Obsah
- Dizajn visutého mosta
- Všeobecná koncepcia visutého mosta
- Výhody visutého mosta
- Nevýhody visutého mosta
- Sada pre zavesenie káblov
Len málo konštruktov vytvorených človekom môže okamžite inšpirovať úctou z diaľky (alebo blízko), tak, ako visutý most môcť.Táto kategória veľmi dlhých, elegantne symetrických štruktúr zahŕňa niektoré z najznámejších mostov na svete, vrátane Brooklynského mosta v New Yorku, Golden Gate Bridge v San Franciscu a Akashi Kaikyo Bridge v Japonsku.
Dôvodom visutých mostov je možné stavať na veľkolepé dĺžky (blízko 4 km alebo 2,5 míle od roku 2019) je to, že ich jedinečný podporný systém veže a káblov umožňuje, aby niektoré zo síl, ktorým musí most vydržať, boli premiestnené laterálne cez káble kotviace body na zemi na oboch stranách mosta. Túto zásadu môžete preskúmať sami v experimente do-it-yourself.
Dizajn visutého mosta
Závesné mosty majú charakteristický vzhľad, z ktorých najvýznamnejšou je dvojica veže ukotvené do zeme (obvykle pod riekou, jazerom alebo morskou vodou). Tieto podpery podporujú dve hlavné paralely káble bežiaci od konca do konca mosta cez vrcholy veží, tvoriaci v strede matematicky známu krivku tvaru paraboly.
Z hlavných káblov je zavesených niekoľko zvislých káblov a podopierajú paluba ktoré slúžia mostom ako hlavná funkcia umožňujúca prechod cez medzeru. Typicky je tu najmenej jedna vozovka. Dĺžka paluby medzi vežami sa nazýva hlavné rozpätie, Dĺžky mostíka na oboch stranách tohto rozpätia sa často rovnajú dĺžke hlavného rozpätia.
Všeobecná koncepcia visutého mosta
Predstavte si seba a identického spoločníka stojaceho oproti sebe vo vzdialenosti asi 3 metre. Predstavte si, že každý z vás drží obe ruky vysoko nad hlavou a že každá ruka - všetci štyria medzi vami - podopiera dlhé lano, ktoré visí takmer k podlahe medzi vami.
Ak ľudia stojaci za každým z vás mali pomaly aplikovať rovnakú horizontálnu rovinu napätie na konce obidvoch lán, odtiahnuté od stredu tejto improvizovanej fyzickej strany, laná by sa kĺzali dozadu cez ruky vašich a vašich priateľov, pričom „U“ lán by sa postupne približovalo k vodorovnej čiare medzi vašimi a vašimi spoločníckymi rukami.
Teraz si predstavte sériu menších lán prehodených cez dve hlavné laná na každej strane a pripevnených k 20-stopovej, ľahkej doske, ktorá sedí na zemi medzi nohami medzi vašimi a vašimi priateľmi. Ak by napätie bolo dostatočné, doska by sa zdvihla z podlahy, keď by sa hlavné laná viac napínali. Ak ste vy a váš priateľ „zovreli“ dosku na miesto medzi kolenami, táto „paluba“ by bola podopretá vežami aj káblami.
Výhody visutého mosta
Visuté mosty sú ľahké a flexibilné, pretože toľko z nich pozostáva z káblov a sú vyrobené tak, aby sa húpali vetrom a iným napätím. Nadmerná tuhosť (a to môže byť kontraintuitívne) je nevýhodou v mostoch a iných štruktúrach, ktoré sú vystavené strihovému namáhaniu a iným neobvyklým silám.
Paluba je vyrobená z materiálov, ktoré sú stlačiteľné a zároveň sú schopné vydržať napätie (predĺženie), čo umožňuje mierne ohnutie nahor a nadol bez zlomenia. Nadmerný výkyv by, samozrejme, sám spôsobil nebezpečenstvo.
Nevýhody visutého mosta
Hlavnou nevýhodou visutých mostov je ich citlivosť poškodenie vetrom, dôsledkom týchto mostov je obrovská veľkosť a ľahká konštrukcia.
Aby sa zvýšila stabilita, sú visuté mosty niekedy vybavené hlavným nosníkom, ktorý slúži ako spodná paluba. Toto nielen posilní most, ale niekedy tiež umožní, aby na most prešiel väčší objem premávky.
Sada pre zavesenie káblov
Môžete si vyrobiť jednoduchý visutý mostový model z každodenných materiálov pre domácnosť a triedu, ako sú slamky na pitie pre palubu, sláčikové káble, maskovacie pásky, kancelárske sponky a podobne. V sekcii Zdroje nájdete ukážku aktivity v triede pre mladšie a stredné školy.