Innehåll
Strålar och valv är två av de äldsta, enklaste broarna i historien och är fortfarande konstruerade idag. Stilarna kan lätt differentieras med stödets form. Balkbroar använder enkla, vertikala stolpar för att upphänga en rak, horisontell bro, medan bågbroar använder en böjd stödstruktur.
Beam Bridge viktfördelning
I sin grundform är balkar den enklaste brokonstruktionen med allt från en upphöjd motorväg till plankor av trä över en liten dike som bildar en balkbro. Vikten som placeras på en balkbro pressas direkt nedåt, mot varje underlag, vilket gör den mellersta delen av bron till den svagaste. Balkbroar använder vertikala stöd för att säkra vikten över längre avstånd. Men oavsett antalet stöd eller hur de är placerade är den svagaste punkten alltid direkt i mitten, längst mellan varje stöd.
Arch Bridge viktfördelning
Berömda som används av romarna för akvedukter och gångvägar, använder bågbroar en rundad struktur för att pressa vikten från mitten utåt mot varje ände. I stället för att ha någon punkt på bryggstödets vikt på egen hand, skjuter bågarna vikten jämnt ut till stöden. Genom design är ingen punkt i en båge svagare än någon annan, där bågen faktiskt arbetar för att hålla sig själv. Denna jämna viktfördelningsmodell informerar broens utformning, med broens mittpunkt är ganska tunn jämfört med någon annan punkt. Detta märks mest i rundade, enbågsbroar där mitten är den högsta och tunnaste platsen i strukturen.
Styrka
En bågsbro är starkare än en balkbro, helt enkelt för att strålen har en svag punkt i mitten där det inte finns något vertikalt stöd medan bågar trycker vikten utåt mot stödet. Detta är en anledning till att balkbroar vanligtvis är begränsade till korta sträckor, sällan mer än 250 fot, även om en serie balkbroar, som kallas ett "kontinuerligt spann", ofta används för att utvidga broarnas längd. Bågbroar har under tiden använts för att täcka mycket långa avstånd, med upp till 800 fot för en enda båge. Den längsta enbågsbron (från maj 2011), Chaotianmen Bridge i Kina, har en huvudspänning på mer än 1 800 fot och totalt mer än 5 700 fot. Den längsta kontinuerliga spanbron i världen, Ponchartrain Causeway i Louisiana, sträcker sig över 24 mil lång men de två spännvidden på kausbanan använder 2 243 och 1 500 individuella balkbroar för att täcka den längden.
Fördelar och nackdelar
Även om båda typerna av broar kan byggas för att ge ett stabilt stöd över långa avstånd, är det ofta estetik, material och spelrum som gör skillnaden. Många stöd måste användas för att sträcka en balkbro över en lång sträcka, sett med Ponchartrian Causeway, och balkbroar byggs lågt för att använda färre material, vilket gör det mycket svårt för båtar att passera under bron. Den nödvändiga mängden balkar kan också göra bron fula. Samtidigt kan bågar byggas högre med färre stödbalkar, vilket gör avståndet under bron till en stor fördel. Den stora spännvidden på bågen och den fria utsikten under den kan göra bågbroar till en spektakulär syn. Medlet för att bygga en bågsbro, börjar i båda ändar och bygga utåt tills mötet i mitten, gör dem emellertid mer komplicerade och dyra att bygga.