Die Vorteile von Arch Strukturen

Arches haben viele Formen, wie dem römischen Bogen oder Klee arch. Ein Bogen arbeitet in erster Linie in der Kompression und wickelt Druckbelastungen , nicht Zugbelastungen . Ein Beispiel für eine Druckbelastung ist eine 100 -Pfund- Block sitzen oben auf einer Säule , Komprimieren der Spalte. Ein Beispiel für eine Zugbelastung wäre eine 100 -Pfund- Block zu einem Stahlseil und das andere Ende an einen Zweig von einem Baum gefesselt zu sein , so dass das Seil gelehrt. Mit dem Bogen hat strukturell viele Vorteile in Bezug auf die Distanz überbrücken können , die Lasten kann es tragen, und auch die Materialität und Form des Bogens sich. Insgesamt gibt es eine Menge an Flexibilität bei der Gestaltung einer Bogenkonstruktion , die der Architekt oder Ingenieur mehr frei gestalten können . Spannt Entfernung

Verwendung eines Bogens als die Primärstruktur , wenn es eine Notwendigkeit für eine lange Strecke überspannt ist sehr vorteilhaft . Ein Bogen kann weiter ( zwischen zwei Punkten des vertikalen Träger ) als eine gerade Balken überspannen. Dies ist auf die Art und Weise ein Bogen verarbeitet die Kräfte oder Vektoren. Aufgrund dieses Phänomens kann ein Bogen mehr Lasten als eine gerade horizontale Element behandeln. Zum Beispiel , würden Sie wollen , um einen Bogen zu verwenden, um das primäre Strukturelement einer Brücke, die über eine große Schlucht im Gegensatz zu einem geraden, flachen Schotterbett sein . Da ein Bogen weiter als ein flaches Teil überspannen , so reduziert sich der Bedarf an zusätzlichen vertikalen Träger und somit verkürzt sich auf Kosten beim Bau .
Tragen von Lasten

Ein Bogen funktioniert hervorragend in der Kompression . Eine strukturelle Bogen kann viel mehr Last als ein Flachstrahloder Planke tragen. Die durch einen Bogen ausgeübten Kräfte sind tangential zu den Enden des Bogens sind und Schub bezeichnet. So wird ein flacher Bogen mehr Kraft oder Schub, der auf den Boden übertragen wird, sicher zu schaffen. Insgesamt wird eine Bogendruckbelastungenbesser als eine gerade Bauteil wegen der Art, ihn sicher überträgt die Lasten beaufschlagt effizienter auf dem Boden handhaben. Zum Beispiel , wenn Sie hatte zwei identische Holzplanken und bildeten eine in einem Bogen , der flache Brett in Stücke lange vor , wenn gleiche Lasten wurden angewandt , um sowohl die Bogenform zu brechen.
Materialität und Form
Antike römische Aquädukte sind ein Beispiel für Mauerbögen .

Da die Bogenform ist so effektiv bei spannt und Tragen von Lasten , kann eine Vielzahl von Materialien und Formen verwendet werden, um einen Bogen zu konstruieren. Dies gibt dem Designer eine Menge an Flexibilität , wenn es um die ästhetischen Eigenschaften der Struktur kommt . Wenn der Ingenieur möchte eine leichte, dünne Bogen zu erzeugen, er eine Fachwerkbogenverwenden können. Ein Fachwerkbogenist ein Bogen, der von vielen kleineren und dünneren Mitgliedern wird im Gegensatz zu einer schweren , festen Masse . Soweit Materialien betrifft, kann der Designer von praktisch allen primären Baumaterialien, Holz, Stahl, Beton und Mauerwerk wählen . Alle diese Materialien verarbeiten Druckbelastungen sehr gut .
Vielzahl von Anwendungen
Die Golden Gate Bridge verwendet einen umgekehrten Bogen um einen Gleisbett hängen.

Bögen haben eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen . Im kleinen Maßstab , Bögen arbeiten sehr gut an hält die Dachkonstruktion eines Hauses. Auf einem viel größeren Maßstab , können Bögen verwendet, um eine Brücke über einen breiten Fluss zu machen. Bögen können auch in der "U "-Orientierung verwendet werden (Blick auf die Beschriftung des römischen Bogen oben und drehen Sie sie auf den Kopf ) an andere Mitglieder aus hängen. Ein Beispiel hierfür ist eine Hängebrücke , wie die Golden Gate Bridge in San Francisco. Im Gegensatz zu einem geraden Mitglied kann ein Bogen Unterstützung und auch weitergegeben werden können , durch die der Architekt mit mehr Optionen für die Erstellung von Öffnungen in einem Gebäude.