Ферма көпірі - Truss bridge

Ферма көпірі
Truss bridge of the Southern Pacific Railroad in California for a single track railway, converted to pedestrian use and pipeline support.
Ферма көпір туралы Оңтүстік Тынық мұхиты теміржолы жылы Калифорния жаяу жүргіншілерді пайдалануға және құбырды қолдауға ауыстырылған бір жолды теміржол үшін.
Арғы атаКөпір көпірі[дәйексөз қажет ]
БайланыстыЖоқ
ҰрпақКонсольді көпір, ферма аркалы көпір, көлік көпірі, торлы көпір[дәйексөз қажет ]
ТасидыЖаяу жүргіншілер, құбырлар, автомобильдер, жүк көліктері, жеңіл рельс, ауыр рельс
АуқымҚысқа және орташа - егер ол үздіксіз болмаса, өте ұзақ емес
МатериалАғаш, темір, болат, темірбетон, кернеулі бетон
ҚозғалмалыЖылжымалы болуы мүмкін - қараңыз жылжымалы көпір
Дизайн күшіОрташа
Жалған жұмыс қажетҰзындығы, материалдары және дайындық дәрежесіне байланысты

A ферма көпірі Бұл көпір оның көтергіштігі қондырма тұрады ферма, байланысты элементтердің құрылымы, әдетте үшбұрышты бірліктер құрайды. Қосылған элементтерге (әдетте түзу) стресс болуы мүмкін шиеленіс, қысу, немесе кейде екеуі де динамикалық жүктемелерге жауап ретінде. Осы мақалада көрсетілген ферма көпірлерінің негізгі түрлері 19 және 20 ғасырдың инженерлері оңай талдай алатын қарапайым конструкцияларға ие. Ферма көпірін салу үнемді, себебі ол материалдарды тиімді пайдаланады.

Дизайн

Ферма көпірінің ажырамас мүшелері[1]

А. Табиғаты ферма мүмкіндік береді талдау құрылымын бірнеше болжамдар мен қолдануды қолдана отырып Ньютонның қозғалыс заңдары филиалы бойынша физика ретінде белгілі статика. Талдау мақсатында фермалар түзу компоненттер түйісетін жерде түйіспелі болып саналады. Бұл болжам ферма мүшелері (аккордтар, тік және диагональдар) тек шиеленісте немесе сығылу кезінде әрекет ететіндігін білдіреді. Қатаң қосылыстар маңызды болатын күрделі талдау қажет иілу а сияқты элементтерге жүктеме Виерендиль фермасы.

Жоғарғы жағындағы инфобокста бейнеленген көпірде тік мүшелер шиеленісте, төменгі көлденең мүшелер шиеленісте, қайшы және иілу, сыртқы диагональ және жоғарғы мүшелер сығылуда, ал ішкі диагональдар шиеленісте болады. Орталық тік мүше оған жол бермей, жоғарғы қысу мүшесін тұрақтандырады бүгілу. Егер үстіңгі мүше жеткілікті қатты болса, онда бұл тік элемент жойылуы мүмкін. Егер төменгі аккорд (ферманың көлденең мүшесі) иілуге ​​және ығысуға жеткілікті төзімді болса, онда сыртқы тік элементтер жойылуы мүмкін, бірақ өтемақы ретінде басқа мүшелерге қосымша күш қосылады. Күштерді әртүрлі тәсілдермен бөлу мүмкіндігі ферма көпірінің алуан түрлілігіне әкелді. Ағашты сығымдау элементтері үшін қолданған кезде кейбір түрлері тиімді болуы мүмкін, ал басқа түрлерін белгілі бір учаске жағдайында тұрғызу оңайырақ болады немесе жұмыс күші, машиналар мен материалдық шығындар арасындағы тепе-теңдік белгілі бір қолайлы пропорцияларға ие болады.

Көрсетілген элементтерді қосу көбінесе экономикаға негізделген инженерлік шешім болып табылады, шикізат шығындары, өндіріс орнынан тыс өндіріс, компоненттерді тасымалдау, қондырғыда тұрғызу, машиналардың қол жетімділігі мен жұмыс күші шығындарының арасындағы тепе-теңдік. Басқа жағдайларда құрылымның пайда болуы үлкен маңызға ие болуы мүмкін, сондықтан тек экономикалық мәселелерден тыс дизайн шешімдеріне әсер етуі мүмкін. Сияқты қазіргі заманғы материалдар кернеулі бетон және автоматтандыру сияқты дайындау әдістері дәнекерлеу және болаттың еңбекке қатысты бағасының өзгеруі заманауи көпірлердің дизайнына айтарлықтай әсер етті.

Үлгілер

Таза ферманы түйреуіш тәрізді құрылым ретінде ұсынуға болады, ол ферма мүшелеріндегі жалғыз күш иілу емес, керілу немесе қысу болып табылады. Бұл ғимараттың көмегімен статиканы оқытуда қолданылады спагеттиден жасалған көпірлер. Спагетти сынғыш, өйткені ол қарапайым кернеу күшін көтере алады, бірақ бүгілсе, оңай бұзылады. Үлгілі спагетти көпірі осылайша жеке әлсіз элементтерден пайдалы толық құрылым жасау үшін ферма құрылымын пайдалануды көрсетеді.

Америка Құрама Штаттарындағы тарих

Уоррен типі біріншісінің трусы Әуе желісі теміржолы, Виллоу ауылының жанында орналасқан, Флорида; 1980 жылдардың ортасынан бастап тастап кеткен

Ағаш өте көп болғандықтан, ерте ферма көпірлері әдетте сығымдау және темір өзекшелер алатын мүшелер үшін мұқият орнатылған ағаштарды пайдаланады. кернеу мүшелері, әдетте а ретінде салынады жабық көпір құрылымды қорғау үшін. 1820 жылы ферманың қарапайым түрі, Қаланың торлы фермасы, патенттелген және артықшылығы жоғары еңбек дағдыларын да, металлды да қажет етпейтін. 1850 жылға дейін Америка Құрама Штаттарында аздаған ферма көпірлері салынды.

Ферма көпірлері 1870 жылдардан бастап 1930 жылдарға дейін салынған көпірдің кең таралған түріне айналды. Бұл көпірлердің мысалдары АҚШ-та әлі күнге дейін сақталуда, бірақ олардың саны тез азаюда, өйткені олар бұзылып, орнына жаңа құрылыстар салынды. Ағаш жайлап металды ауыстыра бастағанда, соғылған темір АҚШ-тағы көпірлер 1870 жылдары кең көлемде салына бастады. Жіп тәрізді трус көпірлері осы уақытта ферманың кең таралған дизайны болды, олардың жоғарғы ақкордтары бар. Сияқты компаниялар Massillon Bridge компаниясы туралы Массильон, Огайо және King Bridge компаниясы туралы Кливленд, Огайо әйгілі болды, өйткені олар өз дизайндарын қалалар мен елді мекендерге сатты. Тармақ фермаларының дизайны (фотосурет ) төзімділіктің болмауына байланысты пайдасынан түсіп, Pratt фермасы дизайнына жол берді, ол мықты болды. Тағы да көпір компаниялары өз жобаларын сатты, соғылған темір көпір компаниясы жетекші болды. 1880 - 1890 жылдар алға жылжыған сайын, болат өңделген темірді қолайлы материал ретінде алмастыра бастады. Осы уақытта ферманың басқа конструкциялары, оның ішінде түйенің артқы жағы да қолданылған. 1910 жылдарға қарай көптеген штаттар трассалық стандартты жоспар құрды, оның ішінде болат Уоррен де болды пони ферма көпірлері. 1920-1930 жылдары алға жылжыған кезде кейбір мемлекеттер, мысалы Пенсильвания, ұзын аралықтарға арналған массивті болат көпірлерін қоса, болат ферма көпірлерін салуды жалғастырды. Сияқты басқа мемлекеттер Мичиган, стандартты жоспарлы арқалық және арқалық көпірлер қолданылды, ал ферма көпірлерінің шектеулі саны ғана салынды.

Жол төсегінің түрлері

Ферма оны алып жүруі мүмкін жол төсегі ферманың жоғарғы жағында, ортасында немесе төменгі жағында. Көбіктердің жоғарғы немесе төменгі жағында ең көп таралған, өйткені бұл үстіңгі және астыңғы жақтарын қатайтуға мүмкіндік береді, қорап фермасы. Жол төсегі ферманың үстінде болған кезде оны а деп атайды палуба фермасы (бұған мысал ретінде I-35W Миссисипи өзенінің көпірі ). Ферма мүшелері жол төсенішінің үстінде де, астында да болған кезде оны а деп атайды ферма арқылы (бұл қосымшаның мысалы Pulaski Skyway ) және бүйірлері жол төсегінен жоғары созылған, бірақ байланыспаған жерлерде, а пони фермасы немесе жартылай өту ферма.

Кейде жоғарғы және төменгі аккордтар жол төсектерін қолдайды, а түзеді екі қабатты ферма. Бұл теміржолды автомобиль қозғалысынан бөлуге немесе автомобиль қозғалысының екі бағытын бөлуге арналған.

Ферма арқылы өтетін көпірлерде көпір палубасының үстінде тіректер болғандықтан, олар соққыға ұшырайды жүктеме автомобиль жолдарында пайдаланған кезде - I-5 Скагит өзенінің көпірі опырылды мұндай ереуілден кейін және мұндай әсерлер жиі болды және құлап кетуіне дейін жиі жөндеуді қажет етті.[2]

Галерея

Көпірлерде қолданылатын ферма түрлері

Көпірлер - бұл ферманы пайдаланудың ең танымал мысалдары. Оның көптеген түрлері бар,[3] олардың кейбіреулері жүздеген жылдар бұрын пайда болды. Төменде кейбір кең таралған дизайндар келтірілген.

Аллан фермасы

Аллан фермасы

The Аллан фермасы, жобаланған Перси Аллан, ішінара негізделген Хоу фермасы. Бірінші Аллан фермасы 1894 жылы 13 тамызда Жаңа Оңтүстік Уэльс штатындағы Камбервеллдегі Гленниес Крик үстінде аяқталды және соңғы Аллан фермасы көпірі Мил Крик маңында салынды. Wisemans паромы 1929 ж.[4][5] 1895 жылы наурызда аяқталды Тарва көпірі орналасқан Тарва, Австралия астанасы, салынған екінші Аллан фермасы көпірі болды, ол осы уақытқа дейін сақталған ең көне көпір болды Австралия астанасы және ең ұзақ, үздіксіз қолданылатын Аллан фермасы көпірі.[6][7] 1895 жылы қарашада аяқталды Хэмпден көпірі жылы Уагга-Уагга, Жаңа Оңтүстік Уэльс, Австралия, Аллан фермасы көпірлерінің біріншісі, үстіңгі бекітпемен, бастапқыда болат көпір ретінде жобаланған, бірақ құнын төмендету үшін ағашпен салынған.[8] Аллан өз дизайнында австралиялықты қолданған темір қабығы оның күші үшін.[9] Перси Аллен жобалаған ұқсас көпір - бұл Виктория көпірі ханзада көшесінде, Пиктон, Жаңа Оңтүстік Уэльс. Сондай-ақ темірден жасалған бұл көпір бүгінде жаяу жүргіншілер мен жеңіл көліктер үшін қолданыста.[10]

Бейли фермасы

Bailey-truss.svg
Бейли фермасы Мюрт өзені, Франция

The Бейли фермасы 1940-1941 жылдары ағылшындар Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде әскери мақсатта жобалаған. Құрастырмалы модульдік компоненттердің қысқа таңдауын жердегі қажеттіліктерге бейімдеу және аяқталған фермаларды жылдам орналастыруға мүмкіндік беру үшін әр түрлі конфигурацияда құрлықта оңай және тез біріктіруге болады. Суретте аралық пен жүктеме талаптарына бейімделу үшін екі еселенген ферма жұптарының қолданылуына назар аударыңыз. Басқа қосымшаларда фермалар тігінен жиналуы және қажет болған жағдайда екі еселенуі мүмкін.

Балтимор фермасы

Baltimore-truss.svg

The Балтимор фермасы Pratt фермасының кіші класы болып табылады. Балтимор фермасында қысу мүшелерінде қатып қалмас үшін және ауытқуды бақылау үшін ферманың төменгі бөлігінде қосымша тіреуіштер болады. Ол негізінен қарапайым және өте берік дизайнды көрсете отырып, рельсті көпірлер үшін қолданылады. Пратт трусында тік және төменгі көлденең керілу элементтерінің қиылысы жолдардың астына қысқа аралық тіректерді бекіту үшін қолданылады (басқалармен қатар). Балтимор фермасында мұның екі есеге жуық нүктесі бар, өйткені тіректерді бекіту үшін қысқа тіктер қолданылады. Осылайша, қысқа аралықтарды жеңілдетуге болады, өйткені олардың аралықтары қысқа. Балтимор фермасының жақсы мысалы - Amtrak Old Saybrook - Ескі Лайм көпірі.

Боллман фермасы

Боллман фермасы Саваж, Мэриленд. 1869 жылы салынған, 1887 жылы Саважға көшкен. Ол жаяу жүргіншілер көпірі ретінде әлі күнге дейін қолданылады.
39 ° 8′5.42 ″ Н. 76 ° 49′30,33 ″ В. / 39.1348389 ° N 76.8250917 ° W / 39.1348389; -76.8250917

The Болльман фермасы теміржол көпірі кезінде Саваж, Мэриленд, американдық көпір жасау тарихындағы революциялық дизайнның жалғыз қалған мысалы. Түрі оның өнертапқышы үшін аталды, Вендел Боллман, өздігінен білім алушы Балтимор инженер. Бұл теміржолда қабылданған және дәйекті түрде қолданылған алғашқы металл көпірінің (1852 жылы патенттелген) дизайны болды. Дизайн жұмыс істейді соғылған темір кернеу мүшелері және шойын қысу мүшелері. Бірнеше тәуелсіз керілу элементтерін қолдану апатты істен шығу ықтималдығын азайтады. Құрылымды құрастыру да оңай болды.

The Уэллс Крик Боллман көпірі Вендель Боллман әзірлеген жалғыз басқа көпір, бірақ бұл Уоррен фермасы конфигурациясы.

Ілгекті ферма

Ілгекті ферма
Тармақ фермасы көпірі, ішінде Лондон, Онтарио, Канада

The жіп фермасы көпір 1841 жылы патенттелген[11] арқылы Сквайр Уиппл.[12] Сыртқы түрі бойынша а байланған арқа көпір, доға трусында диагональды жүк көтеретін мүшелер бар: бұл диагональдар құрылымға сәйкес келеді, олар Паркер фермасы немесе Пратт фермасы шынайы аркаға қарағанда.

Қоңыр ферма

Қоңыр ферма

Ішінде Қоңыр ферма соңғы тіректерден басқа барлық тік элементтер шиеленісте. Ферманың бұл түрі темірден жасалған таяқтарды кернеу элементтері ретінде қолданатын ағаш құрылымдарға өте қолайлы.

Брунель фермасы

Қараңыз Лентикулярлы ферма төменде.

Burr доғалық фермасы

Бұл мықты және қатты құрылымды қалыптастыру үшін доға мен ферманы біріктіреді.

Консольдық ферма

Форт көпірі арқылы Төртінші Firth Шотландияның шығысында

Фермалардың көпшілігінде кернеу кезінде төменгі хорда, ал қысылуда жоғарғы хорда болады. Ішінде консоль фермасы жағдай, ең болмағанда, белгілі бір уақыт аралығында өзгереді. Әдеттегі консольдық ферма көпірі «теңдестірілген консоль» болып табылады, бұл құрылыстың әр бағытта орталық тік шпательден сыртқа шығуына мүмкіндік береді. Әдетте, олар сыртқы бөліктер тіректерге бекітілгенге дейін екі-екіден салынады. Егер бар болса, орталық саңылауды әдеттегі ферманы орнына көтеру немесе оны «саяхат тірегі» арқылы орнына салу арқылы толтыруға болады. Құрылыстың басқа әдісінде әр теңдестірілген ферманың бір жартысы уақытша жалған жұмыстарға салынған. Сыртқы жарты бөліктер аяқталғаннан кейін және зәкірге бекітілген кезде, ішкі жарты бөліктер жоғарыда сипатталғандай салынуы және орталық бөлік аяқталуы мүмкін.

Финк фермасы

Финка фермасы (жартылай аралық және көлденең қимасы)

The Финк фермасы жобаланған Альберт Финк туралы Германия көпірдің бұл түрі танымал болды Балтимор және Огайо теміржолы. The Appomattox жоғары көпірі үстінде Норфолк және Батыс теміржол 1869 ж. бастап 1886 ж. ауыстырылғанға дейін 21 фин палубасы фермаларының аралықтарын қамтыды.

Сондай-ақ бар төңкерілген Финк фермасы сияқты көпірлер Moody жаяу жүргіншілер көпірі Остинде, Техас.

Хоу фермасы

Хоу фермасы - теңдестірілген жүктеме кезінде диагональдар сығылады

The Хоу фермасы, 1840 жылы патенттелген Массачусетс диірменші Уильям Хоу, центрге қарама-қарсы, көлбеу бағытталған тік мүшелер мен диагональдарды қосады Пратт фермасы.[13]Pratt фермасынан айырмашылығы, диагональды веб-мүшелер сығылған, ал вертикальды торлар шиеленісте. Бұл көпірлердің бірнешеуі тұр. Мысалдарға мыналар жатады Джей көпір жылы Джей, Нью-Йорк; Макконнелдің диірмен жабылған көпірі Slippery Rock Township қаласында, Пенсильвания; Сэнди Крик жабылған көпір жылы Джефферсон округі, Миссури; және Westham Island Bridge жылы Дельта, Британдық Колумбия.

К-ферма

К-ферма
I-895 К-фермасы

The К-ферма атымен аталады Қ әр панельде тік мүше және екі қиғаш мүше арқылы қалыптасады. Мысал ретінде Рейн өзенінің үстіндегі Зюдбрюк теміржол көпірін, Майнц, Германияны айтуға болады[14], Балтимордағы Мэриленд штатындағы I-895 көпірі (Балтимор портының туннелі арқылы) Лонг-Аллен көпірі жылы Морган Сити, Луизиана (Морган Сити көпірі) үш 600 футтық қашықтықта және балауыз көлінің шығыс көпірі Калумет, Луизиана[15]

Kingpost фермасы

Пост королі

Іске асырудың қарапайым стильдерінің бірі король посты жалпы тік тірекке сүйенетін екі бұрыштық тіректен тұрады.

Торлы ферма (Қалалық торлы ферма)

Тор, немесе төртбұрышты Уоррен фермасы бейнеленген

Көпірдің бұл түрі құрылыс міндеттерін жеңілдетіп, жеңіл элементтердің едәуір санын пайдаланады. Ферма элементтері әдетте ағаш, темір немесе болаттан тұрады.

Лентикулярлы ферма

Lenticular-truss.svg
Ouellette көпірі немесе Айкен көшесі көпірі Лоуэлл, Массачусетс, 1883 жылы салынған Berlin Iron Bridge Co., АҚШ-тағы ең ұзын линза тәрізді трус көпірі, 5 аралықтан тұрады, сонымен қатар Массачусетстегі ең көне линзалар тәрізді көпір.[16]
Альберт көпірі салынып жатқан, 1859 ж

A линзалық ферма көпірге линза тәрізді ферма кіреді, жоғарғы хорда арасындағы фермалар (доға ретінде жұмыс істейді) жоғары, содан кейін төмен қарай нүктелерге дейін қисаяды, ал төменгі аккорд (аспалы кабель ретінде жұмыс істейді) төмен қарай қисайып, содан кейін жоғары қарай бірдей нүктелер.[17] Доғалар жол төсегінен жоғары және төмен созылған жерде оны а деп атайды лентикулярлы пони фермасы көпірі. The Паули фермасы көпір - линзалық форманың белгілі бір нұсқасы, бірақ терминдер бір-бірін ауыстыра алмайды.[17]

Лентикулярлы ферманың бір түрі доға тәрізді жоғарғы қысу хордаларынан және төменгі бөлігінен тұрады көз тізбекті созу буындары Брунель Келіңіздер Альберт көпірі үстінен Тамар өзені арасында Девон және Корнуолл бір құбырлы жоғарғы аккордты қолданады. Көлденең созылу мен сығылу күштері теңдестірілген болғандықтан, көлденең күштер тіреуіш тіректерге берілмейді (көптеген доғалы типтердегідей). Бұл өз кезегінде ферманы жерге дайындауға, содан кейін тіреуіш қалау тіректері салынған кезде домкрат арқылы көтеруге мүмкіндік береді. Бұл ферма стадион құрылысында қолданылған,[18] параллель ферманың жоғарғы аккордтарымен төбені артқа айналдыруға болады. The Смитфилд көшесіндегі көпір жылы Питтсбург, Пенсильвания, осы түрдің тағы бір мысалы.

Фридрих фон Паули жобалаған 1905 жылға дейінгі ескі Грошесселохе көпірі

Темір аралықтарын пайдаланатын лентикулярлы пони фермасы көпірінің мысалы болып табылады Өзен бұрылатын көпір жобалаған және өндірген Berlin Iron Bridge Co..

Паули фермасы - бұл лентикулярлы ферманың бір нұсқасы, «жоғарғы хорда ферманың бүкіл ұзындығы бойында тұрақты күшке ие болатындай етіп мұқият пішінделген».[17] Оған байланысты Фридрих Августус фон Паули [де ], оның 1857 теміржол көпірі ( Großhesseloher Brücke [де ]) созылған Исар жақын Мюнхен. (Сондай-ақ қараңыз Grosshesselohe Isartal станциясы.) Паули фермасы терминін линзалық трусс терминімен ауыстыруға болмайды және Томас Бутбидің айтуынша, бұл терминді кездейсоқ қолдану әдебиетке көлеңке түсірді.[17]

Ұзын ферма

HAER ұзын ферманың диаграммасы

The Ұзын ферма оны 1830 жылы Стивен Х. Лонг жасаған. Дизайн а-ға ұқсайды Хоу фермасы, бірақ толығымен ағаш пен металдың комбинациясының орнына ағаштан жасалған.[19] Сақталған ең ұзақ мысал - бұл Элдеан жабылған көпір солтүстігінде Трой, Огайо, ұзындығы 224 фут (68 м).[20] Ең алғашқы мысалдардың бірі Ескі Бленхайм көпірі Ол 210 фут (64 м) және жалпы ұзындығы 232 фут (71 м) болатын, бұл 2011 жылы су тасқынынан қирағанға дейін Құрама Штаттардағы ең ұзын жабық көпір болды.

Бушинг көпірі, көбінесе қате түрде Ұзын ферманың мысалы ретінде қолданылады, Хоу фермасының мысалы болып табылады, өйткені вертикалдары металл шыбықтар.[21]

Паркер фермасы

Parker-truss.svg
The Вулси көпірі - бұл Паркердің түйе сүйегінің фермасы

A Паркер фермасы көпір - бұл көпбұрышты жоғарғы аккорды бар Pratt фермасы дизайны. «Түйе сүйегі» - бұл жоғары аккорд дәл бес сегменттерден тұратын Паркер типінің ішкі жиыны. Паркер фермасы мысалы болып табылады Көлік көпірі жылы Саскатун, Канада. Түйе фермасы мысалы болып табылады Вулси көпірі жақын Вулси, Арканзас.

Кекешен фермасы

Кекіліктің фермасы дизайны

1872 жылы жобаланған және патенттелген Рубен Партриджі, жергілікті көпір жобалары жол қозғалысы мен нөсер жаңбырға қарсы тиімді болмағаннан кейін.[22] Бұл стандартқа айналды жабық көпірлер орталық Огайода 1800 жылдардың аяғы мен 1900 жылдардың басында салынған.

Пеграмма фермасы

Пеграмма фермасы

The Пеграмма фермасы - бұл жоғарғы аккордтардың ұзындығы бірдей, ал төменгі аккордтар сәйкесінше жоғарғы аккордан ұзын болатын Уоррен мен Паркер фермаларының арасындағы гибрид. Аккорданың жоғарғы және төменгі ұзындығының айырмашылығына байланысты әр панель төртбұрыш емес. Паркер фермасында тік болатын мүшелер аралықтың ортасындағы вертикалдан әр шетіне қарай диагональға дейін өзгереді (Уоррен фермасы сияқты). Джордж Х.Пеграм Уильмингтондағы Edge Moor Iron Company компаниясының бас инженері, Делавэр штаты 1885 жылы осы ферма дизайнын патенттеді.[23]

Пеграм фермасы тік тіректері 60 пен 75 ° бұрышта орталыққа қарай қисайған Паркер типті дизайннан тұрады. Пост бұрышы мен аккордтың өзгермейтін ұзындығы бар көпірлердегі болатты Pegram фермасы дизайнымен жаңа аралыққа қайта өңдеуге мүмкіндік берді. Бұл дизайн сонымен қатар қайта құрастыруды жеңілдетіп, көпірді әр түрлі ұзындыққа сәйкестендіруге мүмкіндік берді. Америка Құрама Штаттарында он екі белгілі Пеграм аралық көпір бар, олардың жетеуі Айдахода, екеуі Канзаста және Калифорнияда, Вашингтон мен Ютада әрқайсысы бар.[дәйексөз қажет ]

Пенсильвания (Petit) фермасы

Pennsylvania-truss.svg
The Fair Oaks Bridge Пенсильваниядағы Petit ферма көпірінің мысалы.

The Пенсильвания (Petit) фермасы - бұл вариация Пратт фермасы.[24] Pratt фермасы барлық панельдерде қиғаш диагональды мүшелерді қамтиды; Пенсильвания фермасы бұл дизайнға панельдердің үстіңгі, астыңғы немесе екі бөлігіндегі жартылай ұзын тіректерді немесе байланыстарды қосады. Оның аты аталған Пенсильвания темір жолы, бұл дизайнның бастаушысы. Бір кездері ол Құрама Штаттардағы жүздеген көпірлер үшін қолданылған, бірақ 1930 жылдары пайдасыз болып қалған және бұл дизайндағы өте аз көпірлер қалады.[25] Бұл ферманың мысалдарына мыналар жатады Төменгі Трентон көпірі жылы Трентон, Нью-Джерси, Шелл көпірі жылы Нортфилд, Массачусетс, Көлбеу жазықтық көпірі жылы Джонстаун, Пенсильвания, Истон-Филлипсбург ақылы көпірі жылы Истон, Пенсильвания The Коннектикут өзенінің көпірі жылы Братлборо, Вермонт The Метрополис көпірі жылы Метрополис, Иллинойс және Гиальдсбург мемориалды көпірі жылы Хиалдсбург, Калифорния.

Пост

Пост фермасы

A Пост фермасы - бұл Уоррен фермасы мен екі қиылысқан Пратт фермасы арасындағы гибрид. 1863 жылы ойлап тапқан Simeon S. Post, оны кейде а деп атайды Патенттік ферма ол ешқашан оған патент алмағанымен.[26] The Понакин көпірі және Bell Ford Bridge осы ферманың екі мысалы.

Пратт фермасы

Пратт фермасы
Пратт фермасы дизайнын көрсететін Гэттон теміржол көпірі

A Пратт фермасы центрге қарама-қарсы төмен қарай қисайған тік мүшелер мен диагональдарды қамтиды Хоу фермасы.[13] Ішкі диагональдар теңдестірілген жүктеме кезінде кернеу астында және қысылған кезде тік элементтер болады. Егер диагональдарда таза керілу элементтері қолданылса (мысалы қастар ) содан кейін шоғырланған тірі жүктемені қабылдау үшін орталықтың жанында қиылысатын элементтер қажет болуы мүмкін. Оны Y- және K тәрізді өрнектер жасай отырып, бөлуге болады. Пратт фермасын 1844 жылы Томас пен Калеб Пратт ойлап тапқан.[27] Бұл трус 250 фут (76 м) дейінгі қашықтықта қолдануға ыңғайлы және ферма көпірлері ағаштан металға ауысқан кезде теміржол көпірлері үшін кең таралған конфигурация болды. Олар статикалық түрде анықталады көпірлер, олар өздерін ұзақ уақытқа созады. Олар 1844 - 20 ғасырдың басында АҚШ-та кең таралған.[27]

Pratt ферма көпірлерінің мысалдары болып табылады Губернатор көпірі Мэрилендте,[27]Дирборн өзенінің биік көпірі Монтана штатында 1897 жылы салынған Августа және Fair Oaks Bridge жылы Фэйр Оукс, Калифорния, 1907–09 жылдары салынған.

The Сахналық көпір Таркио маңында, Монтана - Прат палубалы ферма көпірінің мысалы, мұнда жол ферманың жоғарғы жағында орналасқан.

Queenpost фермасы

Королевадан кейінгі трус

The патшайым фермасы, кейде «патшайым посты» немесе «ханшайым посты» деп аталады, сыртқы тіректер құрылымның ортасына қарай бұрылып тұруымен король постының фермасына ұқсас. Бастапқы айырмашылық - орталыққа сүйенетін көлденең кеңейту сәуле механикалық тұрақтылықты қамтамасыз етуге арналған әрекет. Бұл ферма стилі салыстырмалы түрде қысқа уақыт аралығында ғана жарамды.[28]

Смит фермасы

Смит фермасы

The Смит фермасы, 1867 жылы 16 шілдеде Роберт В Смит патенттеген,[29] негізінен қиғаш қиылысқан тіректері бар. Смит компаниясы салған ағаш жабық көпірлерде осы үлгінің көптеген нұсқаларын қолданды.

19 ғасырда салынған көпірлердің көпшілігі Джексон округі, Огайо Смит фермасы дизайны пайдаланылатын аймақ Джонсон жолымен жабылған көпір штатта сақталған соңғы белгілі мысал.[30]

Тэтчер фермасы

Thatcher-truss.svg

The Тэтчер фермасы а-ның кейбір сипаттамаларын біріктіреді Пратт фермасы кернеу астында диагональдармен және а Хоу фермасы қысылған диагональдармен. Бұл өте сирек.

Ферма доғасы

Ферма аркалы көпір

A ферма доғасы доғаның ішіндегі барлық көлденең күштерді қамтуы мүмкін немесе балама ретінде ферма немесе шыңында бекітілген доға тәрізді екі бөліктен тұратын итергіш доғасы болуы мүмкін. Соңғы форма көпір ретінде салынған кезде кең таралған консоль сияқты екі жағынан сегменттер Навахо көпірі.

Виерендиль фермасы

The Виерендиль фермасы, қарапайым түйіспелі фермалардан айырмашылығы, оның мүшелеріне айтарлықтай иілу күштерін түсіреді, бірақ бұл өз кезегінде көптеген қиғаш элементтерді жоюға мүмкіндік береді. Бұл мүшелер үшбұрышталмаған, бірақ тіктөртбұрышты саңылауларды құрайтын құрылым және бұл иілу моменттерін өткізуге және оларға қарсы тұруға қабілетті бекітілген буындары бар рамка. Үшбұрышты фермаға қарағанда көп шығындарға байланысты көпір типі ретінде сирек кездесетін болса да, ол көбінесе заманауи ғимарат құрылысында қолданылады, өйткені бұл тіректер элементтеріне қарсы жалпы ығысу күштерін шешуге мүмкіндік береді, ал бағаналар арасындағы тікбұрышты саңылауларды сақтайды. Бұл ғимарат кеңістігін пайдалану икемділігіне және ғимараттың сыртын таңдау еркіндігіне мүмкіндік беру арқылы да тиімді перде, бұл ішкі және сыртқы сәндеу аспектілеріне әсер етеді.

Waddell фермасы

Уэдделл «A«ферма (1898 көпір)

Патенттелген 1894 (АҚШ патенті 529,220 ); оның қарапайымдылығы сайттағы эрекцияны жеңілдетеді. Ол теміржол көпірі ретінде пайдалануға арналған болатын.

Бір мысал Waddell «A» Truss Bridge (Парквилл, Миссури).

Уоррен фермасы

Уоррен фермасы

The Уоррен фермасы 1848 жылы патенттелген Джеймс Уоррен және Виллоубби Теобальд Монзани және кезек-кезек төңкеріліп түзілетін, тек бұрыштық көлденең мүшелермен біріктірілген бойлық мүшелерден тұрады. тең бүйірлі үшбұрыш - оның ұзындығы бойында бос орын, жеке адамның болмауын қамтамасыз етеді тіреу, сәуле немесе галстук иілу немесе бұралу күштерінің әсеріне ұшырайды, бірақ керілуге ​​немесе қысылуға ғана әсер етеді. Диагональдардағы жүктемелер сығылу мен керілу арасында ауысады (орталыққа жақындайды), тік элементтері жоқ, ал центрге жақын орналасқан элементтер кернеу мен қысуды тірі жүктемелерге жауап ретінде ұстап тұруы керек. Бұл конфигурация беріктігін материалдардың үнемділігімен біріктіреді, сондықтан салыстырмалы түрде жеңіл болуы мүмкін. Ұзындығы бірдей арқалықтар құрама модульді көпірлерде қолдануға өте ыңғайлы. Бұл аралық конфигурациясын қолданатын Невилл фермасы үстіндегі жақсарту тең бүйірлі үшбұрыштар.

Шұңқыр фермасы

Whipple-truss.svg
Triple-whipple-trus.svg
L-158 көпірі, үстінен екі қиылысқан Уиппл рельсті фермасы Мускут су қоймасы жылы Golden's Bridge, Нью-Йорк

A Шұңқыр фермасы, оның өнертапқышының атымен аталған Сквайр Уиппл, әдетте Пратт фермасының кіші класы болып саналады, өйткені диагональды мүшелер шиеленісте жұмыс істеуге арналған. Уиппель фермасының негізгі сипаттамасы - созылу мүшелері созылған, әдетте жіңішке және таяз бұрышта болып, екі немесе одан да көп шығанақтарды кесіп өтеді (тік мүшелер анықтайтын тікбұрышты кесінділер).

Ферма көпірі туралы бейне

Ферма көпірінен өту:


Әдебиеттер тізімі

  • Тарихи американдық инженерлік жазбалар (1976). «Фермалар: тарихи американдық инженерлік жазба бойынша зерттеу» (PDF). Ұлттық парк қызметі. Алынған 2015-05-29.

Сілтемелер

  1. ^ Ғылым және өндіріс, Бендждің трус көпірінің мүшелері. F. La Rue, Home Study журналы, Colliery Engineer Company шығарған, 3-том, No2, 1898 ж. Наурыз, 67-68 беттер.
  2. ^ «Уақытша Скагит өзенінің көпірі бірнеше аптадан кейін ашық болуы мүмкін». King 5 теледидары. 26 мамыр 2013 ж. Мұрағатталған түпнұсқа 2013 жылғы 7 маусымда. Алынған 27 наурыз, 2013.
  3. ^ Кирсанов, М. (2019). Жоспарлы фермалар: схемалар мен формулалар. GB: Cambridge Scholars баспасы. б. 206. ISBN  978-1-5275-3531-2.
  4. ^ «Ағаш трус көпірлері» (PDF). McMillan Britton & Kell Pty Limited. Жолдар және қозғалыс басқармасы. Желтоқсан 1998. Алынған 23 қараша 2010.
  5. ^ «Тарва көпірін сақтауды басқару жоспары» (PDF). Филипп Лизон сәулетшілері. Жолдар ACT. 5 наурыз 2009. 42, 45 б. Алынған 23 қараша 2010.
  6. ^ «1307.8 - Австралияның астаналық аумағы, 2007 ж.». Австралия статистика бюросы. 27 қараша 2007 ж. Алынған 23 қараша 2010.
  7. ^ «Тарва көпірі». Инженерлер Австралия. Канберраның инженерлік мұрасы. Алынған 23 қараша 2010.
  8. ^ «Мемлекеттік мұраларды тіркеу комитетінің отырысының хаттамасы» (PDF). Мемлекеттік мұраларды тіркеу комитеті. Жаңа Оңтүстік Уэльс мұралар кеңесі. 5 қараша 2008 ж. 5. мұрағатталған түпнұсқа (PDF) 2011 жылғы 17 наурызда. Алынған 23 қараша 2010.
  9. ^ «Hampden Bridge, Wagga Wagga, NSW». Австралиядағы ағаш құрылыс. Архивтелген түпнұсқа 2013-05-12. Алынған 2008-06-05.
  10. ^ Google-карталарында «-34.180255,150.610654» трафикпен көпір анық көрсетілген
  11. ^ АҚШ патенті 2.064
  12. ^ Гарднер, Денис П. (2008). Ағаш, бетон, тас, болат: Миннесотадағы тарихи көпірлер. Миннеаполис: Миннесота университетінің баспасы. б. 51. ISBN  978-0-8166-4666-1.
  13. ^ а б Matsuo Bridge компаниясы, Көпір түрлері - Ферма Мұрағатталды 2006-09-05 ж Wayback Machine, қол жетімді қыркүйек 2007 ж
  14. ^ Панорамио - 2020-03-23 ​​қаралды
  15. ^ Луизиана көпірлеріне арналған тарихи контекст - алынды 2020-03-23 ​​(3-бөлім, 71-бет)
  16. ^ «Айкен көшесінің көпірі: Оулетт көпірі». HistoricBridges.org. 2018. Алынған 9 шілде 2018.
  17. ^ а б c г. Бутби, Томас (2020). «1878–1900 американдық линзалық трусс көпірлерін жобалау». Тарих кооперативі. Алынған 5 наурыз 2020.
  18. ^ «Аризона Кардиналс стадионы». Архивтелген түпнұсқа 2007-11-03. Алынған 2008-04-28.
  19. ^ ҚапталғанБриджСайт, Ұзын ферма
  20. ^ Элдеан жабық көпірі - Трой, Огайо - жабық көпірлер. Waymarking.com. 2013-07-23 аралығында алынды.
  21. ^ «Busching Bridge». Құрылыс және көлік. Архивтелген түпнұсқа 2011 жылғы 20 тамызда. Алынған 25 маусым, 2012.
  22. ^ Кеннеди, Виллелла Ширер. «Мұра: Одақ округінің кішкентай оқиғалары». Одақ округы тарихи қоғамы, The Marysville Journal Tribune басып шығарды. 1963. бет. 48.
  23. ^ АҚШ 314262, Пеграм, Джордж Х., «Шатырлар мен көпірлерге арналған ферма», 10-24-1881ж. Жарияланған, 03-24-1885 
  24. ^ Көпір негіздері - Spotter нұсқаулығы
  25. ^ Тарихи жерлерді тіркеудің ұлттық тізілімі үшін Гиальдсбург мемориалды көпірі, Калифорния штатының саябақ жүйесі, қол жеткізілген 2011-12-26.
  26. ^ Джексон, Дональд С. (1995). Ұлы американдық көпірлер мен бөгеттер. Нью-Йорк: Джон Вили және ұлдары. б.92. ISBN  978-0-471-14385-7.
  27. ^ а б c Мэрилендтің тарихи сенімді нөмірі PG-74B-1 & AA-85I (PDF), Мэриленд тарихи көпірлерді түгендеу, алынды 5 қаңтар 2013
  28. ^ Жабық көпірдің ферма түрлері Мұрағатталды 2006-09-04 ж Wayback Machine
  29. ^ «R.W. Smith Smith Truss Patent 66.900». Америка Құрама Штаттарының патенттік басқармасы. Америка Құрама Штаттары. 16 шілде 1867. Алынған 10 қараша 2018.
  30. ^ Лорри К.Оуэн, ред. (1999). Огайо тарихи жерлерінің сөздігі, 2 том. Somerset Publishers, Inc. б. 794. ISBN  9781878592705.

Сыртқы сілтемелер