Stagbro

Stag- eller hengebro
( Stagbro ( no) - Pont à haubans (fr) )

Iroise Bridge (Frankrike, 1994)
Forutgående Hengebro
I slekt Ekstradosert bro
Etterkommer Sideavstand kabelstagbro , selvforankret hengebro , motvektspylon kabelstagbro
første bruk Før 1595. Eldste fortsatt eksisterende eksempel: Bluff Dale Steel Bridge ( Texas , 1890)
Ta opp Russki Island Bridge ( Vladivostok , 2012) ( 1104 m )
type broer Fotgjengere, biler, lastebiler, lett- og tungbane
lys rekkevidde middels til lang
materialer) Stålkabler, konstruksjonsstål, for- og etterspent betong
Mobil Ja
design vanskeligheter Halv
hjelpestrukturer Nei
ordninger

En stagbro , i sivilingeniør , er en bro hvis dekk er hengt opp fra en eller flere sentrale pyloner ved hjelp av skjermer . Den skiller seg fra hengebruer fordi hovedkablene i disse er ordnet fra molo til molo, og støtter dekket med vertikale sekundærkabler, og fordi hengebruene hovedsakelig fungerer i trekkraft, og kabelstag har deler som fungerer i trekkraft og andre i kompresjon.. Det finnes også varianter av disse broene der avstiverene går fra dekket til søylen som ligger på den ene siden, og derfra til bakken, eller så er de festet til en enkelt søyle som Alamillo-broen i Sevilla .

Historikk

De første poengsummene

Den tidligste utformingen av en skråstagsbro stammer fra 1617. Den ble publisert i Venezia av en venetiansk lærd, Fausto Veranzio , i en samling Machinae Novae Fausti Verantii siceni . Treplattformen er støttet av jernkjeder hengt opp fra tårn plassert på hver av de to breddene. Denne brotypen finnes også i Afrika med vinranker, og i Asia med bambusstiver.

Den første skråstagsbroen som ble bygget dateres tilbake til 1784 og ble designet av tyskeren Carl Imanuel Löscher (1750-1813). Den er 12 m lang og laget av metall og tre.

To britiske ingeniører, James Redpath og John Brown, bygde gangbroen King's Meadows Bridge over elven Tweed i 1817 , som hadde et kabelstagsspenn på 33,6 m . Støttene var kabler forankret til pullerter i støpejern. [ 1 ] Et system med skrå kjeder ble tatt i bruk i 1817 for Dryburgh Abbeys bro over Tweed. Den hadde et spenn på 79,3 m . Det var allerede registrert at gangtrafikk på broen forårsaket vibrasjoner som lett kunne fortrenge kjettingene. Broen ble ødelagt av sterk kuling.

I 1821 var det arkitekten Poyet som foreslo å bygge et dekk hengt opp fra tårn ved hjelp av jernstenger plassert i en vifteform. I 1823 studerte ingeniøren og matematikeren Henri Navier (1785-1836) denne typen bro med skråkjeder.

I 1824 bygde den tyske arkitekten Gottfried Bandhauer (1790-1837) en skråstagsbro for å krysse Saale-elven ved Nienburg . Dens sentrale spenn er 78 m . Imidlertid hadde denne broen en stor pil og kollapset under vekten av mengden. Motley bygde en skråstagsbro ved Tiverton i 1837. Hartlley bygde en skråstagsbro i 1840. Samtidig ble Manchester Ship Canal Bridge med vifteformede stag installert. Clive foreslo i 1843 et originalt festesystem, en blanding av opphengskabler anordnet parallelt og i en vifte.

I 1858 tok Rowland Mason Ordish sammen med William Henry Le Feuvre patent på et hengebrosystem med kabelstag. Den ble implementert på Franz Josef Bridge i Praha og senere på Albert Bridge i London.

Slutten av det 19.  århundre - begynnelsen av det 20.: isolerte prestasjoner

Mange av de tidligste hengebroene var hybride henge-/stagbroer, for eksempel gangbroen som ble bygget i 1817 ved Dryburg Abbey . James Dredge ville patentere Victoria Bridge i Bath (Storbritannia, 1836) og senere Albert Bridge (1872), i London , og Brooklyn Bridge (1883). Brodesignere oppdaget at kombinasjonen av begge teknologiene gjorde det mulig å bygge stivere broer. Et eksempel på dette er Niagara Falls Bridge bygget av John Augustus Roebling (1806-1869).

Det eldste og mest kjente eksemplet på en ekte skråstagsbro er Bluff Dale Steel Bridge, som ligger i Bluff Dale , Texas , USA , bygget i 1890 av E. E. Ruyon. [ 2 ]​ [ 3 ]​ På 1900  -tallet inkluderer de mest banebrytende eksemplene Albert Gisclard , med Cassagnes Bridge (1899), der den horisontale komponenten av kraften til kablene kompenseres av en horisontal stagkabel, og dermed forhindrer betydelig kompresjon av dekket.

Systemet ble assosiert med Leinekugel Lecocqs konsollbroer [ 4 ] ved Lézardrieux-broen i 1925 i et ganske komplisert system. Året etter designet og bygde Eduardo Torroja , en spansk ingeniør, en skråstagsbro for Tempul-akvedukten nær Jerez de la Frontera ; [ 5 ] For å unngå å støtte en brygge i elven, hevet han den sentrale delen fra 17 til 34 m og lettet vekten med to sett kabler som han hengte opp fra pylonene. Han oppnådde deretter ønsket strekk ved å aktivere jekker plassert under passasjen til kablene på toppen av pullertene.

Men dette var isolerte prestasjoner.

Fra 1952 til i dag: oppgangen

Selve studiet av skråstagsbroer dateres tilbake til tidlig på 1950-tallet. Tyske eller til og med japanske ingeniører er generelt kreditert som faren ( Wakato Bridge ), noe som virker unøyaktig med tanke på datoene. Fritz Leonhardt plasserer studiet av krysset av Rhinen i Düsseldorf i 1952 med tre verk av samme familie basert på en idé av arkitekten Friedrich Tamms: Nordbrücke, Kniebrücke og Oberkasseler Rheinbrücke, men realiseringen ble senere.

Franz Dischinger fullførte Strömsundbroen i Sverige i 1955, som generelt regnes for å være den første skråstagsbroen av stål. Dette ble fulgt i 1961 av gangbroen over Schiller Street i Stuttgart , designet av Fritz Leonhardt, og av Leverkusen (1965) og Bonn-North Bridges (1967), designet av Hellmut Homberg. Men Albert Caquot var raskere og ville bygge en ny skråstagsbro av betongdekke over Donzère-Mondragon-kanalen, Donzère-Mondragon- broen ved Pierrelatte i 1952, [ 6 ] som kan betraktes som den første moderne skråstagsbroen, men likevel sterkt påvirket av tidligere design.

Andre nøkkelpionerer på den tiden inkluderte Fabrizio de Miranda , Riccardo Morandi og Fritz Leonhardt . Svært få kabler ble brukt på denne tiden, som i tilfellet med Theodor Heuss sin bro i Düsseldorf i 1958. Bruken av få kabler økte imidlertid byggekostnadene kraftig, så moderne broer har mange flere kabler. Tiden har sett skråstagsbroer komme inn i brodesign og fortrenge utkragende broer .

Siden den gang har det blitt bygget mange skråbroer rundt om i verden.

Generelle funksjoner

Skruebroer opptar en mellomting mellom stålmotvekt og hengebroer . En hengebro krever flere kabler (og mer stål), og en motvektsbro krever mer stål for sin konstruksjon, selv om de fra et strukturelt synspunkt ville være broer som fungerer i motvektsmodus.

Denne typen bruer brukes i mellomstore og store spenn med lys som varierer fra 300 meter til en kilometer, for eksempel i sund og bukter, men for spenn større enn en kilometer brukes for tiden bare hengebroer. Hvis konstruktøren vurderer det og bunnforholdene tillater det, kan skråstagsbroer bygges med påfølgende spenn som spenner over mer enn én kilometer, slik tilfellet er med Rio-Antirio-broen eller Millau-viadukten . Denne typen bruer brukes også til små gangveier.

En av kjennetegnene til disse broene er antall pyloner: det er broer med bare én eller med flere, det mest typiske er at de er bygget med et par tårn nær endene. De kjennetegnes også av formen på pylonene (H-form, omvendt Y-form, A-form, A-form lukket i bunnen (diamant), enkeltstabel...), og hvis avstivere er festet til begge sidene av rullebanen, eller hvis de støtter den fra midten (henholdsvis to eller bare ett). Arrangementet av strekkstengene er også karakteristisk, siden de kan være parallelle eller konvergerende (radiale) i forhold til området der de er festet til pylonen. De kan også ha et stort antall nærliggende stropper, eller få og langt mellom, som i eldre design.

Noen bruer har samme pirkabler i bruas midtspenn som i endespenn, andre har flere kabler i senterspenn enn i endespenn, også kjent som utligningsspenn.

Noen skråstagbruer er blandede bruer, med noen skråstag og andre av typen bjelkebru , slik tilfellet er med Randebrua .

Sammenligning med hengebroer

Skråstagsbroer, spesielt hvis de har flere tårn, kan være veldig like hengebruer, men det er de ikke. I konstruksjon er det i en hengebro anordnet mange kabler med liten diameter mellom pilarene og endene der de er forankret til bakken eller en motvekt. Disse kablene er den primære bærende strukturen til broen. Deretter, før sporet monteres, henges kabler fra hovedkabelen, og senere monteres sporet, som understøtter det av kablene. For å gjøre dette, heves banen i separate seksjoner og installeres. Sporbelastningene overføres til kablene, og fra denne til horisontalkabelen og deretter til pilarene. Endevektene får en stor horisontal kraft.

I skråstagsbroer overføres lastene til den sentrale søylen gjennom kablene, men siden de er skrånende, overføres de også gjennom selve seksjonen til søylen, hvor den kompenseres av kraften mottatt av den andre siden, ikke av en motvekt Til det ytterste. Derfor krever de ikke ankre i endene.

Variasjoner

Sidepylon skråstagsbro

I denne typen bruer er ikke pylonen plassert i samme plan som rullebanen (langsgående), men litt til siden. Denne utformingen gjør det mulig å bygge broer med noe buede spor.

Asymmetrisk skråstagsbro

Denne brotypen bruker en søyle i den ene enden av broen som kablene når. Disse bruene er ikke veldig forskjellige fra vanlige skråstag. Kraften til kablene kan kompenseres ved å videreføre disse til motvekter på bakken. Kablene kan erstattes av pressede betongsøyler som arbeider under kompresjon.

Motvekt pylon skråstagsbro

Det er en bro som ligner på den forrige, bortsett fra at kablene ikke går videre til motvekten, men er forankret til masten, og masten støtter kraften til kablene, på grunn av sin egen vekt og forankring i bakken. En av pionerene innen dette designet er Santiago Calatrava med Puente del Alamillo i Sevilla .

Se også

Referanser

  1. ↑ Robert Stevenson , Beskrivelse av opphengsbroer , s. 241-243, The Edinburgh Philosophical Journal , april-oktober 1821, bind V. Tilgjengelig online på: [1]
  2. ^ "Bluff Dale Suspension Bridge" . Historisk amerikansk ingeniørrekord . Library of Congress . 
  3. ^ "Barton Creek Bridge" . Historisk amerikansk ingeniørrekord . Library of Congress . 
  4. ^ "Gaston Leinekugel Le Cocq et les ponts suspendus" . Arkivert fra originalen 17. november 2007 . Hentet 7. august 2018 . 
  5. ↑ Trojan, Leonardo (2003). Bridge Engineering: Et globalt perspektiv . Thomas Telford. s. 650-652. ISBN  0727732153 . 
  6. ↑ pont de Donzère - Mondragon

Eksterne lenker