아치 교량은 곡선 모양의 다리입니다. 이 곡선은 선형 브리지에서와 같이 아래쪽으로 대신 하중의 힘 (사람의 무게와 다리의 무게)을 바깥쪽으로 방출하는 데 도움이됩니다. 이것은 다리가 깨지지 않고 더 많은 무게를 처리 할 수 있음을 의미합니다.
고대 다리의 이미지를 찾는 경우, 그들이 위치한 나라 나 자신의 건축을 담당하는 사람들에 관계없이, 당신은 그들 모두들 사이에서 다소 흥미로운 구조적 유사성 - 아치 모양을 찾을 수 있습니다.
.
이탈리아에 위치한 기원전 1 세기 교량 Pont St. Martin의 아치 모양을 주목하십시오 (사진 크레디트 :wikipedia.org)
왜 그렇게 많은 고대와 현대 다리가 같은 아치형 모양을 가지고 있습니까? 결과적 으로이 독특한 유사성은 우연의 일치보다 훨씬 많습니다…
아치 브릿지
아치 다리를 보려면 반원형 구조로 당신을 때릴 수 있습니다. 즉, 다리의 양쪽에있는 두 가지 지대치가 곡선 아치로 연결되어 있기 때문입니다. 아치형 교량에서 부하를지지하기 위해 여러 지배가 필요한 선형 교량과 달리, 곡선은 하중의 힘을 바깥쪽으로 효과적으로 소멸시킵니다.
미국 서해안 고속도로 #1의 Bixby Creek Bridge (사진 크레디트 :Michael Urmann / Shutterstock)
이 스타일의 다리 디자인은 상당히 오래되었으며 세계의 여러 지역에 위치한 다리에서 볼 수 있습니다. 고대 아치 다리는 벽돌이나 돌로 만들어졌지만 현대에는 강철과 미리 스트리트 콘크리트가 엄청난 양의 압력으로 다리의 견고 함을 보장하는 데 사용됩니다.
왜 '아치'모양?
아치 다리의 한가운데 어딘가에 서있는 사람 (Archie라고 부르 자)이 있다고 가정 해 봅시다. Archie는 체중으로 인해 다리 데크에 일정량의 힘을 발휘할 것입니다. 이 힘은 '부하', 즉 교량이 지원 해야하는 하향 힘입니다.
다리를 구성하는 돌은 건축의 질에 따라 서로 단단히 눌러야합니다. 따라서 Archie가 위에서 힘 (무게)을 적용하면 그 아래의 돌 (키스톤이라고 함)이 그 옆의 돌을 바깥쪽으로 밀어서 다음 돌에 대항하여 그 과정이 계속됩니다. 이런 식으로, 힘은 지배에 도달하기 전에 양쪽의 교량 곡선을 따라 바깥쪽으로 전달됩니다.
아치 다리가 부하를 효과적으로 소멸시키는 방법
지대치는이 힘을 가지고 다리가 퍼지지 않도록합니다. 이러한 지대치는 지상에 내장되어 있기 때문에 (기본적으로 단단하고 견고한 영역), 이들은 전달하지 않고 매우 무거운 하중을 처리 할 수 있습니다. 그러나 모든 행동은 (뉴턴의 제 3 법에 따라) 평등하고 반대의 반응을 가지고 있기 때문에, 지배 주위의 근거는 힘을 경험할 때 압박을 받고 지대치에 대항합니다. This force creates a ‘resistance’, which is passed on from one to stone to another – this time away from the abutments and towards the center – until it finally pushes against the very stone that is carrying the load – the keystone.
아치 교량의 장점
호주에서 가장 오래된 운영 교량 인 Richmond Bridge는 기본 원료 (1825) (사진 크레디트 :wikipedia.org)로 구성되어 있습니다.
벽돌이나 석재와 같은 구성 요소 덕분에 아치 다리는 압축 처리에 탁월합니다. 그들은 또한 전단에 대항하여 합리적으로 잘 어울립니다. 그러나 아치 교량의 긴장은 거의 무시할 수 있습니다. 교량의 곡선과 곡선을 따라 바깥쪽으로 하중의 힘을 소산하는 능력은 다리 밑면에 장력의 영향을 크게 줄입니다. 다시 말해, 아치에서 반원이 매우 큰 반원을 만들고 싶지 않습니다. 곡률이 높을수록 밑면의 장력이 높아지고 전체 브리지 전체를 점차 약화시키기 때문입니다.
곡선을 따라 힘을 소산하는 것은 고유 한 모양이므로 아치 다리에는 추가 지지대, 구조 또는 케이블이 필요하지 않습니다. 또한 다양한 원료, 단순히 벽돌 및 돌이 필요하지 않기 때문에 비교적 저렴합니다. 그들은 또한 엄청나게 내구성이 있습니다. 로마 제국이 지은 특정 아치 다리는 오늘날에도 여전히 키가 큽니다! 다수의 현대 다리도 아치형이지만 훨씬 더 강력하고 신뢰할 수있는 재료로 만들어졌으며 고대 예보다 무한히 더 정교합니다.
Maslenica의 현대 금속 다리 - 크로아티아 (사진 크레디트 :Ivan Pikunic / Shutterstock)
결과적으로, 아치 다리는 멋진 그림처럼 보일뿐만 아니라 아치형 모양도 심각한 물리적, 구조적 이점을 제공합니다!
