Broer er strukturer, der hjælper med at overvinde forhindringer, reducerer rejsetiden. Moderne strukturer er bygget af materialer, der kan modstå tunge belastninger.
Hvad er broerne
En bro er en fortsættelse af vejen gennem en forhindring. Det kan forbinde bredden af en flod eller passere over en travl motorvej og danne en udveksling. Moderne broer klassificeres efter følgende kriterier:
- til hovedformålet
- ved konstruktiv beslutning
- i længde og bredde
- efter driftsperioden
- efter den anvendte type byggematerialer.
Mange moderne broer har et specifikt formål. På dette grundlag klassificeres de i:
- fodgænger;
- vej;
- jernbane;
- kombineret.
Kombinerede broer indebærer bevægelse af bil- og jernbanetransport (sporvogne, tog) langs dem. Sådanne designs er universelle, men for at sikre folks sikkerhed er det undertiden nødvendigt med præcis trafikstyring.
Ifølge de dimensionelle egenskaber skelnes broer ud:
- lille (længde op til 25 m);
- medium (længde 25-100 m);
- stor (længde over 100 m);
- fritidsfag.
Faciliteter uden for klassen inkluderer strukturer, hvis længde overstiger 300 m, og afstanden mellem spændvidder er 60 meter eller mere. Denne type struktur inkluderer også komplekse broer med ikke-standardiserede statiske ordninger såvel som dem, hvis længde overstiger 500 m, og afstanden mellem spændvidder er mindre end 60 m.
Moderne broer er bygget af forskellige materialer, som hver har sine egne fordele og ulemper. På dette grundlag er strukturer opdelt i:
- træ;
- sten;
- armeret beton;
- stål;
- stålarmeret beton.
For at bestemme hvilken type bro broen tilhører, skal du vide, hvilket materiale overbygningens bund er lavet af. Hvis understøtningerne og spændene er lagt ud for eksempel fra murværk, men der er træelementer i strukturen, betragtes strukturen stadig som sten.
For broer med stålarmeret beton er basen lavet af armeret beton og stålelementer, der er forbundet med ankre, der absorberer forskydning mellem stål og beton.
I henhold til varigheden af deres levetid er broer opdelt i:
- midlertidig;
- permanent.
Permanente strukturer er konstrueret af mere holdbare materialer, da sådanne strukturer kræver langvarig brug. Midlertidige strukturer er ofte lavet af træ.
Typer af strukturer af moderne broer
Under hensyntagen til den konstruktive løsning kan broer opdeles i flere grupper:
- bjælke;
- buet;
- konsol;
- kabelstød;
- hængende (ophængt).
Bærebroer
Bjælkebroen har en enkel struktur. Det dukkede allerførst op, da folk begyndte at smide træstammer over vandhindringer for at kunne komme til den anden side. Bjælkebroen er en vandret struktur. Den står på understøtninger på begge sider. Dets hovedelementer er bjælker og bindingsværk, der overfører belastningen til broens base. Bjælker og bindingsværk er en del af strukturen, der kaldes et span. Spændvidde er:
- dele;
- konsol;
- uklippet.
Moderne bjælkebroer er bygget af armeret beton, stål, men der er også trækonstruktioner, som også er kendetegnet ved deres pålidelighed.
Buede broer
Grundlaget for opførelsen af en buet bro er en bue (hvælving), som kan være lavet af stål, armeret beton, individuelle armerede betonblokke. En buet struktur kan bestå af et span, og derefter falder hovedbelastningen på de ekstreme understøtninger. Hvis broen består af flere tilsluttede strukturer, fordeles belastningen på alle mellemliggende og ydre understøtninger.
Hængebroer
Hængebroernes vigtigste bærende struktur er lavet af fleksible elementer, der inkluderer reb og kæder. Det fungerer i spænding, og kørebanen er suspenderet. Hængebroer kaldes hængebroer, men dette udtryk bruges ikke i konstruktionsterminologi.
Denne type struktur bruges i tilfælde, hvor broens længde er lang, men det er ikke muligt at installere mellemstøtter. Forsendelseskanaler er et godt eksempel på sådanne steder. Ved opførelsen af moderne hængebroer anvendes yderligere bjælker til at reducere belastningen på kørebanen. Højstyrke ståltove bruges som ophængningsunderstøtninger. Hængebroer har mange fordele, herunder evnen til at bygge højt over vandet og relativ lethed. De kan bøjes under indflydelse af stærk vind eller jordskælv uden at skade strukturen. Andre typer broer skal bygges tungere og mere massive. I nogle situationer er mangel på stivhed tværtimod en ulempe. Hængebroer kan bøjes, når lasten er ujævnt fordelt, hvorfor jernbanestrukturer sjældent bygges efter dette princip.
Kabelstagsbroer
Kabelstængebroer er en type hængebroer. I dette tilfælde er flere pyloner forbundet med kørebanen ved hjælp af stålkabler (kabler). I sådanne broer er kablerne forbundet direkte til mastene, og dette er deres forskel fra ophængte strukturer. Den største fordel ved skråstagsbroer er kørebanens lavere mobilitet. De kan også bygges med det formål at flytte jernbanetransport.
Cantilever broer
Cantilever broer er strukturer med spændvidde, der hænger uden for understøtningerne. De bruges til store længder og bredder. I øjeblikket er de næsten aldrig bygget. Cantilever-broer ser imponerende ud, men de er vanskelige at fremstille og har andre ulemper. Deres stabilitet afhænger af basisspændets stabilitet. Hvis den er beskadiget, kan hele strukturen gradvist kollapse.
Ramme broer
I rammesystemer danner spændene og strukturen en enkelt struktur. Rammerne reducerer bøjningsmomentet markant. Rammebroer har ikke væsentlige fordele i forhold til bjælkebroer, men på samme tid kræver deres konstruktion store økonomiske og arbejdsomkostninger. Derfor er de sjældent bygget. Deres anvendelse er berettiget i konstruktionen af broer designet til at krydse dybe kløfter. I dette tilfælde giver skrå stillinger dig mulighed for at lukke lange åbninger.
Nogle moderne broer er komplekse og kan klassificeres i flere kategorier på én gang. Når du vælger broens størrelse, dens designfunktioner, produktionsteknologi og materiale, skal formålet tages i betragtning. Ikke kun strukturens holdbarhed og styrke, men også menneskers sikkerhed afhænger af, hvor betænksom og korrekt denne beslutning viser sig at være.