overvejelser i Bridge Design

ingeniører har designet broer i tusinder af år. En masse tanker går i at designe den perfekte bro for at sikre, at strukturen er sikker, pålidelig og i stand til at modstå tidstesten. Selvfølgelig har ingeniører i dag adgang til mere præcise værktøjer end gårsdagens brodesignere, hvilket blandt andet giver dem mulighed for at prototype deres arbejde langt tidligere i processen. Hvis du er interesseret i at bruge CAD-programmer til at designe en bro, indeholder videnskaben om brodesign et væld af erfaringer og oplysninger, der kan være meget nyttige for en computerstøttet tegner at tage i betragtning, især på niveau med specifikation, standardisering og pålidelighed.

her er et par elementer, der skal tages i betragtning, når man designer en bro i CAD.

overbygning og underbygning

for at forstå brodesign skal du lære forskellen mellem broens overbygning og dens underbygning. Med broens overbygning mener vi alt over lejerne, inklusive de hårde overfladedrivere, der plejede at rejse fra den ene side til den anden. Med underkonstruktionen mener vi broens fundament, inklusive søjlerne, der understøtter den. Overbygningen og underkonstruktionen arbejder sammen, men har forskellige mål. Valg af formen på strukturen på din bro vil for eksempel påvirke underkonstruktionen. En bro kan formes som en bue, ophængt af kabler, bygget primært ved hjælp af kraftige bjælker og mere. Disse designovervejelser er selvfølgelig mere komplekse end blot at spørge “hvilken form foretrækker du?”Selvom du designer en mock bridge som et projekt til et kursus på din CAD-skole, skal du tage dig tid til at indregne miljøet omkring broen og forskellige økonomiske overvejelser, såsom omkostninger til materialer, blandt andre.

spænding og kompression

uanset formen på din bro vil dens vigtigste strukturelle komponenter være bjælker, buer, bindingsværk og ophæng. Hvordan du bruger disse elementer vil bestemme kvaliteten af din bro. To kræfter, du skal sørge for, at du forstår, er spænding og kompression. For at forstå spændingen, forestil dig et reb, der trækkes på fra begge sider under et træk af krig. Dette er spænding, og det er en kraft, der vil virke på din bro for at tilføje stress. For at forstå kompression skal du bare forestille dig, hvad der sker med en fjeder, når du lægger pres på den. Det er rigtigt – det kollapser i sig selv, hvilket forkorter længden. Kompressionsspænding vil også påvirke din bro, og den vil virke i direkte modsætning til spændingsspænding. Broens design skal derfor være i stand til at håndtere disse kræfter uden at spænde eller snappe.

resonans

resonans er en anden kraft, der kan virke på din bro. Forestil dig en snebold, der ruller ned ad en bakke og øges i størrelse og hastighed. Det er resonans. Det starter med små vibrationer, som når vinden angriber en bro, og disse vibrationer kan fortsætte med at stige over tid, indtil de tager ned hele strukturen! Der er flere måder at håndtere resonans på, men en af de mest populære metoder er at inkorporere dæmpere i brodesignet, som kan afbryde resonansbølgerne og forhindre dem i at vokse.