สะพานแขวน , สะพาน ด้วยสายเคเบิลเหนือศีรษะที่รองรับถนน สะพานแขวนสมัยใหม่มีน้ำหนักเบาและสวยงาม และสามารถขยายได้ไกลกว่าสะพานรูปแบบอื่นๆ พวกเขายังเป็นหนึ่งในสะพานที่แพงที่สุดในการสร้าง แม้ว่าสะพานแขวนสามารถสร้างให้แข็งแรงพอที่จะรองรับรถไฟบรรทุกสินค้าได้ แต่สะพานเหล่านี้เกือบทั้งหมดได้รับการออกแบบสำหรับการจราจรทางรถยนต์
สะพานจอร์จ วอชิงตัน สะพานจอร์จ วอชิงตัน สะพานแขวนสำหรับยานพาหนะข้ามแม่น้ำฮัดสัน สหรัฐอเมริกา เจฟฟรีย์ ซิลเวสเตอร์/เอฟพีจี
บูดาเปสต์: สะพานโซ่ Széchenyi สะพานโซ่ Széchenyi เหนือแม่น้ำดานูบ บูดาเปสต์ Wilfredo Rodríguez (หุ้นส่วนสำนักพิมพ์ของ Britannica)
สะพานแขวนรับน้ำหนักแนวตั้งผ่านสายเคเบิลโค้งด้วยความตึง ภาระเหล่านี้จะถูกส่งต่อไปยังหอคอยซึ่งบรรทุกโดยการบีบอัดในแนวตั้งกับพื้นและไปยังจุดยึดซึ่งต้องต้านทานการดึงสายเคเบิลเข้าด้านในและบางครั้งในแนวตั้ง สะพานแขวนสามารถมองได้ว่าเป็นโค้งกลับหัวที่ตึงเครียดโดยมีเพียงหอคอยที่บีบอัด เนื่องจากดาดฟ้าถูกแขวนในอากาศ ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่เคลื่อนที่มากเกินไปภายใต้น้ำหนักบรรทุก ดาดฟ้าจึงต้องหนักหรือแข็งหรือทั้งสองอย่าง
สะพานแขวน สะพานแขวนที่มีแรงดึงแทนด้วยเส้นสีแดงและแรงอัดด้วยเส้นสีเขียว สารานุกรมบริแทนนิกา, Inc.
ตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 ทฤษฎีการโก่งตัวถูกนำมาใช้ในการออกแบบสะพานแขวนเพื่อคำนวณว่าดาดฟ้าแนวนอนและสายเคเบิลโค้งทำงานร่วมกันเพื่อบรรทุกของได้อย่างไร ทฤษฎีการโก่งตัวที่ตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2431 โดยนักวิชาการชาวออสเตรีย Josef Melan อธิบายว่าเด็คและสายเคเบิลเบี่ยงตัวอย่างไรภายใต้แรงโน้มถ่วง ดังนั้นเมื่อช่วงขยายยาวขึ้นและโครงสร้างที่แขวนอยู่จะหนักขึ้น ความแข็งที่ต้องการของเด็คก็จะลดลงตามจริง ทฤษฎีการโก่งตัวมีอิทธิพลเป็นพิเศษต่อการออกแบบในช่วงทศวรรษที่ 1930 เนื่องจากวิศวกรพยายามลดอัตราส่วนของความลึกของคานต่อความยาวของช่วงเพื่อให้ได้รูปลักษณ์ที่เบาและสง่างามยิ่งขึ้นโดยไม่ลดทอนความปลอดภัย
เมื่อสะพานที่ต้องใช้เสาถูกสร้างขึ้นเหนือแหล่งน้ำ ฐานรากจะถูกสร้างขึ้นโดยการจมกระสุนลงไปในก้นแม่น้ำและเติมด้วยคอนกรีต Caissons เป็นกล่องหรือกระบอกสูบขนาดใหญ่ที่ทำจากไม้ โลหะ หรือคอนกรีต ในกรณีของสะพานแขวน หอคอยจะถูกสร้างขึ้นบนยอดกระสุน หอคอยสะพานแขวนในยุคแรกเป็นหิน แต่ตอนนี้เป็นเหล็กหรือคอนกรีต ขั้นต่อไป ที่ยึดจะถูกสร้างขึ้นที่ปลายทั้งสองข้าง ซึ่งปกติแล้วจะเป็นคอนกรีตเสริมเหล็กพร้อมแถบเหล็กตาที่ฝังไว้เพื่อยึดสายเคเบิลไว้ ขอบตาคือความยาวของโลหะที่มีรู (หรือตา) ที่ปลาย สายเคเบิลสำหรับสะพานแขวนแรกๆ บางส่วนทำจากเหล็กดัดที่ขอบตา อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน สายเคเบิลทำมาจากลวดเหล็กหลายพันเส้นที่หมุนรวมกันที่ไซต์ก่อสร้าง การปั่นทำได้โดยรอกสลิงที่นำลวดแต่ละเส้นข้ามด้านบนของหอคอยไปยังจุดยึดที่อยู่ตรงข้ามและด้านหลัง ลวดจะถูกมัดและปิดเพื่อป้องกันการกัดกร่อน เมื่อสายเคเบิลเสร็จสมบูรณ์ สายแขวนก็จะแขวน และในที่สุดดาดฟ้าก็ถูกสร้างขึ้น—โดยปกติโดยส่วนของดาดฟ้าที่ลอยอยู่บนเรือ ยกขึ้นด้วยปั้นจั่น และยึดไว้กับสายแขวน
สายเคเบิลสำหรับสะพานแขวน การออกแบบแบบตัดขวางสำหรับสายไฟแบบขนาน เกลียวเชือก และขอบตาที่ใช้ในการก่อสร้างสะพานแขวน สารานุกรมบริแทนนิกา, Inc.
หนึ่งในรูปแบบทางวิศวกรรมที่เก่าแก่ที่สุด สะพานแขวนถูกสร้างขึ้นโดยคนโบราณโดยใช้เถาวัลย์สำหรับสายเคเบิลและติดตั้งถนนหรือทางเดินบนสายเคเบิลโดยตรง มีการแนะนำประเภทที่แข็งแกร่งกว่ามากในอินเดียเกี่ยวกับศตวรรษที่ 4นี้ที่ใช้สายถัก ไม้ไผ่ และต่อมาเป็นโซ่เหล็ก โดยมีถนนถูกระงับ
ในยุคปัจจุบัน สะพานแขวนเป็นทางออกที่ประหยัดสำหรับปัญหาความยาวน้ำที่ไหลผ่านลำธารหรือบริเวณอื่นๆ ที่หาท่าเทียบเรือในลำธารได้ยาก อังกฤษ ฝรั่งเศส อเมริกัน และวิศวกรคนอื่นๆ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 ประสบปัญหาด้านความมั่นคงและความแข็งแกร่งอย่างมากต่อแรงลมและภาระหนัก ความล้มเหลวเป็นผลมาจากพายุ หิมะตกหนัก และฝูงปศุสัตว์ เครดิตสำหรับการแก้ปัญหาส่วนใหญ่เป็นของ John Augustus Roebling วิศวกรชาวอเมริกันที่เกิดในเยอรมันซึ่งเพิ่มโครงยึดเว็บที่ด้านใดด้านหนึ่งของถนนของเขาและสร้างโครงสร้างที่แข็งแรงจนทำให้เขาสามารถเชื่อม Niagara Gorge ที่ Niagara Falls ได้สำเร็จ นิวยอร์ก , แม่น้ำโอไฮโอที่ Cincinnati และสุดท้ายในผลงานชิ้นเอกของเขา the สะพานบรูคลิน ทอดข้ามแม่น้ำตะวันออกระหว่างบรู๊คลินกับ แมนฮัตตัน ที่นครนิวยอร์ก
สะพานบรูคลิน เมืองนิวยอร์ก สะพานบรูคลิน ซึ่งทอดข้ามแม่น้ำอีสต์ นครนิวยอร์ก Joshua Haviv/Shutterstock.com
เทคนิคการหมุนสายเคเบิลสำหรับสะพานแขวนถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส Louis Vicat ซึ่งเป็นผู้ร่วมสมัยของ Roebling วิธีการของ Vicat ใช้วงล้อเคลื่อนที่เพื่อขนสายเคเบิลที่ต่อเนื่องกันจากจุดยึดด้านหนึ่งขึ้นไปบนหอคอย ลงไปที่จุดกึ่งกลางของสะพาน ขึ้นไปบนหอคอยด้านที่ไกลออกไป ทอดสมอ ที่ซึ่งลูกเรือได้รับล้อ ทอดสมอเกลียว และคืนล้อ วางเกลียวใหม่ จากเส้นขนานที่ต่อเนื่องกันเหล่านี้ สายเคเบิลถูกสร้างขึ้น
การพัฒนาที่สำคัญอีกประการหนึ่งในสะพานแขวนสมัยใหม่คือ กระบอกลม ซึ่งอนุญาตให้วางรากฐานของท่าเรือได้ในระดับความลึกมาก เริ่มแรกถูกใช้โดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส อังกฤษ และอเมริกัน รวมถึง Washington Roebling ซึ่งสร้างสะพานบรูคลินของบิดาเขาให้เสร็จ
วิลลัสมีหน้าที่อะไร
ในช่วงทศวรรษที่ 1930 วิศวกรชาวอเมริกันได้ทดลองคานแข็งแบบแคบแทนโครงยึดรางเพื่อทำให้ถนนแข็งทื่อ แต่ความล้มเหลวของสะพานทาโคมาแนโรวส์ในปี 1940 ภายใต้แรงแอโรไดนามิกได้กระตุ้นการกลับคืนสู่โครงยึดราง ภายหลังคานกล่องที่มีเสถียรภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้เข้ามาแทนที่โครงยึดเว็บ
Tacoma Narrows Bridge การล่มสลายของสะพาน Tacoma Narrows Bridge รัฐวอชิงตัน ปี 1940 หอสมุดรัฐสภา วอชิงตัน ดี.ซี. (LC-USZ62-46682)
สะพานค้ำยันได้รับการพัฒนาโดยวิศวกรชาวเยอรมันที่เมืองโคโลญ ดึสเซลดอร์ฟ และที่อื่นๆ ในช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 ในรูปแบบนี้หอคอยเดียวที่จุดกึ่งกลางรองรับถนนโดยใช้สายเคเบิลจำนวนหนึ่ง การพัฒนาอีกช่วงหนึ่งของทศวรรษ 1960 โดยมีเป้าหมายเพื่อลดเวลาในการก่อสร้าง คือการผลิตสายเคเบิลในร้าน ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 สะพานแขวนสามแห่ง ( ( โกลเด้นเกท ในซานฟรานซิสโก ช่องแคบเวอร์ราซาโน ในนิวยอร์กซิตี้ และสะพานฮัมเบอร์ ใกล้ฮัลล์ ประเทศอังกฤษ) มีความยาวช่วงหลักมากกว่า 1,200 เมตร (4,000 ฟุต)
ซานฟรานซิสโก: สะพานโกลเดนเกต สะพานโกลเดนเกต ซานฟรานซิสโก HD คลั่งไคล้/โฟโตเลีย
โลหะผสมเหล็กสมัยใหม่สามารถขยายได้กว้างกว่ามาก และตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 20 มีการสร้างสะพานแขวนจำนวนมากที่ทำลายสถิติในเอเชีย ที่ยาวที่สุดคือสะพานช่องแคบอาคาชิ (1998) ซึ่งยาว 1,991 เมตร (6,530 ฟุต) ระหว่างเกาะ ฮอนชู และชิโกกุใน ญี่ปุ่น . ในปี 2019 ประเทศจีนได้สร้างสะพานแขวนที่ยาวที่สุดเป็นอันดับสองและสามของโลก: สะพาน Yangsigang Yangtze River ซึ่งมีความยาว 1,700 เมตร (5,577 ฟุต) ในหวู่ฮั่น (หูเป่ย) และสะพาน Nansha ซึ่งมีความยาว 1,688 เมตร (5,538 ฟุต) ในเมืองตงกวน ( กวางตุ้ง ).
สะพาน Akashi Kaikyo สะพาน Akashi Kaikyo ที่ทอดยาวไปตามช่องแคบ Akashi ทางตะวันตก-กลางของญี่ปุ่น Kim Rötzel
Copyright © สงวนลิขสิทธิ์ | asayamind.com