Som ingeniørstudent eller ingeniør kan du være interessert i bygninger som er både vakre og nyttige.
Bascule-broen er en type flyttbar bro som har vært et ingeniørunderverk i mer enn hundre år.
Ikke bare kan båter passere gjennom disse broene uten problemer, men de viser også frem de intrikate designene og kompliserte systemene som får dem til å fungere.
Bli med oss mens vi ser på hvordan basculebroer fungerer, ingeniørbragdene som gjør dem mulige, og hvordan de har endret transport og infrastruktur.
Gjør deg klar til å bli overrasket over den smarte ingeniørkunsten bak disse moderne ingeniørvidunderene.
Introduksjon til Bascule Bridges
Formell definisjon:
En bevegelig bro, som hovedsakelig består av et utkragende spenn som strekker seg over en kanal, roterer om en horisontal akse parallelt med vannveien.
En basculebro er en type bevegelig bro som bruker en motvekt for å holde et spenn eller blad balansert når den svinger opp for å gi plass til båter å passere under.
Basculebroer kan være enkeltfløyede eller dobbeltfløyede, og de er den vanligste typen bevegelig spenn fordi de åpner seg raskt og bare trenger en liten mengde energi for å fungere samtidig som den lar sjøtrafikken passere gjennom i alle høyder.
Mekanisme og design av baskulebroer
Ved hjelp av tannhjul, motorer og motvekter kan spennene til basculebroer svinge opp.
Broen er støttet på en akse som er vinkelrett på dens langsgående senterlinje og løfter seg langs tyngdepunktet.
Dette skaper en balanse for det/de løftede spennene på begge sider av den horisontale dreieaksen.
I motsetning til vertikale heisbroer, når denne broen er åpen, er det ingen vertikal hindring i elvens vei.
Andre typer bevegelige broer
Ikke alle broer som kan flyttes er baskulebroer.
Dette er noen andre vanlige typer:
- Vertikale løftebroer som hever en del av broen vertikalt ved hjelp av kabler, trinser, motorer og motvekter.
- Svingbroer som snur på et pivotlager i midten.
Oppdag den fascinerende verden av Bascule Bridges
Fortsatt vanskelig å forstå? La meg endre synspunktet litt:
Kommende ingeniører, vær oppmerksom! Hvis du ønsker å bli en brobyggermester, husk bare dette ene nøkkeltipset: når du er i tvil, sett bare en gigantisk vippe over vannet!
Ok, kanskje det ikke er fullt så lett å bygge en bascule-bro, men det er ingen tvil om at disse interessante og imponerende strukturene kan bevege seg.
Så, la oss ta en titt på bascule-broer og finne ut hvordan de fungerer (og tock).
Ok, det var bare en spøk laget for å se ut som en TV-reklame.
La oss nå gå tilbake til forklaringen.
Hvordan Bascule Bridges fungerer
Basculebroer er en type vindebro som har to blader eller spenn som er motvekt og kan bevege seg opp på en horisontal akse for å la båter passere under.
Når broen svinger opp, hjelper motvektene med å balansere hver side, noe som hjelper broen å bevege seg opp.
De fleste bevegelige broer rundt om i verden er bascule-broer.
Typer Bascule Bridges
Det er to hovedtyper baskulebroer: de med ett blad og de med to.
En enfløyet bro består av flere deler som alle er forbundet med hverandre.
Motvektene er plassert på toppen av broen.
Den faste tappen (noen ganger kalt en "Chicago" bascule) snur rundt en stor aksel som hever spennet (e).
Chicago bascule har fått navnet sitt fra stedet der den brukes mye.
Det er en forbedring av den faste tappen laget av Joseph Strauss.
Med tofløyede baskulebroer av typen Strauss er maskineriet for å åpne broen innebygd i de store molokonstruksjonene.
Sammenlignet med andre typer bevegelige broer, har tofløyede basculebroer mest plass til skip.
Vertikale løftebroer
Vertikale heisbroer er som heiser fordi de bruker kabler, trinser, motorer og motvekter for å heve en del av broen.
Basculebroer er forskjellige fra vertikale heisbroer ved at når de er åpne, er det ingen vertikal hindring for elvetrafikk.
Design og prosjektering av Bascule Bridges
Bascule-broer er kompliserte konstruksjonskonstruksjoner som krever en dyp forståelse av lastfordeling, materialvitenskap og maskinteknikk.
Selv om det kan være mulig å tegne en grunnleggende kontur av en basculebro, krever det mye dyktighet og overholdelse av designkoder og standarder for å lage en basculebro som fungerer.
Faktorer som påvirker Bascule Bridge Design
Utformingen av en basculebro kan endres avhengig av hvor den er, hvor stor den er og hva den brukes til.
Når du designer en basculebro, er det et par ting som må tas i betraktning.
- Trafikkmengde og type: Ved prosjektering av brua skal det tas hensyn til mengden og typen trafikk som skal krysse den.
- Vannveiens forhold: Broen må bygges for å tåle de sterke strømmene, bølgene og tidevannet i vannveien.
- Bruspennlengde: Lengden på bruas spenn skal planlegges slik at det er nok plass til vassdragstrafikk og brua er stabil.
- Materialer: Når du velger materialer til broen, må du tenke på ting som hvor sterke de er, hvor lenge de vil vare, og hvor motstandsdyktige de er mot korrosjon.
Strukturelle komponenter i en Bascule Bridge
Noen av de viktigste delene av en bascule-bros struktur er:
- Base: Broens base er vanligvis laget av stål eller betong, og den fungerer som broens fundament.
- Tårn: På hver side av basen er det to tårn som holder motvektene og kablene som hever og senker broen.
- Motvekter: To store motvekter er på hver side av tårnet.
De balanserer vekten av broen når den stiger og faller.
- Kabler: Kabler kobler hver ende av broen til hvert tårn og hjelper til med å heve og senke broen.
- Spenn: Et rektangulært spenn sitter på toppen av basen og kan heves med kabler koblet til motvekter slik at vannveitrafikk kan passere under.
Engineering Adventures: Bascule Bridge
Tips: Slå på bildetekstknappen hvis du trenger det. Velg "automatisk oversettelse" i innstillingsknappen hvis du ikke er kjent med talespråket. Du må kanskje klikke på språket til videoen først før favorittspråket ditt blir tilgjengelig for oversettelse.
Brukssaker
| Brukt i: | Beskrivelse: |
|---|---|
| Navigering av vannveier: | Basculebroer brukes oftest for å la båter og skip passere gjennom vannveier. Basculebroer brukes ofte i havner, havner og andre vannveier hvor store skip må passere gjennom. Broen heves og senkes ved hjelp av et motvektsystem, som gjør prosessen rask og enkel. |
| Komme seg rundt med tog: | Basculebroer brukes også ofte i jernbanesystemer for å flytte mennesker og gods. Brua går opp for å slippe tog forbi, og den går ned igjen etter at toget har gått trygt gjennom. Denne typen bro er nyttig på steder der det ikke er nok plass til en vanlig bro eller tunnel. |
| Transport på vei: | Basculebroer kan også brukes til å forbinde veier, spesielt i byer der det ikke er nok plass til en vanlig bro. Brua går opp slik at høye skip eller båter kan passere under den. Når vannveien er klar, går broen ned igjen. Denne typen bruer kan bidra til å redusere trafikkorkene og gjøre trafikkflyten bedre. |
| Fasiliteter for industri og produksjon: | Bascule-broer kan også brukes i fabrikker og andre industrielle omgivelser for å flytte store maskiner eller utstyr over vannveier. Denne typen bro er spesielt nyttig på steder der det ikke er nok plass til en tradisjonell bro eller hvor tung last må flyttes raskt og enkelt. |
| Bruk til rekreasjon: | Basculebroer kan også brukes for moro skyld, som i marinaer eller andre steder med vannveier. Denne typen bruer kan være en unik og interessant funksjon for båtfolk og besøkende, samt en måte å kontrollere trafikken og stoppe kø i travle områder. |
Konklusjon
Avslutningsvis viser bascule-broen hvor kreative ingeniører kan være og hvor viktig det er å bygge infrastruktur som ikke bare er nyttig, men som også ser bra ut.
Ikke bare gjør disse broene det enkelt for båter å passere, men de legger også til skjønnheten og karakteren til en by.
Mens vi fortsetter å presse grensene for ingeniørkunst, kan vi se tilbake på bascule-broen for å se hva som kan gjøres når kunst og vitenskap kommer sammen.
Bascule-broen er en virkelig prestasjon av moderne ingeniørkunst, enten det er på grunn av hvor godt motvektene fungerer sammen eller hvor sterke stålbjelkene er eller hvor vakre designene er.
La oss fortsette å presse oss selv til å bygge ting som er både nyttige og vakre, og la oss holde bascule-broens historie i live for fremtidige generasjoner.
Lenker og referanser
Strukturinspeksjonsmanual Del 3 – Bevegelige strukturer Kapittel 2 – Bascule Bridges:
https://wisconsindot.gov/dtsdManuals/strct/inspection/insp-fm-pt3ch2.pdf
Bevegelige broer:
Wikipedia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Bascule_bridge
Dele på…
