BUILDING BIG: Bridge Basics
Es gibt mehr als eine halbe Million Brücken in den Vereinigten Staaten, und Sie verlassen sich jeden Tag auf sie, um Hindernisse wie Bäche, Täler und Eisenbahnschienen zu überqueren. Aber wissen Sie, wie sie funktionieren? Oder warum sind einige Brücken gekrümmt, während andere gerade sind? Ingenieure müssen viele Dinge berücksichtigen – wie die zu überspannende Entfernung und die Art der verfügbaren Materialien -, bevor sie die Größe, Form und das Gesamtbild einer Brücke bestimmen.
Seit der Antike haben Ingenieure drei Haupttypen von Brücken entworfen, um allen Kräften der Natur standzuhalten.
Balkenbrücke
Die Balkenbrücke…
besteht aus einem horizontalen Balken, der an jedem Ende von Pfeilern getragen wird. Das Gewicht des Balkens drückt direkt auf die Pfeiler. Je weiter die Pfeiler voneinander entfernt sind, desto schwächer wird der Strahl. Aus diesem Grund überspannen Balkenbrücken selten mehr als 250 Fuß.
Werfen Sie einen Blick auf die Kräfte, die auf Balkenbrücken wirken!
Schauen Sie sich andere Arten von Balkenbrücken an!
Freitragende Brücke:
Firth of Forth
besteht aus einer Anordnung von Dreiecken. Fachwerkbrücken werden üblicherweise aus einer Reihe von geraden Stahlstangen hergestellt. Die Firth of Forth Bridge in Schottland ist eine freitragende Brücke, eine komplexe Version der Fachwerkbrücke. Starre Arme erstrecken sich von beiden Seiten von zwei Pfeilern. Diagonale Stahlrohre, die von der Ober- und Unterseite jedes Piers vorstehen, halten die Arme an Ort und Stelle. Die Arme, die in die Mitte ragen, werden nur einseitig gestützt, wie wirklich starke Sprungbretter. Diese „Sprungbretter“, freitragende Arme genannt, tragen eine dritte, zentrale Spannweite.
Schauen Sie sich die Kräfte an, die auf Fachwerkbrücken wirken!
Antikes römisches Aquädukt
hat große natürliche Stärke. Vor Tausenden von Jahren bauten die Römer Bögen aus Stein. Heutzutage bestehen die meisten Bogenbrücken aus Stahl oder Beton und können bis zu 800 Fuß überspannen.
Werfen Sie einen Blick auf die Kräfte, die auf Bogenbrücken wirken!
Schauen Sie sich an, wie Bogenbrücken gebaut werden!
Hängebrücke:
Golden Gate Bridge
Sehen Sie, wie Kräfte auf Hängebrücken wirken!
Schauen Sie sich eine andere Art von Hängebrücke an!
Nachdem Sie die Grundlagen der Brücke gemeistert haben, testen Sie Ihre Fähigkeiten im Brückenbau in der Bridge Challenge!