Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Көпір түрі
Type of bridge
Аспалы көпір – палубасы тік ілгіштер арқылы аспалы кабельдерден төмен ілінген көпір түрі. Осы көпірдің алғашқы заманауи үлгілері 1800 жылдардың басында салынған. Тік ілгіштері жоқ қарапайым аспалы көпірлер көптеген таулы аймақтарда ұзақ жылдардан бері қолданылып келеді. Бұл мақалада сипатталатын, көбінесе аспалы көпірлер деп аталатын түрден басқа, аспалы көпірлердің басқа да түрлері бар. Мұнда сипатталатын түрде мұнаралар арасында ілінген, тік ілгіштермен жабдықталған кабельдер болады, олар төменгі палубаның тірі және өлі жүктемесін қабылдап, одан көлік өтеді. Бұл конструкция палубаның тегіс болуына немесе қосымша кеңістік үшін жоғары қарай иілуіне мүмкіндік береді. Басқа аспалы көпірлер сияқты, бұл түр де көбінесе уақытша тіреулерсіз салынады. Аспалы кабельдер көпірдің екі шетінде бекітілуі керек, себебі көпірге түсірілген кез келген жүктеме осы негізгі кабельдерде кернеуге айналады. Негізгі кабельдер тіректерден тыс палуба деңгейіндегі тіреулерге жалғасады, содан әрі жерге бекіткіштермен байланысады. Жол тік ілгіштер немесе тағандар арқылы қолдауға ие. Кейбір жағдайларда мұнаралар тік жар немесе каньон шетінде орналасуы мүмкін, онда жол тікелей негізгі аралыққа дейін созылуы мүмкін, әйтпесе көпір әдетте екі кіші аралықтан тұрады, олар тіректер мен жол арасында орналасып, аспалы кабельдермен немесе өздерінің фермалық конструкцияларымен қолдауға ие болуы мүмкін. Соңғы жағдайда сыртқы негізгі кабельдерде иіс аз болады.
A suspension bridge is a type of bridge in which the deck is hung below suspension cables on vertical suspenders. The first modern examples of this type of bridge were built in the early 1800s. Simple suspension bridges, which lack vertical suspenders, have a long history in many mountainous parts of the world. Besides the bridge type most commonly called suspension bridges, covered in this article, there are other types of suspension bridges. The type covered here has cables suspended between towers, with vertical suspender cables that transfer the live and dead loads of the deck below, upon which traffic crosses. This arrangement allows the deck to be level or to arc upward for additional clearance. Like other suspension bridge types, this type often is constructed without the use of falsework. The suspension cables must be anchored at each end of the bridge, since any load applied to the bridge is transformed into tension in these main cables. The main cables continue beyond the pillars to deck level supports, and further continue to connections with anchors in the ground. The roadway is supported by vertical suspender cables or rods, called hangers. In some circumstances, the towers may sit on a bluff or canyon edge where the road may proceed directly to the main span, otherwise the bridge will usually have two smaller spans, running between either pair of pillars and the highway, which may be supported by suspender cables or their own trusswork. In the latter case, there will be very little arc in the outboard main cables.
Алдын ала өнімдер
Тибет сиддхасы және көпір салушы Тхангтонг Гьялпо қарапайым аспалы көпірлердің нұсқасында темір тізбектерді қолдануды бастады. 1433 жылы Гьялпо шығыс Бутанда сегіз көпір салды. Гьялпоның сақталған соңғы тізбекті көпірі – Дуксумдағы Тхангтонг Гьялпо көпірі, ол 2004 жылы суға кетіп бұзылды. Гьялпоның темір тізбекті көпірлерінде бүгінгі барлық заманауи аспалы көпірлердегідей аспалы жабын болған жоқ. Оның орнына, Гьялпоның көпірлерінің қоршаулары мен жүруге арналған бөліктеріне сымдар қолданылды. Жабынның салмағын көтеретін нүктелер темір тізбектермен күшейтілді. Темір тізбектер пайдалануға дейін Гьялпо бұралған талдан немесе яқтың терісінен арқандар жасаған деп есептеледі. Ол тығыз байланған маталарды да қолданған болуы мүмкін. Инкалар арқан көпірлерін пайдаланған, олар туралы алғашқы жазбалар 1615 жылға дейін жетеді. Олардың алғаш рет қашан жасалғаны белгісіз. Кешуачака – инкалардың соңғы арқан көпірі және ол жыл сайын қайта салынады.
The Tibetan siddha and bridge builder Thangtong Gyalpo originated the use of iron chains in his version of simple suspension bridges. In 1433, Gyalpo built eight bridges in eastern Bhutan. The last surviving chain linked bridge of Gyalpo's was the Thangtong Gyalpo Bridge in Duksum en route to Trashi Yangtse, which was finally washed away in 2004. Gyalpo's iron chain bridges did not include a suspended deck bridge, which is the standard on all modern suspension bridges today. Instead, both the railing and the walking layer of Gyalpo's bridges used wires. The stress points that carried the screed were reinforced by the iron chains. Before the use of iron chains it is thought that Gyalpo used ropes from twisted willows or yak skins. He may have also used tightly bound cloth. The Inca used rope bridges, documented as early as 1615. It is not known when they were first made. Queshuachaca is considered the last remaining Inca rope bridge and is rebuilt annually.
Тізбекті көпірлер
Батыс әлеміндегі алғашқы темір тізбекті аспалы көпір – ойластырушы Джеймс Финлидің жобалауымен Пенсильвания штатының Вестморленд округіндегі Джейкобс Крик көпірі (1801) болды. Финлидің көпірі – қазіргі заманғы аспалы көпірдің қажетті барлық құрамдас бөліктерін, соның ішінде фермалармен ілінген аспалы жабындыны бірінші болып енгізді. Финли 1808 жылы өз жобасын патенттеді және 1810 жылы оны Филадельфия журналында, «The Port Folio» басылымында жариялады. Британдық тізбекті көпірлердің алғашқыларының қатарында Дрибург аббаттығы көпірі (1817) және 137 метрлік Юнион көпірі (1820) болды, ал көпірдің аралықтары тез өсіп, 176 метрге дейін жетті – Менеи көпірі (1826), «алғашқы маңызды заманауи аспалы көпір». Немец тілді аймақтардағы алғашқы тізбекті көпір – Нюрнбергтегі тізбекті көпір. 200 фут (шамамен 61 метр) аралықты қамтитын Сагар темір аспалы көпірі (Беозе көпірі деп те аталады) 1828–1830 жылдары Үндістанның Сагар қаласының жанында Дункан Пресгрейв, монета және сынау шеберімен салынды. 1831 жылы жобаланған және 1864 жылы аяқталған Клифтон аспалы көпірінің (орталық аралығы 214 метр) Сагар көпіріне ұқсастығы бар. Бұл – параболалық доғалы тізбек түріндегі ең ұзын тізбекті көпірлердің бірі. Қазіргі Марлоу аспалы көпірін Уильям Тирни Кларк жобалаған, ол 1829–1832 жылдар аралығында 1828 жылы құлаған ағаш көпірдің орнына салынды. Бұл – Темза өзенінің таяз су ағысы арқылы салынған жалғыз аспалы көпір. Будапешттегі Дунай өзенін кесіп өтетін Сеченьи тізбекті көпірі (1840 жылы жобаланған, 1849 жылы ашылған) да Уильям Кларк жобалаған, ол Марлоу көпірінен үлкенірек масштабта салынған. Қызықты нұсқасы – Торнвилл мен Уорхемнің 1889 жылы салынған Бертон-он-Тренттегі (Стаффордшир) паромдық көпірі, онда тізбектер әдеттегідей тіректерге емес, керісінше, басты арқалықтарға бекітілген, осылайша олар қысымға ұшырайды. Мұнда тізбектер ені 203 мм, қалыңдығы 38 мм болатын жалпақ ұнтақталған темір пластиналардан жасалған және бір-біріне қадалады.
The first iron chain suspension bridge in the Western world was the Jacob's Creek Bridge (1801) in Westmoreland County, Pennsylvania, designed by inventor James Finley. Finley's bridge was the first to incorporate all of the necessary components of a modern suspension bridge, including a suspended deck which hung by trusses. Finley patented his design in 1808, and published it in the Philadelphia journal, The Port Folio, in 1810. Early British chain bridges included the Dryburgh Abbey Bridge (1817) and 137 m Union Bridge (1820), with spans rapidly increasing to 176 m with the Menai Bridge (1826), "the first important modern suspension bridge". The first chain bridge on the German speaking territories was the Chain Bridge in Nuremberg. The Sagar Iron Suspension Bridge with a 200 feet span (also termed Beose Bridge) was constructed near Sagar, India during 1828–1830 by Duncan Presgrave, Mint and Assay Master. The Clifton Suspension Bridge (designed in 1831, completed in 1864 with a 214 m central span), is similar to the Sagar bridge. It is one of the longest of the parabolic arc chain type. The current Marlow suspension bridge was designed by William Tierney Clark and was built between 1829 and 1832, replacing a wooden bridge further downstream which collapsed in 1828. It is the only suspension bridge across the non tidal Thames. The Széchenyi Chain Bridge, (designed in 1840, opened in 1849), spanning the River Danube in Budapest, was also designed by William Clark and it is a larger scale version of Marlow Bridge. An interesting variation is Thornewill and Warham's Ferry Bridge in Burton on Trent, Staffordshire (1889), where the chains are not attached to abutments as is usual, but instead are attached to the main girders, which are thus in compression. Here, the chains are made from flat wrought iron plates, eight inches (203 mm) wide by an inch and a half (38 mm) thick, rivetted together.
Қондырғылар
Бірінші сым кабельдік аспалы көпір – Скайлкилл сарқырамасындағы Өрмекші көпірі (1816), ол Жеймс Финлидің Скайлкилл сарқырамасындағы Шынжырлы көпірінің (1808) құлауынан кейін салынған шағын және уақытша жаяу көпір. Көпірдің ұзындығы 124 метр, ал палубасының ені 0,45 метр болған. Сым кабельдік аспалы көпірлердің дамуы 1822 жылы Марк Сегуин мен оның бауырлары Аннонайда салған уақытша қарапайым аспалы көпірмен басталды. Оның ұзындығы 18 метрді құрады. Қазіргі заманғы әдіспен ауада жиналған кабельдері бар алғашқы көпір 1834 жылы Фрибургтегі Джозеф Шалидің Ұлы аспалы көпірі болды.
The first wire cable suspension bridge was the Spider Bridge at Falls of Schuylkill (1816), a modest and temporary footbridge built following the collapse of James Finley's nearby Chain Bridge at Falls of Schuylkill (1808). The footbridge's span was 124 m, although its deck was only 0.45 m wide. Development of wire cable suspension bridges dates to the temporary simple suspension bridge at Annonay built by Marc Seguin and his brothers in 1822. It spanned only 18 m. The first with cables assembled in mid air in the modern method was Joseph Chaley's Grand Pont Suspendu in Fribourg, in 1834.
Көпірдің негізгі бөлшектері
Екі мұнара/баған, екі аспалы кабель, төрт аспалы кабель бекіткіші, көптеген ілгіш кабельдер, көпір палубасы.
Two towers/pillars, two suspension cables, four suspension cable anchors, multiple suspender cables, the bridge deck.
Құрылымдық талдау
Аспалы көпірдің негізгі кабельдері тек өз салмағымен ілінгенде ғана катенария түрін қалыптастырады. Палубаны қолдағанда, кабельдердің салмағы палуба салмағымен салыстырғанда шағын болса, кабельдер парабола түрін қалыптастырады. Кабельдің градиентінің палубаның (жазық) қашықтығымен бірге үнемі артуын байқауға болады, бұл арту палубамен әр байланыста вертикальді қолдау күшінің пайда болуын қамтамасыз етеді. Палубаға қойылатын салыстырмалы түрде қарапайым талаптармен байланысты, бұл аспалы көпірді палубасы қысымда болатын кабельдік көпірге қарағанда жобалау және талдауды әлдеқайда жеңілдетеді.
The main cables of a suspension bridge will form a catenary when hanging under their own weight only. When supporting the deck, the cables will instead form a parabola, assuming the weight of the cables is small compared to the weight of the deck. One can see the shape from the constant increase of the gradient of the cable with linear (deck) distance, this increase in gradient at each connection with the deck providing a net upward support force. Combined with the relatively simple constraints placed upon the actual deck, that makes the suspension bridge much simpler to design and analyze than a cable stayed bridge in which the deck is in compression.
Қылқанды көпірмен салыстыру
Қалқанды көпірлер мен аспалы көпірлер сырттан ұқсас көрінуі мүмкін, бірақ принциптері мен құрылысы жағынан мүлдем ерекше. Аспалы көпірлерде үлкен негізгі кабельдер (әдетте екеуі) мұнаралар арасында ілінеді және екі шетінен жерге бекітіледі. Мұнаралардағы тіреулерде еркін қозғалатын негізгі кабельдер көпір палубасының салмағын көтереді. Палуба орнатылар алдында кабельдер өз салмағынан туындаған кернеуге ұшырайды. Негізгі кабельдер бойымен кішігірім кабельдер немесе сымдар көпір палубасына қосылады, ол бөліктерге бөлініп көтеріледі. Осы процесте кабельдердегі кернеу артады, сондай-ақ көпірден өтетін көлік жүктемесі де кернеуді арттырады. Негізгі кабельдерге түсетін кернеу бекіту орындарында және мұнараларға төменнен бағытталған қысым арқылы жерге беріледі. Кабельді көпірлерде мұнаралар – көпірдің салмағын жерге жеткізетін негізгі жүк көтергіш құрылымдар болып табылады. Көп жағдайда мұнараларға жақын жердегі көпір палубасын қолдау үшін консольдік тәсіл қолданылады, ал мұнаралардан алыс жерлер тікелей мұнараларға жалғанатын кабельдермен қамтамасыз етіледі. Құрылымдық есептеулер бойынша, кабельді көпірдің барлық статикалық көлденең күштері теңдестіріледі, сондықтан тіреу мұнаралары еңкейіп немесе сырғанамайды және тек көліктің қозғалысынан туындаған көлденең күштерге ғана қарсы тұруы керек.
Cable stayed bridges and suspension bridges may appear to be similar, but are quite different in principle and in their construction. In suspension bridges, large main cables (normally two) hang between the towers and are anchored at each end to the ground. The main cables, which are free to move on bearings in the towers, bear the load of the bridge deck. Before the deck is installed, the cables are under tension from their own weight. Along the main cables smaller cables or rods connect to the bridge deck, which is lifted in sections. As this is done, the tension in the cables increases, as it does with the live load of traffic crossing the bridge. The tension on the main cables is transferred to the ground at the anchorages and by downwards compression on the towers. In cable stayed bridges, the towers are the primary load bearing structures that transmit the bridge loads to the ground. A cantilever approach is often used to support the bridge deck near the towers, but lengths further from them are supported by cables running directly to the towers. By design, all static horizontal forces of the cable stayed bridge are balanced so that the supporting towers do not tend to tilt or slide and so must only resist horizontal forces from the live loads.
Артықшылықтар
Көпірдің негізгі аралықтары басқа көпір түрлеріне қарағанда ұзағырақ болуы мүмкін. Басқа көпірлерге қарағанда, тіпті олардың қол жеткізе алатын аралықтарында да, аз материал қажет болуы мүмкін, бұл құрылыс құнын төмендетуге мүмкіндік береді. Бастапқы уақытша кабельдерді орнатудан басқа, құрылыс кезінде төменнен кіруге қажеттілік аз немесе мүлдем болмайды, сондықтан су жолы көпір салынып жатқан кезде ашық күйінде қалуы мүмкін. Олар ауыр әрі қатаң көпірлерге қарағанда жер сілкінісіне жақсырақ төзімді болуы мүмкін. Көпірдің жабындары үлкен көліктерге арналған қатарларды кеңейту үшін немесе бөлек велосипед және жаяу жүргіншілер жолдары үшін қосымша ен салу үшін жаңа бөліктермен алмастырылуы мүмкін.
Longer main spans are achievable than with any other type of bridge. Less material may be required than other bridge types, even at spans they can achieve, leading to a reduced construction cost. Except for installation of the initial temporary cables, little or no access from below is required during construction and so a waterway can remain open while the bridge is built above. They may be better able to withstand earthquake movements than heavier and more rigid bridges. Bridge decks can have deck sections replaced in order to widen traffic lanes for larger vehicles or add additional width for separated cycling/pedestrian paths.
Кемшіліктер
Көпір палубасының күшті жел кезінде тербелуін болдырмау үшін айтарлықтай беріктік немесе аэродинамикалық пішін қажет болуы мүмкін. Басқа (аспалы емес) көпір түрлерімен салыстырғанда палубаның салыстырмалы түрде төмен беріктігі, жоғары шоғырланған жүктемелер туындайтын ауыр пойыз қозғалысын жүргізуді қиындатады. Құрылыс кезінде бастапқы кабельдерді немесе палуба бөлімдерін көтеру үшін төменнен кіру қажет болуы мүмкін. Мұндай кіруді кабельді тіреулі көпірлерді салу кезінде көбінесе болдырмауға болады.
Considerable stiffness or aerodynamic profiling may be required to prevent the bridge deck from vibrating under high winds. The relatively low deck stiffness compared to other (non suspension) types of bridges makes it more difficult to carry heavy rail traffic in which high concentrated live loads occur. Some access below may be required during construction to lift the initial cables or to lift deck units. That access can often be avoided in cable stayed bridge construction.
Қатты тартылмаған
Төмен орналасқан аспалы көпірде, сондай-ақ төменгі қабатты кабельді тіреулі көпірде, негізгі кабельдер көпір палубасының толығымен астынан ілініп тұрады, бірақ олар әдеттегі типтегідей жерге бекітіледі. Мұндай көпірлер өте сирек салынған, себебі палуба кабельдерден төмен ілінгенде, оның тұрақтылығы төмендейді. Мысалдарға Гийом Анри Дюфур жобалаған 1834 жылғы Пон де Берг көпірі және Роберт Стивенсонның Эдинбург маңындағы Алмонд өзені үстінен көпір салу жөніндегі ұсынысын жатқызуға болады.
In an underspanned suspension bridge, also called under deck cable stayed bridge, the main cables hang entirely below the bridge deck, but are still anchored into the ground in a similar way to the conventional type. Very few bridges of this nature have been built, as the deck is inherently less stable than when suspended below the cables. Examples include the Pont des Bergues of 1834 designed by Guillaume Henri Dufour; and a proposal by Robert Stevenson for a bridge over the River Almond near Edinburgh.
Палуба құрылымының түрлері
Көптеген аспалы көпірлерде жол төсенішін ұстап тұру үшін ашық фермалық құрылымдар қолданылады, әсіресе 1940 жылы құлаған Такома тар көпірінің апаттан кейін пластиналық арқалықтарды пайдаланудың зиянды екені анықталғандықтан. 1960 жылдары көпірлердің аэродинамикасы саласындағы жетістіктер пластиналық құрылымдарды беткей қораптық арқалықтар түрінде қайта қолдануға мүмкіндік берді, бұл алғаш рет 1961-1966 жылдары салынған Северн көпірінде көрінді. Ичан көпірінің суретіне назар аударыңыз, онда аспалы көпірдің кіреберіс жиектері өте өткір, ал төменгі арқалықтары еңіспен орналасқан. Бұл конструкцияның осы түрін құйынды ағынның пайда болуы және одан туындайтын аэроэластикалық әсерлер қаупінсіз пайдалануға мүмкіндік береді, мысалы, бастапқы Такома Найроуз көпірін қиратқандай.
Most suspension bridges have open truss structures to support the roadbed, particularly owing to the unfavorable effects of using plate girders, discovered from the Tacoma Narrows Bridge (1940) bridge collapse. In the 1960s, developments in bridge aerodynamics allowed the re introduction of plate structures as shallow box girders, first seen on the Severn bridge, built 1961–1966. In the picture of the Yichang Bridge, note the very sharp entry edge and sloping undergirders in the suspension bridge shown. This enables this type of construction to be used without the danger of vortex shedding and consequent aeroelastic effects, such as those that destroyed the original Tacoma Narrows bridge.
Қуаттар
Кез келген көпірге үш түрлі күш әсер етеді: өлі жүктеме, тірі жүктеме және динамикалық жүктеме. Өлі жүктеме – көпірдің өзінің салмағы. Кез келген құрылым сияқты, көпір де гравитациялық күштердің әсерінен, одан құралған материалдарға салдарынан құлауға бейім. Тірі жүктеме – көпір арқылы қозғалатын көлік және температураның өзгеруі, жауын-шашын, жел сияқты қалыпты қоршаған орта факторлары. Динамикалық жүктеме – қалыпты ауа райынан тыс жағдайлар, мысалы, күрт жел соғу және жер сілкінісі сияқты факторлар. Көпір салынған кезде осы үш факторды да ескеру қажет.
Three kinds of forces operate on any bridge: the dead load, the live load, and the dynamic load. Dead load refers to the weight of the bridge itself. Like any other structure, a bridge has a tendency to collapse simply because of the gravitational forces acting on the materials of which the bridge is made. Live load refers to traffic that moves across the bridge as well as normal environmental factors such as changes in temperature, precipitation, and winds. Dynamic load refers to environmental factors that go beyond normal weather conditions, factors such as sudden gusts of wind and earthquakes. All three factors must be taken into consideration when building a bridge.
Жол және темір жолдан басқа пайдалану
Үлкен масштабта қолданылатын аспа принциптері жол немесе теміржол көпірлерінен әлдеқайда қарапайым жағдайларда да кездеседі. Жеңіл кабельдік аспалар велосипед немесе жаяу жүргіншілер көпірі үшін мықты арқалық тіректерге қарағанда арзанға түсіп, әдемі көрінуі мүмкін. Мысалы, Нидерландыдағы Нессио көпірі және Пенсильваниядағы Делавэр өзені арқылы салынған 1904 жылғы Роблинг жобалаған Рьегелсвилл аспалы жаяу жүргіншілер көпірін қарастыруға болады. Португалияның Арука геопаркіндегі Пайва өзені арқылы салынған ең ұзын жаяу жүргіншілерге арналған аспалы көпір 2021 жылдың сәуір айында ашылды. 516 метрлік көпір өзеннен 175 метр биіктікте ілінген. Егер мұндай көпір екі ғимарат арасындағы алшақтықты жабатын болса, кабельдерді бекіту үшін мұнаралар салудың қажеті жоқ, өйткені ғимараттардың өзі кабельдерді ұстап тұра алады. Кабельдік аспаны құбырлы көпір сияқты берік құрылымның өзіндік қатаңдығымен де күшейтілуі мүмкін.
The principles of suspension used on a large scale also appear in contexts less dramatic than road or rail bridges. Light cable suspension may prove less expensive and seem more elegant for a cycle or footbridge than strong girder supports. An example of this is the Nescio Bridge in the Netherlands, and the Roebling designed 1904 Riegelsville suspension pedestrian bridge across the Delaware River in Pennsylvania. The longest pedestrian suspension bridge, which spans the River Paiva, Arouca Geopark, Portugal, opened in April 2021. The 516 metres bridge hangs 175 meters above the river. Where such a bridge spans a gap between two buildings, there is no need to construct towers, as the buildings can anchor the cables. Cable suspension may also be augmented by the inherent stiffness of a structure that has much in common with a tubular bridge.
Құрылыс реті (су жиегі кабелі түрі)
Типтік аспалы көпірлер әдетте төмендегідей сипатталатын реттілікпен салынады. Ұзындығы мен өлшеміне байланысты құрылыс бір жарым жылдан (алғашқы Такома тар көпірінің құрылысы 19 ай ғана) он жылға дейін созылуы мүмкін (Акаси Кайкио көпірінің құрылысы 1986 жылдың мамырында басталып, 1998 жылдың мамырында ашылды – барлығы он екі жыл). Егер мұнаралар су асты тіректеріне орналасқан болса, қақпалар суға батырылып, негіз үшін жұмсақ түп қазылады. Егер тау жынысы қазбамен немесе қазылған шұңқырмен ашылмаса, онда тау жынысына немесе үстіндегі қатты топыраққа тіреулер қадалады немесе ауырлықты аз төзімді топыраққа бөлу үшін үлкен бетонды негіз салынуы мүмкін, алдымен беті тығыз қиыршық таспен дайындалады. (Мұндай негіздік тұғыр белсенді тектоникалық қозғалыстарға да бейімделуге мүмкіндік береді және бұл Рио-Антирио кабельді көпірінің негізінде қолданылған.) Содан кейін тіректер су деңгейінен жоғары көтеріліп, мұнаралардың негізі үшін тұғырлармен жабылады. Егер мұнаралар құрлыққа орналасқан болса, терең негізді қазба немесе тіреулер пайдаланылады. Мұнараның негізінен жоғары беріктікті арматуралы бетон, тас немесе болаттан жасалған бір немесе бірнеше бағаналы мұнаралар орнатылады. Қазіргі заманғы аспалы көпірлердің құрылысында болаттың жоғары құнына байланысты бетон жиі қолданылады. Мұнаралардың үстіне негізгі аспалы кабельдерді ұстайтын үлкен құрылғылар орнатылады. Әдетте, құйма болаттан жасалған, олар пісірілген конструкциялардан да жасалуы мүмкін және құрылыс және қалыпты жүктемелер кезінде негізгі кабельдердің жылғанын қамтамасыз ететін роликтермен жабдықталған. Көлбеулер, әдетте, мұнаралармен бірге, кабельдердің кернеуіне қарсы тұру үшін және бүкіл құрылымның негізгі бекіту жүйесі ретінде салынады. Олар әдетте жақсы сапалы тау жынысына бекітіледі, бірақ қазба ішіндегі массивті арматуралы бетонды салмақтардан тұруы мүмкін. Көлбеу құрылымында қауіпсіз кеңістікте орналасқан бірнеше шығыңқы ашық көздер болады. Содан кейін мұнаралардың үстінде орнатылған винттер арқылы көтерілген жетекші сымдар арқылы уақытша аспалы жолдар (каткалар) орнатылады. Бұл каткалар негізгі кабельдер үшін көпір дизайнерлері белгілеген қисықты, математикалық түрде катенариялық доға деп сипатталатын жолмен жүреді. Әдеттегі каткалардың ені сегіз-он метрге дейін болады және олар сым торлары мен ағаш тақташалардан жасалады. Каткалардың үстіне негізгі кабельді орағыш катушкаларды қолдауға арналған құрылғылар орнатылады. Содан соң, кабельге ілінген кабельдер орнатылады, ал одан кейін кабельді иірудің негізгі құрылғылары орнатылады. Жоғары беріктікті сым (әдетте 4 немесе 6 калибрлі галвандалған болат сым) қозғалтқыштағы шкивтермен бұрандада тартылады, бір ұшы бекіткішке бекітіледі. Жолаушы қарсы жаққа жеткенде, бұранда ашық көздің ілмегіне орналастырылады. Сонымен қатар, жұмысшылар кабель сымдарын қалаған кернеуге дейін тартады. Бұл "кабельдік жіп" деп аталатын жинақ аяқталғанға дейін жалғасады және тот баспайтын болат сымдарды пайдалана отырып уақытша жиналады. Бұл процесс соңғы кабельдік жіп аяқталғанға дейін қайталанады. Жұмысшылар кабельдік жіптердегі жеке орамаларды алып тастайды (иіру процесінде негізгі кабельдің пішіні алтыбұрышқа ұқсайды), содан кейін бүкіл кабельді гидравликалық пресспен тығыз цилиндрге қысып, соңғы дөңгелек қимасын қалыптастыру үшін қосымша сыммен тығыз орайды. Аспалы көпірлердің құрылысында қолданылатын сым – коррозияға қарсы заттармен қапталған галвандалған болат сым. Негізгі кабельдің белгілі бір нүктелерінде (әрқайсысы келесіге қатысты көлденеңінен дәл қашықтықта) "кабельдік жолақтар" деп аталатын құрылғылар орнатылады. Әрбір аспалы кабель нақты ұзындығына дейін кесіліп, кабельдік жолақтарға ілмектері ілінеді. Кейбір көпірлерде, егер мұнаралар жағаға жақын немесе жағада орналасқан болса, аспалы кабельдер тек орталық аралыққа ғана қолданылуы мүмкін. Ертедегі аспалы кабельдерге мырыш зергерлік бұйымдар мен палубаның тірегін құрайтын болат шайбалар орнатылған. Қазіргі заманғы аспалы кабельдер бұғатталған типті фитингке ие. Көпір палубасының алдын ала құрастырылған бөліктерін тиісті деңгейге көтеру үшін аспаларға немесе негізгі кабельдерге бекітілген арнайы көтергіштер қолданылады, егер жергілікті жағдайлар бөліктерді көпiрдiң астына баржамен немесе басқа құралдармен алып жүруге мүмкіндік берсе. Әйтпесе, палубаны мұнаралардан бастап біртіндеп кеңейту үшін жылдам қозғалмалы тіреу қолданылуы мүмкін. Егер палуба құрылымын мұнаралардан кеңейтсе, аяқталған бөліктері палубаның ортасында түсетін күш болмағандықтан, тік көтеріледі. Палуба аяқталғаннан кейін қосылған жүк негізгі кабельдерді математикалық түрде парабола деп сипатталатын доғаға тартады, ал палубаның доғасы дизайнердің ниетіне сәйкес болады – әдетте, кеме өтетін арнадан жоғары көтерілу үшін немесе басқа жағдайларда, мысалы, каньон арқылы өту үшін көлбеу доға немесе тегіс болады. Доғалы аспалы көпірлер құрылымға қосымша қатаңдық пен күштілік береді. Негізгі құрылым аяқталғаннан кейін жарықтандыру, қоршаулар, соңғы бояу және асфальттау сияқты әртүрлі егжей-тегжейлер орнатылады немесе аяқталады.
Typical suspension bridges are constructed using a sequence generally described as follows. Depending on length and size, construction may take anywhere between a year and a half (construction on the original Tacoma Narrows Bridge took only 19 months) up to as long as a decade (the Akashi Kaikyō Bridge's construction began in May 1986 and was opened in May 1998 – a total of twelve years). Where the towers are founded on underwater piers, caissons are sunk and any soft bottom is excavated for a foundation. If the bedrock is too deep to be exposed by excavation or the sinking of a caisson, pilings are driven to the bedrock or into overlying hard soil, or a large concrete pad to distribute the weight over less resistant soil may be constructed, first preparing the surface with a bed of compacted gravel. (Such a pad footing can also accommodate the movements of an active fault, and this has been implemented on the foundations of the cable stayed Rio Antirio bridge.) The piers are then extended above water level, where they are capped with pedestal bases for the towers. Where the towers are founded on dry land, deep foundation excavation or pilings are used. From the tower foundation, towers of single or multiple columns are erected using high strength reinforced concrete, stonework, or steel. Concrete is used most frequently in modern suspension bridge construction due to the high cost of steel. Large devices called saddles, which will carry the main suspension cables, are positioned atop the towers. Typically of cast steel, they can also be manufactured using riveted forms, and are equipped with rollers to allow the main cables to shift under construction and normal loads. Anchorages are constructed, usually in tandem with the towers, to resist the tension of the cables and form as the main anchor system for the entire structure. These are usually anchored in good quality rock but may consist of massive reinforced concrete deadweights within an excavation. The anchorage structure will have multiple protruding open eyebolts enclosed within a secure space. Temporary suspended walkways, called catwalks, are then erected using a set of guide wires hoisted into place via winches positioned atop the towers. These catwalks follow the curve set by bridge designers for the main cables, in a path mathematically described as a catenary arc. Typical catwalks are usually between eight and ten feet wide and are constructed using wire grate and wood slats. Gantries are placed upon the catwalks, which will support the main cable spinning reels. Then, cables attached to winches are installed, and in turn, the main cable spinning devices are installed. High strength wire (typically 4 or 6 gauge galvanized steel wire), is pulled in a loop by pulleys on the traveler, with one end affixed at an anchorage. When the traveler reaches the opposite anchorage the loop is placed over an open anchor eyebar. Along the catwalk, workers also pull the cable wires to their desired tension. This continues until a bundle, called a "cable strand" is completed, and temporarily bundled using stainless steel wire. This process is repeated until the final cable strand is completed. Workers then remove the individual wraps on the cable strands (during the spinning process, the shape of the main cable closely resembles a hexagon), and then the entire cable is then compressed by a traveling hydraulic press into a closely packed cylinder and tightly wrapped with additional wire to form the final circular cross section. The wire used in suspension bridge construction is a galvanized steel wire that has been coated with corrosion inhibitors. At specific points along the main cable (each being the exact distance horizontally in relation to the next) devices called "cable bands" are installed to carry steel wire ropes called Suspender cables. Each suspender cable is engineered and cut to precise lengths, and are looped over the cable bands. In some bridges, where the towers are close to or on the shore, the suspender cables may be applied only to the central span. Early suspender cables were fitted with zinc jewels and a set of steel washers, which formed the support for the deck. Modern suspender cables carry a shackle type fitting. Special lifting hoists attached to the suspenders or from the main cables are used to lift prefabricated sections of the bridge deck to the proper level, provided that the local conditions allow the sections to be carried below the bridge by barge or other means. Otherwise, a traveling cantilever derrick may be used to extend the deck one section at a time starting from the towers and working outward. If the addition of the deck structure extends from the towers the finished portions of the deck will pitch upward rather sharply, as there is no downward force in the center of the span. Upon completion of the deck, the added load will pull the main cables into an arc mathematically described as a parabola, while the arc of the deck will be as the designer intended – usually a gentle upward arc for added clearance if over a shipping channel, or flat in other cases such as a span over a canyon. Arched suspension spans also give the structure more rigidity and strength. With the completion of the primary structure various details such as lighting, handrails, finish painting and paving is installed or completed.
Елеулі құлдыраулар
Браутон аспалы көпірі (Англия) 1826 жылы салынған темір тізбекті көпір. Еуропадағы алғашқы аспалы көпірлердің бірі 1831 жылы қадаммен жүріп келе жатқан әскерлердің тудырған механикалық резонансынан құлады. Осы оқиғадан кейін британдық армия әскерлерге көпірден өту кезінде "қадамдасқанды тоқтатуға" бұйрық берді. Silver Bridge (АҚШ) – 1928 жылы салынған, 1967 жылдың соңында құлап, қырық алты адамның өмірін қиған шынжырлы жол көпірі. Көпірдің конструкциясы жеткіліксіз болды, оны тексеру қиын еді. Осы оқиға ескі көпірлерді үнемі тексеріп, күтіп ұстауға бағытталған заңнаманы қабылдауға түрткі болды. Құлағаннан кейін ұқсас конструкциядағы көпір дереу жабылды және кейіннен бұзылды. Осыған ұқсас екінші көпір жоғары қауіпсіздік деңгейімен салынды және 1991 жылға дейін пайдаланылды. 1940 жылы салынған Такома Нарроуз көпірі (АҚШ) пластиналы арқалық конструкциясының есебінен тұрақты және орташа күшті желдерде құрылымдық дірілге ұшырады. Жел аэроэластикалық дірілдеу деп аталатын құбылысты тудырды, ол құрылысы аяқталғаннан кейін бірнеше ай өткен соң көпірдің құлауына әкелді. Құлау видеоға түсірілді. Құлау кезінде адам өлімі болған жоқ; бірнеше жүргізушілер көліктерінен жаяу қашып, көпір құламай тұрып, тіреу тіректеріне жетті. 1829 жылы салынған, 1845 жылы құлаған Ярмут (Англия) аспалы көпірі 79 адамның өмірін қиды. 1943 жылы аяқталған Бейбітшілік өзені аспалы көпірі (Канада) 1957 жылдың қазанында солтүстік тіреуінің топырақтық негізінің нашарлауынан құлады. Содан кейін көпірдің барлық бөлігі құлады. Индонезиядағы Борнео аралында орналасқан Шығыс Калимантан ауданындағы Кутай Картанегара аймағындағы Махакам өзені үстіндегі Кутай Картанегара көпірі (Индонезия) 1995 жылы салына бастап, 2001 жылы аяқталды және 2011 жылы құлады. Көптеген көліктер Махакам өзеніне құлады. Осы оқиғадан 24 адам қаза тауып, ондаған адам жарақат алып, Ажи Мухаммад Парикесит аймақтық ауруханасында емделді. Сонымен қатар, 12 адам жоғалып кетті, 31 адам ауыр жарақат алды, 8 адам жеңіл жарақат алды. Зерттеу нәтижелері құлаудың басты себебі тік ілмектердің конструкциялық кемшілігі болғанын көрсетті. Сондай-ақ, нашар күтім, кабельдік ілмектердің құрылыс материалдарының тозуы, материалдың сапасы және көпірге артық жүктеме беру де көпірдің құлауына әсер етуі мүмкін екендігі анықталды. 2013 жылы Кутай Картанегара көпірі бұрынғы орнында қайта салынды және 2015 жылы аяқталды, ол аркалық көпір дизайнында салынды. 2022 жылдың 30 қазанында Үндістанның Гуджарат штатындағы Морби қаласында Маччу өзені үстіндегі жаяу жүргіншілерге арналған Жулто Пул аспалы көпірі құлап, кем дегенде 141 адамның өліміне әкелді.
Broughton Suspension Bridge (England) was an iron chain bridge built in 1826. One of Europe's first suspension bridges, it collapsed in 1831 due to mechanical resonance induced by troops marching in step. As a result of the incident, the British Army issued an order that troops should "break step" when crossing a bridge. Silver Bridge (USA) was an eyebar chain highway bridge, built in 1928, that collapsed in late 1967, killing forty six people. The bridge had a low redundancy design that was difficult to inspect. The collapse inspired legislation to ensure that older bridges were regularly inspected and maintained. Following the collapse a bridge of similar design was immediately closed and eventually demolished. A second similarly designed bridge had been built with a higher margin of safety and remained in service until 1991. The Tacoma Narrows Bridge, (USA), 1940, was vulnerable to structural vibration in sustained and moderately strong winds due to its plate girder deck structure. Wind caused a phenomenon called aeroelastic fluttering that led to its collapse only months after completion. The collapse was captured on film. There were no human deaths in the collapse; several drivers escaped their cars on foot and reached the anchorages before the span dropped. Yarmouth suspension bridge (England) was built in 1829 and collapsed in 1845, killing 79 people. Peace River Suspension Bridge (Canada), which was completed in 1943, collapsed when the north anchor's soil support for the suspension bridge failed in October 1957. The entire bridge subsequently collapsed. Kutai Kartanegara Bridge (Indonesia) over the Mahakam River, located in Kutai Kartanegara Regency, East Kalimantan district on the Indonesia island of Borneo, was built in 1995 until it was completed in 2001 and happen collapsed in 2011. Dozens of vehicles on the bridge fell into the Mahakam River. As a result of this incident, 24 people died and dozens of others were injured and were treated at the Aji Muhammad Parikesit Regional Hospital. Meanwhile, 12 people were reported missing, 31 people were seriously injured, and 8 people had minor injuries. Research findings indicate that the collapse was largely caused by the construction failure of the vertical hanging clamp. It was also found that poor maintenance, fatigue in the cable hanger construction materials, material quality, and bridge loads that exceed vehicle capacity, can also have an impact on bridge collapse. In 2013 the Kutai Kartanegara Bridge rebuilt the same location and completed in 2015 with a Through arch bridge design. On 30 October 2022, Jhulto Pul, a pedestrian suspension bridge over the Machchhu River in the city of Morbi, Gujarat, India collapsed, leading to the deaths of at least 141 people.