A hidak olyan struktúrák, amelyek segítenek leküzdeni az akadályokat, csökkentik az utazási időt. A modern szerkezetek olyan anyagokból készülnek, amelyek ellenállnak a nagy terhelésnek.
Mik a hidak
A híd az akadály folytatása az út folytatása. Összekötheti a folyó partját, vagy áthaladhat egy forgalmas autópályán, csomópontot képezve. A modern hidakat a következő szempontok szerint osztályozzák:
- fő célra;
- konstruktív döntéssel;
- hosszában és szélességében;
- a működési időtartamra;
- a felhasznált építőanyagok típusa szerint.
Számos modern hídnak konkrét célja van. Ezen az alapon a következőkbe sorolhatók:
- gyalogos;
- út;
- vasúti;
- kombinált.
A kombinált hidak magukban foglalják az autó- és vasúti szállítás (villamosok, vonatok) mozgását. Az ilyen kialakítások univerzálisak, de az emberek biztonsága érdekében néha pontos forgalomirányításra van szükség.
A méretjellemzők szerint a hidak megkülönböztethetők:
- kicsi (hossza 25 m-ig);
- közepes (hossza 25-100 m);
- nagy (hossza 100 m felett);
- tanórán kívüli.
Az osztályon kívüli létesítmények közé tartoznak olyan építmények, amelyek hossza meghaladja a 300 m-t, és a fesztávolságok közötti távolság legalább 60 méter. Ez a fajta szerkezet magában foglalja a nem szabványos statikus sémákkal rendelkező komplex hidakat, valamint azokat, amelyek hossza meghaladja az 500 m-t, és a fesztávolságok közötti távolság kevesebb, mint 60 m.
A modern hidak különböző anyagokból készülnek, amelyek mindegyikének megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ennek alapján a struktúrák a következőkre oszlanak:
- fa;
- kő;
- vasbeton;
- acél;
- acél-vasbeton.
Annak megállapításához, hogy a híd milyen típusú hídhoz tartozik, tudnia kell, hogy a felépítmény alapja milyen anyagból készül. Ha a tartóelemeket és a fesztávolságokat például falazatból helyezzük el, de a szerkezetben vannak fa elemek, akkor a szerkezet továbbra is kőnek tekinthető.
Acél-vasbeton hidak esetében az alap vasbetonból és acélelemekből készül, amelyeket horgonyok kötnek össze, amelyek elnyelik az acél és a beton közötti nyírást.
A hidak élettartamuk időtartama szerint a következőkre oszlanak:
- ideiglenes;
- állandó.
Az állandó szerkezetek tartósabb anyagokból készülnek, mivel ezek a szerkezetek hosszú távú felhasználást igényelnek. Az ideiglenes szerkezetek gyakran fából készülnek.
A modern hidak szerkezetének típusai
Figyelembe véve a konstruktív megoldást, a hidak több csoportra oszthatók:
- gerenda;
- íves;
- konzol;
- ferdekábel;
- lóg (felfüggesztve).
Gerendahidak
A gerendahíd egyszerű felépítésű. Ez akkor jelent meg először, amikor az emberek rönköket kezdtek dobálni a vízi akadályok felett, hogy át tudjanak jutni a másik oldalra. A gerenda híd vízszintes szerkezet. Mindkét oldalon támaszokon áll. Fő elemei a gerendák és a rácsos tartóelemek, amelyek a terhelést a hídalap tartóihoz továbbítják. A gerendák és a rácsok a szerkezet részét képezik, amelyet fesztávolságnak neveznek. Fesztávolságok:
- hasított;
- konzol;
- felvágatlan.
A modern gerendahidak vasbetonból, acélból készülnek, de vannak olyan fa szerkezetek is, amelyeket megbízhatóságuk is megkülönböztet.
Íves hidak
Az íves híd építésének alapja egy boltív (boltozat), amely acélból, vasbetonból, egyedi vasbeton tömbökből készülhet. Az íves szerkezet egy fesztávból állhat, majd a fő terhelés a szélső támaszokra esik. Ha a híd több összekapcsolt szerkezetből áll, akkor a terhelés eloszlik az összes közbenső és külső tartóra.
Felfüggesztések
A függesztőhidak fő tartószerkezete rugalmas elemekből áll, amelyek köteleket és láncokat tartalmaznak. Feszültség alatt működik, és az úttest fel van függesztve. A függesztett hidakat függőhidaknak nevezzük, de ezt a kifejezést az építési terminológiában nem használják.
Ezt a típusú szerkezetet olyan esetekben használják, amikor a híd hossza hosszú, de köztes támaszok felszerelése nem lehetséges. A hajózási csatornák kiemelkedő példája az ilyen helyeknek. A modern függesztőhidak építésénél további gerendákat alkalmaznak az úttest terhelésének csökkentésére. Nagy szilárdságú acél köteleket használnak felfüggesztés tartóiként. A függesztőhidaknak számos előnyük van, többek között a magas vízszint felépítésének képessége és a relatív könnyedség. Erős szél vagy földrengés hatására hajlíthatnak anélkül, hogy károsítanák a szerkezetet. Más típusú hidakat nehezebbé és masszívabbá kell építeni. Bizonyos helyzetekben a merevség hiánya éppen ellenkezőleg, hátrányt jelent. A függőhidak meggörbülhetnek, ha a teher egyenletesen oszlik el, ezért a vasúti szerkezetek ritkán épülnek ezen elv alapján.
Kábelhidak
A drótkötéles hidak egyfajta függesztőhidak. Ebben az esetben acélkábelek (kábelek) segítségével több oszlop csatlakozik az úttesthez. Az ilyen hidaknál a kábeleket közvetlenül az oszlopokhoz kötik, és ez a különbség a felfüggesztett szerkezetektől. A ferdekábeles hidak fő előnye az úttest alacsonyabb mobilitása. A vasúti közlekedés mozgatása céljából is megépíthetők.
Konzolos hidak
A konzolos hidak olyan szerkezetek, amelyeknek támaszai kifelé függenek. Nagy fesztávolságú hosszúságokhoz és szélességekhez használják őket. Jelenleg szinte soha nem épülnek. A konzolos hidak lenyűgözőek, de nehezen gyárthatók, és más hátrányaik is vannak. Stabilitásuk az alaptartomány stabilitásától függ. Ha megsérül, az egész szerkezet fokozatosan összeomolhat.
Keret hidak
A vázrendszerekben a fesztávok és a szerkezet egyetlen szerkezetet alkotnak. A keretek jelentősen csökkentik a hajlító nyomatékot. A vázhidak nem rendelkeznek jelentős előnyökkel a gerendahidakkal szemben, ugyanakkor megépítésük nagy pénzügyi és munkaerő-költségeket igényel. Ezért ritkán épülnek. Használatuk a mély szakadékok átkelésére tervezett hidak építésében indokolt. Ebben az esetben a ferde oszlopok lehetővé teszik a hosszú nyílások bezárását.
Néhány modern híd összetett és egyszerre több kategóriába sorolható. A híd méretének, tervezési jellemzőinek, gyártási technológiájának és anyagának megválasztásakor figyelembe kell venni a célt. Nemcsak a szerkezet tartóssága és szilárdsága, hanem az emberek biztonsága is attól függ, hogy ez a döntés mennyire átgondolt és helyes.
