1800-tallet. dukket opp på amerikanske broer i ganske lang tid.

I etterkrigstiden ble armert betongbroer utbredt, noe som delvis skyldtes mangel på metall i mange europeiske land. Armert betong har nesten fullstendig erstattet stål i bruer med små og mellomstore spenn og har vært mye brukt i konstruksjon av bruer med spenn på 150-250 m.
Utviklingen av armerte betongbroer er preget av den økende bruken av forspente konstruksjoner, hvis bruk har endret proporsjonene til broer, noe som gjør dem lettere.

Jakten på den mest rasjonelle designordningen, som varte i de første 15 årene av etterkrigstiden, er hovedtrenden som bestemte "ansiktet" til verdens brobygging i denne perioden.

Den neste tilstanden som påvirket arkitekturen til transportstrukturer er motorisering. Motorisering, som kom til Europa noe senere enn i USA, endret tilnærmingen til utformingen av broer betydelig, og i samsvar med dette, deres komposisjonelle og fantasifulle egenskaper. Først av alt bør det bemerkes at bredden på broer har økt, og i noen tilfeller fremveksten av broer med passasje på to nivåer. Sikkerhetskrav var en av grunnene til å forlate byggingen av buede veibruer med trafikk under. De sterkt økte trafikkstrømmene har ført til fremveksten av flere nye typer brukonstruksjoner og endringer i gamle bruovergangselementer. Først og fremst påvirket dette brohodeområdets natur i byer. Det moderne brohodet er
kompleks transportutveksling på flere nivåer. Utseendet endret sammensetningen og skalaen til selve broen, så vel som forholdet til hele komplekset av brostrukturer med byen. Et eksempel på et moderne brohode er Kingston Bridge, bygget i 1970 i Glasgow. Severinsky-broen i Köln (arkitekt G. Lomer) har også en stor transport- og fotgjengerutveksling. Endringen i utseendet til brohodeområdet ga en annen tolkning av den romlige strukturen til hele strukturen. Utseendet til buede overganger og ramper på tilnærmingene beriket sammensetningen av broen og gjorde den mer mettet. Systemet med utviklede tilnærminger er vanligvis plassert i betydelig avstand fra vollen, så broen slutter å være en del av bare elvefasaden, men får en tettere komposisjonell forbindelse med de indre kvartalene i byen.

Teknologi begynte å få spesiell betydning på midten av 60-tallet. XX århundre Dette fenomenet er av generell karakter og påvirker ikke bare konstruksjon, men også alle andre typer produksjonsaktiviteter. Den teknologiske faktoren har alltid vært til stede i brobygging. Men aldri før har den teknologiske prosessen bestemt den endelige formen på bygget i så stor grad. Valget av design for en bro begynte i stor grad å bli bestemt av brukervennligheten til et bestemt teknologisk opplegg. Byggeprosessen påvirker nye designutviklinger; begrepet "high-tech" og "low-tech" design dukket opp. En av de moderne metodene for å installere armert betongspenn er suspendert montering eller dens variasjon i konstruksjonen av broer laget av monolitisk betong - suspendert betong. Dens popularitet førte til fremveksten av et stort antall ramme-cantilever og ramme-hengebroer.

Liste over brukt litteratur

1. En kort historisk oversikt over utviklingen av henge- og skråstagsbruer. Bakhtin S.A., Ovchinnikov I.G., Inamov R.R.

2. Henge- og skråbroer. Design, beregning, designfunksjoner: Lærebok. godtgjørelse. Saratov: Sarat. stat tech. Univ., 1999. 124 s.

3. Tsaplin S. A., Suspension Bridges, M., 1949; Veiingeniørens håndbok, [vol. 6], M., 1964

4. Magasin "World of Metal", Evgeny Ignatiev.

Gena, er det veldig vanskelig for deg å bære ting?
Vel, hvordan kan jeg fortelle deg, Cheburashka... det er veldig vanskelig
La meg bære ting, og du bærer meg
Det er en flott idé av deg

Riktig lastomfordeling gjør underverker.

Den første broen ble oppfunnet av en ukjent gammel mann som kastet en flat stein eller en trestamme over en bekk for ikke å gå ut i kaldt vann igjen. Slik fremstod den enkleste bjelkekonstruksjonen som fortsatt brukes i dag der det er mulig å klare seg med kort spenn.
Men hvis brua kastes i stor høyde eller over et dypt sund, der hver ny støtte betyr nye kostnader og nye tekniske vanskeligheter, må det iverksettes ytterligere tiltak. Tross alt virker to krefter samtidig på brospennet - spenning nedenfra og kompresjon ovenfra. Hvert spenn har en styrkegrense, og hvis denne styrken stadig økes, vil også vekten av avstivningsbjelken øke, og brua vil en dag falle sammen under vekten.

Hengebro- en bro der hovedbærekonstruksjonen er laget av fleksible elementer (kabler, tau, kjettinger, etc.) som arbeider i strekk, og veibanen er opphengt. Hengebroer er en glimrende idé som lar deg omfordele lasten fra en bjelke til en kabel eller kjede og klare deg uten ekstra støtter.
Hengebroer kan bøye seg under sterk vind eller seismiske belastninger uten at det går på bekostning av integriteten til strukturen, mens mer stive broer må bygges sterkere og tyngre.

Hovedspenningene i en hengebro er strekkspenninger i hovedkablene og trykkspenningene i støttene er små spenninger i spennet. Nesten alle kreftene i støttene er rettet vertikalt nedover og stabiliseres av kabler, slik at støttene kan være svært tynne.

Under påvirkning av egen vekt og tyngden av brospennet, henger kablene og danner en bue nær en parabel. En ubelastet kabel opphengt mellom to støtter har form av en såkalt "kledningslinje", som er nær en parabel i horisontal seksjon.

Kjedelinjen er den svarte stiplede linjen, parabelen er den røde linjen.

Hvis vekten av kablene kan neglisjeres, og vekten av spennet er jevnt fordelt langs broens lengde, får kablene form som en parabel. Hvis vekten av kabelen er sammenlignbar med vekten av veibanen, vil formen være mellom en kontaktledning og en parabel.

Summen av kreftene må være null.

De viktigste støttekablene (eller kjettingene) er hengt opp mellom pyloner installert langs bredden. Vertikale kabler eller bjelker er festet til disse kablene, som veibanen til broens hovedspenn er opphengt på. Hovedkablene fortsetter bak pylonene og er festet på bakkenivå. Forlengelse av kabler kan brukes til å støtte to ekstra spenn.

Hovedspennet kan gjøres veldig langt med et minimum av materiale. Derfor er bruken av et slikt design svært effektivt når man bygger broer over brede kløfter og vannbarrierer eller elver med sterk strøm. I moderne hengebroer er ståltau og tau laget av høyfast stål med en strekkfasthet på ca. 200-250 kgf/mm² mye brukt, noe som reduserer egenvekten til brua betydelig.

Når du lager en brodesign, bør du alltid ta hensyn til mulige naturkatastrofer, for eksempel sterk vind eller jordskjelv. På 1800- og begynnelsen av 1900-tallet skjedde det flere brofeil på grunn av resonansen broen opplevde da tropper passerte over den.

Nesten alle brokollapser skjer under brobygging.

Tacoma Bridge, USA

Hengebro i USA, i delstaten Washington, bygget over Tacoma Narrows. Den ble åpnet for trafikk 1. juli 1940. Selv under byggingen ga byggherrene det kallenavnet "Galloping Gertie" på grunn av det faktum at i vindfullt vær svaiet veibanen kraftig (på grunn av den lave høyden på avstivningsbjelken). Dette skremte ikke noen slike fenomener forekommer ganske ofte.

Lengden på det sentrale spennet er 854 m; bredde - 11,9 m; diameteren på støttekablene er 438 mm.

Fire måneder senere, 7. november 1940, med vindstyrker på rundt 65 km/t, skjedde det en ulykke som førte til ødeleggelse av broens sentrale spenn. Trafikken var i det øyeblikket svært liten, og den eneste føreren av bilen som befant seg på broen klarte å forlate den og rømme.

Broen var verdt å bygge bare for deretter å filme ulykken:

I mange lærebøker kalles årsaken til ulykken fenomenet tvungen mekanisk resonans, når den ytre frekvensen av endring i vindstrømmen sammenfaller med den interne vibrasjonsfrekvensen til brokonstruksjonen. Den virkelige årsaken var imidlertid dynamiske torsjonsvibrasjoner (fladder) på grunn av undervurdering av vindbelastninger ved utforming av strukturen.

Etter ødeleggelsen av broen startet aktiv forskning innen aerodynamikk og aeroelastisitet. Disse vitenskapelige studiene endret radikalt tilnærmingen til utformingen av lange spennbroer.

Golden Gate, San Francisco, USA

Dette er en av de vakreste og mest gjenkjennelige broene i verden.

Golden Gate Bridge ble bygget over sundet med samme navn i Nord-California og forbinder San Francisco med Marin County.

I nesten tretti år, fra åpningen i 1937 til 1964, var Golden Gate den største hengebroen i verden, selv nå er den fortsatt den nest lengste hovedspennbroen i USA.

Den totale lengden på brua, inkludert tilnærminger, er 2737 m, lengden på hovedspennet (avstanden mellom tårnene) er 1280 m, høyden på støttene er 227 m over vannet, og vekten er 894 500 tonn. Høyden på veibanen over vannflaten ved høyvann er 67 m. Bredden på brua er 27 meter (inkludert kjørebanen - 19 m og fortau - 3 m hver).

Kjøretøytrafikken på brua utføres i seks kjørefelt. I gjennomsnitt passerer hundre tusen biler over broen per dag. Antall kjørefelt i hver retning varierer avhengig av trafikkflyten. Vanligvis på hverdagsmorgen vil du se fire kjørefelt på vei sørover (inn til byen) og to kjørefelt nordover (ut av byen). I kveldsrushet er det motsatt.

For å fordele belastningen jevnt på tauene og støttene, ble det utført konstruksjon i to retninger fra hver av støttene.

Broen ble opprinnelig malt med en blybasert primer og et blybasert ytre strøk og pusset opp etter behov. Rødt bly er et sterkt oksidasjonsmiddel, og dette er ansvarlig for de høye anti-korrosjonsegenskapene til maling basert på det. Siden 1990 har det av miljømessige årsaker blitt brukt akrylemulsjon for det ytre laget. Broen vedlikeholdes nå av et team på 38 malere som utbedrer områdene som er mest berørt av korrosjon.

Diameteren på hver av de to hovedkablene er 92 centimeter (de er vridd fra 27 572 galvaniserte ståltråder med en diameter på 4,9 mm), og lengden er 2 332 meter.

Tverrsnitt av en kabel som inneholder 27 572 ledninger.

Hver 15. meter senkes 250 par vertikale kabler med en diameter på 6,8 cm hver fra støttekablene.

Under driften ble broen modernisert flere ganger, spesielt de vertikale tauene ble erstattet, den seismiske motstanden til brokonstruksjonen ble styrket, veibanen og fortauene ble reparert, belysningen ble forbedret og ekstra rekkverk ble installert.

• Dokumentarfilm Construction of the Golden Gate Bridge
• Den offisielle nettsiden til Golden Gate Bridge
• Film om rekonstruksjonen av broen

Av alle de gigantiske strukturene skråstagsbroer, kanskje de fleste gleder øyet med deres skala, kombinert med letthet og delikatesse. En skråstagsbro regnes som en type hengebro, men den har en viktig forskjell: det er ingen fleksibel bærekonstruksjon. Belastningen på bjelken overføres til høye støtter (pyloner) gjennom et system av kabler. Det er to grunnleggende design for å feste kabler til en pylon – viftestil og harpestil. I det første tilfellet er en bunt med kabler festet til ett punkt, og deretter, som en vifte, divergerer for å koble til på forskjellige punkter med avstivningsbjelken.

Hvis broen er laget i harpestil, er kablene festet til forskjellige punkter på pylonen og går nesten parallelt med avstivningsbjelken. Fra et synspunkt av strukturell stabilitet er "vifte" -alternativet å foretrekke - dette minimerer veltemomentet som overføres til pylonen, men ... hvis det er for mange kabler, er det ganske vanskelig å fjerne dem fra ett punkt fra en ingeniørmessig synspunkt. I dette tilfellet velges et mellomalternativ - nærmere viften, men kablene er festet til pylonen i kort avstand fra hverandre.

Fyr- dette er ikke en enkel metallkabel, men en kompleks, "flertråds" struktur som består av individuelle tynne kabler (tråder). For eksempel er det 205 tråder i kablene som støtter et av TV-tårnene i Spania i vertikal stilling.

Fordelen med en flertrådet design er at når man fester en pylon og en avstivningsbjelke til ankrene, festes hver "tråd" separat og strammes separat i ankerstrukturen. Og det som er spesielt interessant er at en egen tråd kan trekkes ut av kabelen og byttes ut om nødvendig. Inne i kablene kommer kablene ikke i kontakt med hverandre: i tillegg til galvanisering er hver av dem beskyttet mot korrosjon av en ekstra flette av polyetylen med høy tetthet.

Rio Antirio, Patras, Hellas

Rion-Andirion-broen er en skråbro over Korintbukta.

Den passerer over vannet i en høyde på mer enn 50 meter, og gir nok plass til selv de største skipene. Broens design er villedende enkel: 368 skinnende kabler, 4 koniske pyloner og en gul båndvei som lyser om natten.

Broen åpnet 7. august 2004. Lengden på brua er 2.880 meter med tre lange spenn på 560 meter hver. Bredden på brua er 27,2 meter. Broen har evnen til å bevege seg fra hverandre når Peloponnes beveger seg bort fra fastlands-Hellas (med 3,5 cm per år).

Under utviklingen av prosjektet var det nødvendig å overvinne følgende vanskeligheter: gitt den lange lengden på broen (som ikke tillot en buet bro), var bunnen av bukta for dyp (opptil 60 meter), og steinen i bunnen (silt, sand og leire) var for myk til å fungere som en solid støtte for bromaster. Legg til listen over problemer tung skipstrafikk, hyppige jordskjelv, og det faktum at broen måtte bygges over en tektonisk bruddlinje.

Brokonstruksjonen bæres av fire enorme pyloner. For å styrke jorda ble enorme metallsylindere hamret i bunnen - 30 m lange og 2 m i diameter. Det er mer enn hundre under bunnen av hver pylon. En gruspute 3 meter tykk ble helt på toppen av den forberedte basen.

Størrelsen på pylonbasene var større enn noen gang før, hver omtrent halvannen fotballbane. Basen til hver pylon tok rundt 2 tusen tonn armering og 19 millioner liter betong. Vekten på pylonbasen er 64 tusen tonn, for tung til å løfte. Så ingeniører designet en kolossal struktur med 32 luftrom for å la den flyte. Tauing krevde en effekt på 25 tusen hk en isbryter måtte bestilles fra Norge, en sjelden gjest i gresk farvann.

Den første flytende pylonen ble ferdigstilt i mai 2011. Det var nødvendig å installere den på plass med høy nøyaktighet (opptil 10 cm), koordinatene ble bestemt ved hjelp av GPS. Etter å ha slept pylonen ble den sikret med kabler fra tre skip og begynte etter hvert å bli oversvømmet slik at den sto nøyaktig på grusbedet. Plutselig, ved berøring av bunnen, løsnet kabelfestet på et av skipene, noe som førte til at byggerne bommet med 30 cm. Som et resultat av brainstorming ble det bestemt at det ville være billigere og raskere å flytte hele broen med 30 cm. cm enn å løfte og montere denne masten.

Bropylonene er ikke festet til bunnen av kanalen på noen måte, de står rett og slett under påvirkning av tyngdekraften på et massivt fundament. Dette gir fordeler i tilfelle et jordskjelv, støttene vil ganske enkelt gli langs grusbunnen og vil ikke bli utsatt for kritiske støtbelastninger. Av samme grunner er "oksene" laget hule innvendig - jo mindre massen er, jo mindre seismisk påvirkning. Den første delen er den åttekantede kroppen til distansen. Den støtter toppen av oksen, en omvendt pyramide som fungerer som base for støttene til de fire pylonene. Store støtter samles på toppen av pylonen, som igjen støtter en massiv metallbrakett som kablene er festet til. Braketten er laget av blånet stål, 30 m høy, og kablene festes til den. Hele vekten av veien faller på dem.

Brokonstruksjonen inneholder 368 kabler med en total lengde på 40 km, totalt 4500 tonn stål ble brukt til dem.

Veien er ikke stivt festet, den er hengt opp som en huske, og under jordskjelv kan den bevege seg fritt uten å bli utsatt for de mest ødeleggende støtene.

Seks måneder etter at broen åpnet, brakk en av kablene på masten og falt direkte ned på broen. Kjøretøytrafikken ble umiddelbart stanset. En ekspertkommisjon slo fast at det brøt ut brann på pylonen på grunn av et lynnedslag. Likkledet ble raskt gjenopprettet og broen ble åpnet igjen.

Millau Viaduct, Millau, Frankrike

Millau-viadukten er den høyeste skråstagsbroen i verden, nær byen Millau i Sør-Frankrike. Broen flyter over skyene. Skaperne av denne strukturen måtte kjempe med jordskred og vind som noen ganger nådde hastigheter på 130 km/t, kraftige stormer når broen bare hang i luften.

Broen består av et åtte-spenns stålveidekke støttet av åtte stålsøyler. Den 32 m brede veibanen veier 36 000 tonn, det vil si 4 ganger mer enn Eiffeltårnet. Lerretet består av 173 sentrale caissons, den virkelige ryggraden til strukturen, som sidedekkene og ytre caissons er tett loddet til. De sentrale caissonene består av seksjoner 4 m brede og 15-22 m lange.

Veien har en svak stigning på 3 %, synkende fra sør til nord, og en kurvatur på 20 kilometer i radius for å gi sjåførene bedre sikt.

Trafikken kjøres i to felt i hver retning, i tillegg er det to reservefelt.

Hver av søylene støtter pyloner som er 97 meter høye. Først ble søylene satt sammen, sammen med midlertidige støtter, deretter ble deler av lerretet trukket ut gjennom støttene ved hjelp av satellittstyrte hydrauliske jekker med 600 millimeter hvert 4. minutt.

Viadukten har tre verdensrekorder:

• Den høyeste støtten i verden er 245 m;
• Høyden på P2-pylonen sammen med støtten når 343 m;
• Den høyeste veibanen i verden: 270 m over bakken på det høyeste punktet.

Hver pylon er festet til 11 par kabler som støtter veibanen. Kabeltrykk: 900 tonn for de lengste.

Hvert tau fikk trippel korrosjonsbeskyttelse (galvanisert, belagt med beskyttende voks og ekstrudert polyetylenkappe). Det ytre skallet på kablene langs hele lengden er utstyrt med rygger i form av en dobbel spiral. Hensikten med en slik innretning er å unngå at det renner vann nedover kablene, som ved sterk vind kan forårsake vibrasjon av kablene, noe som vil påvirke stabiliteten til viadukten. Finnen introduserer turbulens i de innkommende luftstrømmene og reduserer dermed de negative effektene av vind og regn.

For å motstå deformasjon av metallplaten på grunn av biltrafikk, har Appia-forskerteamet utviklet en spesiell asfaltbetong basert på mineralharpiks. Myk nok til å tåle deformasjon av stål uten å sprekke, det må imidlertid ha tilstrekkelig motstand til å oppfylle motorveikriterier (slitasje, grep, motstand mot spordannelse, henging osv.). Det tok to år med forskning for å finne den «perfekte formelen».

Støtter, lerret, pyloner og kabler er alle utstyrt med et stort antall sensorer. De ble designet for å overvåke den minste bevegelse av viadukten og evaluere stabiliteten etter slitasje. Sensorer ved foten av P2-støtten, som er utsatt for den tyngste belastningen, registrerer ethvert skift fra normen med en mikrometer. Dette utstyret er i stand til å gjøre opptil 100 målinger per sekund.

Akashi-Kaikyo, Japan

Akashi Kaikyo er den lengste hengebroen i verden. Den totale lengden er 3911 m. Pylonene er 298 m høye, som er høyere enn en 90-etasjers bygning. Åpnet 5. april 1998.

Først ble det bygget to betongfundamenter for pylonene i bunnen av Akashi-stredet. For konstruksjonen av denne broen ble det utviklet spesiell betong som ikke oppløses i vann når den helles. For raskt å levere materialet ble det bygget et betongproduksjonsanlegg rett i land.

Neste trinn var å trekke kablene. For å gjøre dette var det nødvendig å strekke et ledetau fra en pylon til en annen. Den ble trukket over ved hjelp av et helikopter. Da begge kablene i 1995 ble strukket og installasjonen av veibanen kunne begynne, skjedde det uventede: byen Kobe ble offer for et stort jordskjelv med en styrke på 7,3. Pylonene tålte jordskjelvet, men på grunn av endringer i topografien til bunnen av sundet flyttet en av pylonene 1 m til siden, og dermed krenket alle beregninger. Ingeniører foreslo å forlenge veibjelkene og øke avstanden mellom kablene som henger fra hovedkablene. Byggearbeidet, forsinket i ikke mer enn en måned, er gjenopptatt. Installasjonen av veibanen ble fullført i 1998.

Brodesignet har et system med dobbelthengslede avstivningsbjelker som gjør at den tåler vindhastigheter på opptil 80 m/s, jordskjelv med styrke opp til 8,5 og motstår sterke havstrømmer. For å redusere belastningene som virker på broen, er det et system med dynamiske vibrasjonsdempere.

Foreløpig er det kun den øvre delen av spennkonstruksjonene som brukes til å flytte biler, men det er også en nedre teknisk etasje, hvor det i fremtiden kan legges et jernbanespor. Også fra lavere nivå kan du komme inn i pylonene, og deretter gå ut til toppene deres, hvor du kan se en vakker utsikt over Kobe og havet.

Hvis du strekker ut alle ståltrådene (5,23 mm i diameter) til støttekablene til Akashi-Kaikyo-broen, kan de omkranse kloden mer enn syv ganger. * Brolegger. Megamaskiner - YouTube

Avslutningsvis er det verdt å merke seg at mange store broer (Millau-viadukten, den russiske broen og broen i Mexico) ofte har vært sentrum for offentlig kritikk for deres høye kostnader. Selvfølgelig, i ethvert land, har skattebetalere rett til sin egen vurdering om effektiviteten av å bruke offentlige midler, men fortsatt vil broene forbli stående og vil absolutt være nyttige for fremtidige generasjoner.

En hengebro er en bro hvis hovedbærende konstruksjon er laget av fleksible elementer. Slike elementer kan være tau, kabler, alle slags kjettinger og andre lignende elementer. Disse elementene utfører såkalt strekkarbeid. Og den delen av broen, som er veibanen, er følgelig opphengt på disse fleksible elementene.

Bruk av hengebroer er ofte forbundet med manglende evne til å installere broen på bærestolper. Dette kan utgjøre en fare for eksempel der det er hyppig skipstrafikk. Også populariteten til hengebroer skyldes det faktum at selve delen, som er kjørebanen, kan gjøres ganske lang.

Selve utseendet til hengebroene er en ganske stilig design som ser monumental og verdig ut. Et slående eksempel på en hengebro er den vakreste og mest berømte broen i Amerika, som bærer det harmoniske navnet "Golden Gate".

Design og bygging av hengebro

Strukturelt ser en hengebro slik ut. På spesielle konstruksjoner, eller pyloner som de kalles, som er plassert langs bredden, er det opphengt kabler, som representerer hovedelementene for konstruksjonen.

Bjelker som har en vertikal posisjon er allerede hengt opp fra disse støttekablene. Disse delene av broen er designet for å feste lerretet til dem, som blir veibanen til broen. Hovedkablene stopper ikke ved mastene, men fortsetter helt inn til land, hvor de forsterkes på bakkenivå. Som regel skyldes en slik fortsettelse av lengden på kablene ytterligere fiksering av hele brokonstruksjonen, samt ytterligere spenn som er plassert før starten av pylonene.

Under påvirkning av tyngdekraften kan en hengebru endre sine strukturelle kvaliteter, derfor forsterkes slike bruer nå ved å legge ytterligere forsterkende elementer langs veibanen. Denne forsterkningen utføres ved bruk av spesielle bjelker lagt på langs og såkalte takstoler, som er designet for å fordele belastningen på broen. Dermed forblir brostrukturen ubevegelig, noe som garanterer sikkerhet og stabilitet.

Kjennetegn og egenskaper ved konstruksjonen av hengebroer

Fordelene med hengebroer inkluderer å minimere materialkostnadene selv med et veldig langt brospenn. Konstruksjonen av denne typen bro kan gjøres ganske høyt over vannoverflaten, noe som tillater fri bevegelse av skip. Også de store fordelene med denne typen bro fremfor andre inkluderer fraværet av støtteanordninger i utformingen av en slik bro.

Og dette sparer for det første materiale. Og for det andre lar det deg unngå situasjoner med ødeleggelse av broer på grunn av fjellfeil, eller for eksempel under en sterk elvestrøm. Siden utformingen av denne broen har elastiske egenskaper, gjør dette den mer utsatt for slike fenomener som sterke vindkast eller seismiske belastninger, som igjen er en beskyttende egenskap, siden broen på støtter i dette tilfellet må forsterkes betydelig.

Men denne typen bruer har også noen ulemper. Disse inkluderer for eksempel det faktum at under kraftige vindkast kan bevegelsen på broen avbrytes, siden broen kan begynne å svaie voldsomt. I sterk vind er brostøttene også mest utsatt for dreiemoment, noe som igjen krever installasjon av et spesielt sterkt fundament, spesielt på steder med ustabil jord. Hengebruer brukes sjelden som jernbanebroer, siden for styrken til konstruksjonen må lastfordelingen til denne typen bruer være jevn.