Ripustussilta - silta , jossa päätukirakenne on tehty joustavista elementeistä (kaapelit, köydet, ketjut jne.), jotka toimivat jännityksessä, ja ajorata on ripustettu. Riippusiltoja kutsutaan usein "riippusilloiksi", mutta termiä "riippusilta" ei käytetä arkkitehtuuria ja rakentamista koskevassa erikoiskirjallisuudessa. Ensimmäiset nykyaikaiset esimerkit tämäntyyppisistä siltatyypeistä rakennettiin 1800-luvun alussa [1] [2] . Yksinkertaisilla riippusilloilla, joista puuttuu pystyripustus, on pitkä historia monilla vuoristoisilla alueilla maailmassa.
Riippusillat löytävät menestyneimmän sovelluksen silloin, kun sillan pituus on suuri, välitukien asennuksen mahdottomuus tai vaara (esimerkiksi purjehduskelpoisiin paikkoihin). Tämän tyyppiset sillat näyttävät erittäin harmonisilta, yksi tunnetuimmista esimerkeistä on Golden Gate -silta , joka sijaitsee San Franciscon lahden sisäänkäynnillä .
Tärkeimmät kantavat kaapelit (tai ketjut) ripustetaan rantapylväiden väliin . Näihin kaapeleihin kiinnitetään pystysuuntaiset kaapelit tai palkit, joihin sillan pääjännevälin tienpohja on ripustettu. Pääkaapelit jatkuvat pylväiden takana ja on ankkuroitu maanpinnalle. Kaapelijatkoja voidaan käyttää tukemaan kahta lisäjänneväliä.
Keskitetyn kuorman vaikutuksesta tukirakenne voi muuttaa muotoaan, mikä vähentää sillan jäykkyyttä. Nykyaikaisten ripustussiltojen taipumien välttämiseksi ajorata on vahvistettu pitkittäispalkeilla tai ristikoilla , jotka jakavat kuorman.
Käytetään myös rakenteita, joissa ajorata tuetaan suorilla köysillä, jotka on kiinnitetty suoraan pylväisiin. Tällaisia siltoja kutsutaan kaapelipysäytyksiksi .
Pääjännitteet riippusillassa ovat vetojännitykset pääkaapeleissa ja puristusjännitykset kannattimissa, jännitykset itse jännevälissä ovat pieniä. Lähes kaikki tukien voimat suuntautuvat pystysuunnassa alaspäin ja stabiloituvat kaapeleiden avulla, joten tuet voivat olla hyvin ohuita. Suhteellisen yksinkertainen kuormien jakautuminen eri rakenneosien kesken yksinkertaistaa riippusiltojen suunnittelua.
Oman painonsa ja sillan jänteen painon vaikutuksesta kaapelit painuvat ja muodostavat kaaren lähellä paraabelia . Kahden tuen väliin ripustettu kuormittamaton kaapeli on ns. " ajoverkko ", joka on lähellä paraabelia lähes vaakasuorassa osassa. Jos kaapeleiden paino voidaan jättää huomiotta ja jännevälin paino jakautuu tasaisesti sillan pituudelle, kaapelit ovat paraabelin muotoisia. Jos kaapelin paino on verrattavissa ajoradan painoon, sen muoto on ajojohdon ja paraabelin välissä.
Riippusilta
Kaapelisilta ,
"Bunch" tyylinen rakenne
Köysi silta,
muotoilu "tuulettimen" tyyliin
Ajatus joustavien, venytettyjen kasviperäisten elementtien (liaanit, bambu) käyttämisestä jokien ja rotkojen tukkimiseen syntyi ilmeisesti ihmisyhteiskunnan kynnyksellä. Tällaisten siltojen rakentamisesta on olemassa riittävän luotettavia historiallisia tietoja muinaisessa Egyptissä , Kaakkois-Aasiassa , Japanissa , Keski- ja Etelä-Amerikassa .
Tiibetissä ja Bhutanissa yli viisikymmentä riippusiltaa rakensi Tangtong Gyalpo (1385-1464 tai 1361-1485), joka käytti rakentamisessa taottuja teräsketjuja. (Hän uskotaan rakentaneen 108 rautaketjusiltaa (muiden lähteiden mukaan - 58 riippusiltaa) [3] ) Erityisesti yksi hänen riippusillastaan Chushul Chakzam , rakennettu vuonna 1430 Yarlung Tsangpo -joen yli , 65 km Lhasasta , oli noin 140 metriä pitkä ja se oli olemassa 1900-luvun puoliväliin asti. Kuvauksen mukaan sillan pääelementtejä olivat kaksi paksua ketjua, jotka oli kiinnitetty pylväisiin kiinnitettyihin vahvoihin puupalkkiin, ketjujen päälle oli venytetty neljän metrin köysiosuudet, joihin kiinnitettiin 1 m x 30 cm:n kokoisia puulankuja siten, että yksi henkilö voisi kulkea. Jotkut Thangtong Gyalpon Tiibetissä ja Bhutanissa rakentamat sillat ovat edelleen toiminnassa. Esimerkiksi Punakhassa 30 metriä maanpinnan yläpuolella ja 300 metriä pitkä riippusilta Pho -joen yli on Bhutanin pisin riippusilta, ja se on edelleen käytössä.
Cieza de León ( 1553 ) raportoi toistuvasti inkojen riippusilloista kirjoissaan :
"Joken kullekin rannalle asennettiin kaksi suurta mahtavaa kiveä, täysin louhittu erittäin syvällä ja vahvalla pohjalla rakentamaan siltaa, joka tehtiin köyteen kudottuista oksista, kuten köysiä, joiden avulla vesi otetaan pyörän läpi. pumppujen päällä. Ja ne ovat niin vahvoja, että vapautetut hevoset voivat kävellä niiden päällä, aivan kuin he kävelevät Alcantaran tai Córdoban sillalla. Kun ylitin sen, se oli 166 jalkaa pitkä." [neljä]
Ciesan polku kulki Inka-tien varrella (3000 km pitkä Cuscosta Quitoon ) , jossa hän kohtasi lähes koskemattomina ja ikään kuin yhtenä linjana rakennusmuistomerkkejä ja riippusiltoja , joiden vetotekniikka oli tuolloin modernia insinööriajattelua edellä. useiden vuosisatojen ajan. [5]
Siirtyminen primitiivisistä riippusiltarakenteista nykyaikaisiin järjestelmiin juontaa juurensa 1600-1700-luvuille. ja se liittyy espanjalaisen Verrantiuksen , ranskalaisen Poyetin ja englantilaisen James Finleyn nimiin . Jälkimmäinen sai patentin ripustusjärjestelmälleen vuonna 1801. [6] .
Ensimmäiset nykyajan vaatimukset täyttäviksi osoittautuneet riippusillat rakennettiin Pohjois-Amerikassa 1700- luvun lopulla . Ensimmäisen riippusillan rakensi James Finlay Pennsylvaniaan vuonna 1796 . 1800-luvun alussa tällaisia siltoja oli tässä valtiossa jo useita. Suurin niistä oli silta Schuylkill - joen yli Philadelphian lähellä . Brittiläiset insinöörit seurasivat amerikkalaisten esimerkkiä, minkä seurauksena Englannissa rakennettiin 1800-luvun ensimmäisellä neljänneksellä monia tällaisia siltoja. Suurin niistä - silta Menain yli , joka yhdistää Walesin rannikon Angleseyn saareen ja jonka keskimääräinen jänneväli on 165 metriä, suunnitteli ja rakensi Thomas Telford . Rakennustyöt suoritettiin vuosina 1822-1826 . Yksi Manner-Euroopan ensimmäisistä rautaisista riippusilloista rakennettiin Wissekeren linnan alueelle nykyiseen Belgiaan, ja sen suunnitteli insinööri Jean-Baptiste Wyfken vuonna 1824 [7] .
1900 - luvulla rakennettiin suuri määrä riippusiltoja, joiden rakennustekniikan tärkeimmät saavutukset ovat seuraavat:
Venäjän ensimmäisten riippusiltojen rakentaminen aloitettiin 1820-luvulla. Ensimmäinen ketjusilta rakennettiin Pietarissa Jekateringof - puistoon vuonna 1823 P. P. Bazinin suunnitelman mukaan . Se oli pieni jalankulkusilta, jonka jänneväli oli 15,25 metriä [8] . Pietarissa ketjusiltojen rakentaminen kesti vain muutaman vuoden ( 1823-1826 ) . Tretter käytti samanlaista suunnittelusuunnitelmaa pienten siltojen rakentamisessa Moikan , Griboedov-kanavan ja Fontankan yli : Egyptiläinen , Panteleimonovsky , Pochtamtsky , Bankovsky ja Lvino [6] .
Ketjusiltoja ei rakennettu vain Pietariin - Moskovan lähellä sijaitsevaan Kuzminkin kartanoon arkkitehti D. I. Gilardi rakensi vuonna 1825 ketjusillan , joka oli rakenteeltaan samanlainen kuin Postin silta . Insinööri P. Ya. Devitte rakensi vuonna 1825 jalankulkusillan Yauzan yli Moskovaan langoista tehdyillä tukikaapeleilla [9] .
Vuonna 1853 joen yli rakennettiin silta . Ostrovin kaupungin Velikaya ovat ainoat 1800-luvun puolivälin ketjuliikennesillat, jotka ovat säilyneet Venäjän alueella [10] .
Vuosina 1934-1936 . _ _ Katun-joen yli rakennettiin Ininsky-silta - Neuvostoliiton ensimmäinen kaksipiirinen riippusilta [11] .
Yksi tunnetuimmista venäläisistä riippusilloista on Krimin silta Moskva- joen yli (1938, arkkitehti A. V. Vlasov , insinööri B. P. Konstantinov ).
Venäjällä riippusillat eivät ole saaneet niin suurta kehitystä kuin Yhdysvalloissa, Englannissa, Ranskassa, Japanissa ja muissa maissa. Ensinnäkin ne ilmestyivät Venäjällä paljon myöhemmin (1823). Viive tällä alueella johtuu monista syistä, joista yksi on suhteellisen suurten vesiesteiden puuttuminen, mikä edellyttäisi näin suurien jännevälien rakentamista [12] . Lisäksi, koska suurin osa Venäjän alueesta sijaitsee alueilla, joilla jokien talvella muodostuu jäätä ja maaperä jäätyy, välitukien rakentaminen talvella ei ole kovin vaikeaa, toisin kuin lämpimän ilmaston maissa, joissa välituen asennus. altaiden pohjamaaperässä olevat tuet vaativat keinotekoista jäädytystä.
Jalankulkijoiden käyttöön tarkoitettuja siltoja voidaan harkita erikseen, koska niiden rakentamisen aikana kankaan tasolle ei ole tiukkoja vaatimuksia, sen taivutus on sallittu. Esimerkkinä on Charles Kuosen kävelysilta .
Pyörivä silta on riippusilta, joka koostuu yhdestä tai useammasta pylväästä , jotka on yhdistetty ajorataan teräsvaijereiden avulla. Toisin kuin riippusillat, joissa tiepohjaa tukevat pystysuuntaiset kaapelit, jotka on kiinnitetty pääkantaviin köysiin sillan koko pituudelta venytettyinä, kaapelisillan kaapelit (vaipat) on kytketty suoraan pylvääseen.
Pyörisiltojen etuna riippusilloihin verrattuna on ajoradan vähäisempi liikkuvuus, mikä tekee niistä soveltuvia rautatien risteyksiksi.
Vladivostokissa sijaitseva venäläinen silta on maailman pisin pääjänne .
Elävät juurisillat ovat yleisiä Cherrapunjin alueella , Meghalayassa Itä- Intiassa , ja ne ovat yksi vanhimmista arkkitehtuurin esimerkeistä . Khasi- ja Jantiya [13] -kansat ovat perinteisesti luoneet ne kumificuksen ilmajuurista . Näistä riippusilloista tuli 1900-luvulla menettämättä liikenteen merkitystään alueen valoisa maamerkki, joka houkuttelee aina turisteja.
Juurisillan tärkein etu tropiikin kosteassa ilmastossa on, että puun ollessa elossa silta on suojattu lahoamiselta [14] . Lisäksi mitä vanhempi ficus, sitä vahvempi silta. Melko vanha ja vahva elävä silta kestää jopa 50 ihmisen kuorman [15] . Jos puu on terve, tällaisen itsekorjautuvan sillan käyttöikä voi olla jopa useita satoja vuosia [16] .
Sillan pituus lasketaan pääjännevälin pituuden mukaan (yli 1000 metriä).
Messinan salmen ylittävä silta , jonka keskijänneväli on 3 300 metriä, yhdistää Italian ja Sisilian , mutta sen rakentaminen ei ole vielä alkanut. Suunnitelmissa on myös luoda siltoja Gibraltarin salmen ja Sudanin salmen yli , joissa jännevälien pituus on useita kilometrejä. Izmitin lahden ( Marmaranmeri , Turkki ) ylittävästä sillasta, jonka pääjänneväli on 1668 metriä, voi tulla maailman toiseksi pisin, mutta kesäkuusta 2009 lähtien sen rakentaminen on suunnitteluvaiheessa [17] .
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
---|---|---|---|---|
|
Sillat | |
---|---|
Rakennustyypit |
|
Käyttöalueen mukaan |
|
Rakenteelliset elementit | |
Portaali: Sillat |