Inhoud
Hoewel bruggen in alle soorten en maten beschikbaar zijn, vertegenwoordigen ze bijna allemaal een van de vijf typen of variaties van de basistype bruggen. Typische brugontwerpen zijn balk, truss, balk, ophanging, boog, kabel en cantilever. Krachten die een rol spelen bij het ontwerpen en ontwerpen van bruggen omvatten compressie, spanning of rek, dekflexibiliteit, torsie of draaien en afschuiving, de kracht die de brugmaterialen zijdelings over het brugdek belast. Een van de oudste boogbruggen die nog steeds in gebruik is, een bewijs van zijn Romeinse techniek, omvat de Ponte dei Quattro Capi-brug die dateert uit 62 voor Christus en overspant de helft van de rivier de Tiber in Rome, Italië.
Bruggen voor balk, truss en ligger
De ligger-, spant- en balkbruggen werken eenvoudig, net zoals het leggen van een plank tussen twee banken. Pieren of palen aan beide uiteinden ondersteunen een plat brugdek dat de opening tussen de palen overspant. Het brugdek bestaat uit balken, zoals holle kokerbalken, een open frame of spant die de palen of steunen aan beide uiteinden overspant. Het brugdek moet bestand zijn tegen compressie boven en spanning van onderaf. De meeste overdekte bruggen in New England vertegenwoordigen dit soort bruggen gemaakt van hout. Zuinig door de overvloed aan hout zijn balkbruggen niet zo sterk als staal en vereisen constant onderhoud.
De boogbrug
Hoewel het type brug een rol speelt in hoe goed het is gebouwd en bestand is tegen slijtage, scheuren en weersinvloeden, spelen de materialen in de brug ook een rol bij de levensduur ervan. Een van de oudste bruggen, de boogbrug, ondersteunt een dek gebouwd boven twee landhoofden die dienst doen als de gebogen boog. Gemaakt van metselwerk en steen, voorkomt het boogontwerp dat elk deel van de brug te veel spanning krijgt. Met overvloedige bouwmaterialen zijn boogbruggen duurzaam en sterk, die weinig tot geen onderhoud vereisen. Het nadeel is dat metselwerk en steen geen grote treksterkte hebben.
Hangbruggen
De eerste hangbruggen dateren uit de 15e eeuw en omvatten meestal waterwegen, omdat het brugdek weinig tot geen toegang van onderaf vereist om te bouwen.Hoge pilaren ondersteunen deze brug, indien nodig gelijkmatig verdeeld over de overspanning, van waaruit massieve draden aan weerszijden van pijl naar pijl zwaaien. Aan deze vegende draden hangen bretels verticaal om het brugdek op te houden. De spanning in de kabels en de compressie van de pijlers werken samen om de zwaartekracht op te heffen, waardoor ze sterk en efficiënt zijn. Deze bruggen kunnen grote afstanden overbruggen zodra de pijlers op hun plaats zijn, maar ze zijn duurder om te bouwen, vereisen uitgebreid onderhoud en de brugdekken kunnen bewegen en draaien wanneer ze worden blootgesteld aan hevige wind. De Brooklyn Bridge in de staat New York en de Golden Gate Bridge in San Francisco zijn beide hangbruggen.
Cantileverbruggen
Cantileverbruggen bieden een manier om een continue brug over meerdere steunen te bouwen om de belasting effectief gelijkmatig te verdelen. Een deel van de brug biedt een anker dat een brugdek ondersteunt dat zich uitstrekt naar beide zijden van de ondersteuning die nauwkeurige tegenwichttechniek vereist. Het voordeel van het bouwen van dit brugontwerp komt tijdens de bouwfase. Cantilever-ontwerpen kosten minder om te bouwen vanwege hun uniformiteit en ze hebben geen tijdelijke ondersteuning nodig tijdens de bouw, wat helpt het proces te versnellen. Maar cantileverbrugontwerpen vereisen nauwkeurige engineering omdat de tegengewichtgewichten hun sterkte kunnen beïnvloeden als ze onjuist zijn, vooral als aannemers de segmenten iets anders bouwen.