Зміст
Балки та арки - це два найдавніші, найпростіші мости в історії та побудовані й сьогодні. Стилі легко диференціюються за формою опори. Балкові мости використовують прості вертикальні стовпи, щоб підвісити прямий горизонтальний міст, тоді як аркові мости використовують криву опорну конструкцію.
Розподіл ваги балочного моста
За своєю основною формою балки - це найпростіша конструкція мосту, що завгодно - від ділянки піднятого шосе до дощок з дерева над невеликим канавом, що утворює брусовий міст. Вага, розміщений на брусовому мосту, притискається прямо вниз, у напрямку до будь-якої нижньої опори, що робить середню частину моста найслабшою. Балкові мости використовують вертикальні опори для забезпечення ваги на більші відстані. Але незалежно від кількості опор або того, як вони розташовані, найслабша точка завжди знаходиться безпосередньо посередині, у найдальшій точці між кожною опорою.
Розподіл ваги аркового мосту
Римляни, відомі, що використовуються римлянами для акведук і прохідних доріжок, використовують закруглену конструкцію, щоб підштовхувати вагу від центру назовні до кожного кінця. Замість того, щоб мати будь-яку точку на вазі опори мосту самостійно, арки витягують вагу рівномірно до опор. За задумом жодна точка арки не є слабшою, ніж будь-яка інша, і арка насправді працює, щоб утриматись. Ця модель рівномірного розподілу ваги повідомляє конструкцію моста, при цьому центральна точка мосту є досить тонкою порівняно з будь-якою іншою точкою. Це найбільш помітно в закруглених односвідних мостах, де середина - це найвище і найтонше місце в будові.
Міцність
Арковий міст міцніше, ніж брусовий міст, просто тому, що балка має слабку точку в центрі, де немає вертикальної опори, а дуги притискають вагу назустріч опорі. Це одна з причин, чому брусові мости, як правило, обмежені короткими прольотами, рідше - понад 250 футів, хоча для збільшення довжини мостів часто використовують серію променевих мостів, звану "суцільним прольотом". Тим часом аркові мости використовувались для подолання дуже великих відстаней, до однієї арки - до 800 футів. Найдовший мост з однією аркою (станом на травень 2011 року), міст Хаотиан у Китаї, має основний проміжок понад 1800 футів і загалом понад 5700 футів. Найдовший міст у безперервному прольоті в світі, Казуей Пончартрейн у Луїзіані, тягнеться довше 24 миль, але два проміжки канальної дороги використовують 2243 та 1500 індивідуальних брусових мостів, щоб покрити цю довжину.
Переваги і недоліки
Незважаючи на те, що обидва типи мостів можуть бути побудовані, щоб забезпечити міцну підтримку на великі відстані, але естетику, матеріали та просвіт мають велику роль. Для розтягування балочного мосту на великій відстані необхідно використовувати багато опор, як це спостерігається з каналізацією Пончартріана, а брусові мости будуються низько, щоб використовувати менше матеріалів, що ускладнює проходження човнів під мостом. Необхідна кількість балок також може зробити міст непривабливим. Тим часом арки можуть бути побудовані вище з меншою кількістю опорних балок, що зробить зазор під мостом великою перевагою. Великий проміжок арки і безперешкодний вигляд під нею можуть зробити аркові мости вражаючим видовищем. Однак засоби для зведення аркового мосту, починаючи з обох кінців і будуючи назовні, до зустрічі посередині, роблять їх складнішими і дорогими для побудови.