Civilā inženierija

Inženierzinātnes, kā darbojas romiešu arku tilti

Inženierzinātnes, kā darbojas romiešu arku tilti

Romas impērijas pamatā bija viņu inženiertehniskā meistarība, un visnozīmīgākais no visiem viņu infrastruktūras sasniegumiem bija Romas arka.

Izliektā tilta nozīme

Arkas tilts un arkveida konstrukcijas ļāva romiešiem uzbūvēt ēkas ar daudz lielāku sienu atvērumu attiecību pret augstumu, kāds līdz šim nekad nebija bijis iespējams. Pierādījumi par šādu arhitektūru ir atrodami ne tikai Romas kolizejā, bet arī arkveida katakombu labirintā, kas atrodas zem vēsturiskās Romas. Koncentrējoties uz arkas tiltu, tā bija vēl nekad neredzēta tehnoloģija, kas ļāva laivām iziet zem gājēju celiņiem un ceļiem, un kas ļāva romiešiem slaveno paaugstināto akveduktu sēriju.

SAISTĪTĀS: INDIJA VEIDO PASAULES KALNĀKO LOKU Tilta

Kāpēc arkveida tilts bija tik izšķirošs Romas impērijai un kādas arkas strukturālās īpašības ir ļāvušas romiešu arhitektūrai izdzīvot salīdzinoši neskartas pat līdz mūsdienām?

Arku tilts bija un ir tik revolucionārs attiecībā uz konstrukcijas konstrukciju, jo tā elementi gandrīz pilnībā darbojas saspiešanā. Sakarā ar mirušo un dzīvo slodžu sadalījumu uz arkām, spriegumi vienmēr tiek pārvērsti saspiešanā, ļaujot efektīvi izmantot tādus materiālus kā akmens vai dzelzsbetons. Ja jūs kaut ko zināt par betona un akmens materiāla stiprību, jūs, iespējams, zināt, ka neviens no tiem praktiski nedarbojas sasprindzinājuma slodzē. Mūsdienās betona sijas tiek pastiprinātas ar armatūru, lai ļautu sasprindzināt, taču romiešiem šādas iespējas nebija.

Izliekto tiltu inženierija

Palielinoties arkas izliekuma rādiusam, tas sāk uzvesties nedaudz vairāk kā kūlis, tāpēc arkas apakšpusē sāk parādīties zemi saspiešanas spēki vai spriedzes spēki. Tiek lēsts, ka Panteons, kas joprojām ir vislielākā armētā dzelzsbetona kupola konstrukcija, bija lielākā kupolveida konstrukcija, ko romieši varēja uzcelt bez sabrukšanas.

Pārbaudīt, cik lielu slodzi var uzlikt arkveida tilts, ir nedaudz sarežģīti. Tā kā saspiešanas slodzē visas arkas funkcijas darbojas, jebkura arkas maksimālās slodzes vērtības būtībā ir līdzvērtīgas jebkura materiāla bīdes punktam. Piemēram, granīts būtu daudz labāks arkas konstrukcijas materiāls nekā smilšakmens. Pat joprojām arku spēja noturēt slodzi ir tālu no citiem strukturālajiem elementiem, pat šodien.

Labi uzbūvētai arka no akmens pat nav nepieciešama java, lai savienotu detaļas, drīzāk saspiešanas berzes spēki uztur struktūru stabilu. Tā vietā, lai pavadītu stundas, nosakot arku, kas uzbūvēta no konkrētā akmens, maksimālo slodzi, mēs norēķināsimies ar maksimāli lielu slodzes vērtību, kas patiešām ir liels. Romiešiem un pat mūsdienu inženieriem a ciets arkas struktūras ienesīguma punkts ir tālu ārpus reālām slodzēm, kādas jebkāda struktūra jebkad redzētu.

SAISTĪTĀS: ARMIJAS Tvertne 2 minūšu laikā izveido tiltu

Šie paši principi, kas padarīja arku tik spēcīgu, arī lika viņiem kalpot tik ilgi. Kad no arkām izveidotā konstrukcija tiek pakļauta virknei slodžu, radot zemu materiāla slodzi un slodzi, laika gaitā arkā redzamais nogurums ir ļoti minimāls, ja nekas. Tā kā arkas tecēšanas punkti tik tālu pārsniedz praktiskās slodzes vērtības, tie mēdz ilgt līdz klints vai konstrukcijas nokrišņiem. Savukārt ļoti ilgi.

Romieši izmantoja betonu, lai uzbūvētu daudzas savas konstrukcijas, piemēram, Kolizeju, kas, kā zināms, ir apmēram 10 reizes vājāks nekā mūsdienu betons. Lai gan betons bija vājāks, tā konstrukcijā izmantoto vulkānisko pelnu daudzuma dēļ tas bija daudz izturīgāks pret laika apstākļiem nekā mūsdienu betons. Pateicoties šīm palielinātajām laika apstākļu spējām un cieto arkas konstrukciju izturībai, romiešu arhitektūra un ēkas joprojām ir gandrīz visas to sākotnējās skaistuma dēļ.


Skatīties video: My Paper Bridge (Janvāris 2022).