Einfache Hängebrücke - Simple suspension bridge

Einfache Hängebrücke
	Eine einfache Hängebrücke in den Zillertaler Alpen
Vorfahr	Keiner
Verwandt	Keiner
Nachfahre	Unterspannte Hängebrücke , Hängebrücke , Spannbandbrücke
Trägt	Fußgänger , Vieh
Spannenbereich	kurz bis mittel
Material	Seil (Faser), Kette , Stahldraht Seil ; passendes Terrassenmaterial
Beweglich	Nein
Designaufwand	niedrig
Falscharbeit erforderlich	Nein

Eine einfache Hängebrücke (auch Seilbrücke , Drehbrücke (in Neuseeland ), Hängebrücke , Hängebrücke und Oberleitungsbrücke ) ist ein primitiver Brückentyp, bei dem das Brückendeck auf zwei parallelen Tragseilen liegt, die verankert sind An jedem ende. Sie haben keine Türme oder Pfeiler. Die Seile folgen einem flachen nach unten gerichteten Oberleitungsbogen , der sich als Reaktion auf dynamische Belastungen auf dem Brückendeck bewegt.

Der Bogen des Decks und seine große Bewegung unter Last machen solche Brücken für den Fahrzeugverkehr ungeeignet. Einfache Hängebrücken sind in ihrer Nutzung auf den Fußgängerverkehr beschränkt. Aus Sicherheitsgründen sind sie mit robusten Handlaufseilen gebaut, die an beiden Enden auf kurzen Pfeilern abgestützt sind und parallel zu den tragenden Seilen verlaufen. Manchmal können diese das primäre tragende Element sein, wobei das Deck unten aufgehängt ist. Einfache Hängebrücken gelten in ländlichen Regionen als die effizienteste und nachhaltigste Konstruktion , insbesondere für Flussüberquerungen, die in nicht überschwemmter Topographie wie Schluchten liegen.

Vergleich zu anderen Typen

Eine Hängebrücke an der Hokitika Schlucht an der Westküste von Neuseeland .

In manchen Zusammenhängen bezieht sich der Begriff "einfache Hängebrücke" nicht auf diese Art von Brücke, sondern auf eine Hängebrücke , die insofern "einfach" ist, als ihr Deck nicht versteift ist. Obwohl sich einfache Hängebrücken und „einfache“ Hängebrücken in vielerlei Hinsicht ähneln, unterscheiden sie sich in ihrer Physik. Auf einer einfachen Hängebrücke folgen die Hauptseile (oder Ketten) einer hyperbolischen Kurve, der Oberleitung . Dies liegt daran, dass die Hauptkabel frei hängen. Im Gegensatz dazu folgen bei einer Hängebrücke (egal ob „einfach“ oder nicht) die Hauptseile einer parabolischen Kurve . Dies liegt daran, dass die Hauptseile in gleichmäßigen Abständen mit dem darunter liegenden Brückendeck verbunden sind (siehe Hängebrückenkurve ).

Die Unterschiede zwischen diesen beiden Kurven waren im 17. Jahrhundert eine Frage von Bedeutung, die von Isaac Newton bearbeitet wurden . Die Lösung wurde 1691 von Gottfried Leibniz , Christiaan Huygens und Johann Bernoulli gefunden , der die Gleichung als Antwort auf eine Herausforderung von Jakob Bernoulli herleitete . Ihre Lösungen wurden in der Acta Eruditorum für Juni 1691 veröffentlicht.

Eine belastete Bändchenbrücke hat auch eine oder mehrere Oberleitungskurven und ein auf den Hauptkabeln verlegtes Deck. Im Gegensatz zu einer einfachen Hängebrücke hat eine belastete Bandbrücke jedoch eine steife Fahrbahn, in der Regel durch das Hinzufügen von Druckelementen (Betonplatten), die über die Hauptkabel gelegt werden. Diese Steifigkeit ermöglicht es, dass die Brücke viel schwerer, breiter und stabiler ist.

Geschichte

Die einfache Hängebrücke ist die älteste bekannte Art von Hängebrücke und, abgesehen von der Möglichkeit eines präkolumbianischen transozeanischen Kontakts , gab es mindestens zwei unabhängige Erfindungen der einfachen Hängebrücke, in der weiteren Himalaya- Region und in Südamerika .

Hängebrücke aus dem 18. Jahrhundert in Srinagar , Königreich Garhwal

Die frühesten Erwähnungen von Hängebrücken finden sich in Aufzeichnungen der Han-Dynastie über die Reisen chinesischer diplomatischer Missionen in die Länder am westlichen und südlichen Rand des Himalaya , nämlich das Hindukush- Gebirge in Afghanistan und die Länder von Gandhara und Gilgit . Dies waren einfache Hängebrücken aus drei oder mehr Seilen aus Weinreben , bei denen die Menschen direkt auf den Seilen gingen, um sie zu überqueren. Später kamen auch Terrassendielen aus Brettern zum Einsatz, die auf zwei Seilen ruhten.

1952, Hängebrücke über den Fluss Cuanana, Yosondua, Oaxaca, Mexiko.

In Südamerika , Inca Seilbrücken predate die Ankunft der Spanier in den Anden im 16. Jahrhundert. Die älteste bekannte Hängebrücke, von Ruinen berichtet, stammt aus dem 7. Jahrhundert in Mittelamerika (siehe Maya-Brücke bei Yaxchilan ).

Einfache Hängebrücken mit Eisenketten werden auch in dokumentiert Tibet und China . Eine Brücke am oberen Jangtse stammt aus dem 7. Jahrhundert. Mehrere werden dem tibetischen Mönch Thang Tong Gyalpo zugeschrieben , der Berichten zufolge im 15. Jahrhundert mehrere in Tibet und Bhutan gebaut hat , darunter Chushul Chakzam und einen in Chuka . Ein weiteres Beispiel, die Luding-Brücke , stammt aus dem Jahr 1703 und überspannt 100 m mit 11 Eisenketten.

Jurong Bird Park -Seilbrücke

Die Entwicklung von Drahtseil- Hängebrücken geht auf die provisorische einfache Hängebrücke in Annonay zurück, die 1822 von Marc Seguin und seinen Brüdern gebaut wurde. Sie überspannte nur 18 m. Allerdings einfache Hängebrücke Entwürfe wurden weitgehend obsolet im 19. Jahrhundert Erfindung und aus Patent der suspendierten Deckbrücke von James Finley . Ein englisches Gemälde einer Brücke aus dem späten 18. Jahrhundert in Srinagar , damals Teil des Königreichs Garhwal , nimmt die Erfindung der Hängebrücke vorweg. Diese ungewöhnliche Brücke, die auf einem Überschwemmungsgebiet gebaut wurde, hatte hängende Decksrampen, die verwendet wurden, um auf eine einfache Hängebrücke zu gelangen, die von Türmen getragen wurde.

Materialien

Dieser Brückentyp wird aufgrund seiner historischen Konstruktion aus Seil als Seilbrücke bezeichnet . In einigen Gebieten Südamerikas werden Inka-Seilbrücken noch immer aus einheimischen Materialien, hauptsächlich Seilen, hergestellt. Diese Seilbrücken müssen aufgrund der begrenzten Lebensdauer der Materialien regelmäßig erneuert werden, und Seilkomponenten werden von Familien als Beitrag zu einem gemeinschaftlichen Vorhaben hergestellt.

Einfache Hängebrücken für Fußgänger und Vieh werden immer noch gebaut, basierend auf der alten Inka-Seilbrücke, jedoch mit Drahtseilen und manchmal Stahl- oder Aluminiumgitterbelägen anstelle von Holz.

Lebende Wurzelbrücken im Dorf Nongriat , Meghalaya

In modernen Brücken werden anstelle von (Faser-) Seilen Materialien wie Drahtseile , Ketten und spezielle Gelenkstahlträger verwendet.

Lebende Brücken

Im Nordosten indischen Bundesstaat Meghalaya , Khasi und Jaintia haben Stammes - Leute geschaffen lebende Wurzel Brücken , die eine Form von ist Baum Formgebung . Hier werden einfache Hängebrücken hergestellt, indem die Wurzeln der Banyanbaumart Ficus elastica über Wasserläufe trainiert werden . Es gibt Beispiele mit einer Spannweite von über 52 m. Sie erneuern und verstärken sich von Natur aus selbst, wenn die Wurzeln der Bestandteile dicker werden und einige davon als mehr als 500 Jahre gelten.

Im Iya-Tal in Japan wurden Brücken aus Glyzinienranken gebaut . Um eine solche Brücke zu bauen, wurden diese Reben an gegenüberliegenden Seiten eines Flusses gepflanzt und miteinander verwoben, wenn sie lang genug waren, um die Lücke zu überbrücken. Das Hinzufügen von Brettern ergab eine brauchbare Brücke.

Entwurf

Bei einer einfachen Hängebrücke liegt das Deck auf den Hauptkabeln

Bei einer Hängedeckbrücke wird das Deck unter den Hauptseilen von vertikalen "Aufhängern" getragen

Vergleich einer Oberleitung (schwarze gestrichelte Kurve) und einer Parabel (rote durchgezogene Kurve) mit gleicher Spannweite und Durchhang. Die Oberleitung stellt das Profil einer einfachen Hängebrücke oder das Seil einer Hängebrücke dar, bei der Deck und Hänger im Vergleich zum Seil eine vernachlässigbare Masse aufweisen. Die Parabel stellt das Profil des Seils einer Hängebrücke dar, bei der das Seil und die Hänger im Vergleich zum Deck eine vernachlässigbare Masse aufweisen.

Der Bogen des Brückendecks variiert zwischen einer Oberleitung und einer Parabel , abhängig vom Gewicht der Brücke selbst im Vergleich zu der von ihr getragenen Last.

Die leichtesten Brücken dieser Art bestehen aus einem einzigen Fußseil und nicht mehr. Dies sind Seile und Slacklines , deren Handhabung Geschick erfordert. Häufiger wird das Fußseil von einem oder zwei Handlaufseilen begleitet, die in Abständen durch vertikale Seitenseile verbunden sind. Dieser Stil wird von Bergsteigern verwendet und wird in Neuseeland häufig auf kleineren Wanderwegen im Hinterland verwendet, wo Beispiele als "Dreidrahtbrücken" bezeichnet werden. Eine etwas schwerere Variante hat zwei Seile, die ein Deck tragen, und zwei Handlaufseile. Handläufe sind notwendig, da diese Brücken dazu neigen, von Seite zu Seite und von Ende zu Ende zu schwingen. Selten wird das Fußseil (oder Fußseil plus Handläufe) ähnlich einer Seilrutsche mit einem Oberseil kombiniert (siehe auch Seilbahn ).

In einigen Fällen, wie bei der Capilano-Hängebrücke , bilden die primären Stützen die Handläufe mit dem darunter hängenden Deck. Dies sorgt für mehr Bewegung von Seite zu Seite im Deck als wenn sich die Hauptstützen auf Deckhöhe befinden, aber weniger Bewegung in den Handläufen.

Nachteile, die mit einfachen Hängebrücken verbunden sind, sind sehr groß. Die Lage des Decks ist begrenzt, im Allgemeinen sind massive Verankerungen und Pfeiler erforderlich, und die Belastung führt zu einer vorübergehenden Verformung des Decks. Lösungen für diese Probleme führten zu einer Vielzahl von Methoden zur Versteifung des Decks, was zu mehreren anderen Arten von Hängebrücken führte. Dazu gehört eine gespannte Bandbrücke , die einer einfachen Hängebrücke eng verwandt ist, jedoch eine für den Fahrzeugverkehr geeignete versteifte Fahrbahn aufweist.

Eine sehr leichte Brücke, die mit unter hoher Spannung stehenden Seilen konstruiert ist, kann sich einer Hängebrücke in der fast horizontalen Neigung ihres Decks nähern .

Die Brücke kann durch Hinzufügen von Kabeln versteift werden, die die primären strukturellen oder Nutzlasten nicht tragen und daher relativ leicht sein können. Diese sorgen auch bei Wind für Stabilität. Ein Beispiel ist die 220 Meter lange Brücke über den Fluss Drac am Lac de Monteynard-Avignonet : Diese Brücke hat Stabilisierungsseile unterhalb und seitlich des Decks.

Um Verdrehbewegungen als Reaktion auf Benutzer zu reduzieren, kann eine Brücke vertikale Fallkabel von jeder Seite in der Mitte der Brücke verwenden, die unten am Boden verankert sind.

Verwenden

Überqueren eines Baches, Denali State Park , Alaska. Das Design begrenzt die Auswirkungen des Trails auf die wichtigen Lachswanderungen im Bach.

Die leichtesten dieser Brücken ohne Belag sind nur für Fußgänger geeignet. Leichte Brücken mit Belag und ausreichender Spannung, damit das Überqueren der Brücke dem Klettern nicht näher kommt, können auch von Packpferden (und anderen Tieren), Reitern und Fahrradfahrern benutzt werden. Um eine leichtere Brücke dieser Art in einem vernünftigen Tempo zu begehen, ist ein bestimmter Gleitschritt erforderlich, da der normalere Schritt Wanderwellen induziert, die dazu führen können, dass der Reisende (unbequem) auf und ab oder von einer Seite zur anderen kippt. Die Ausnahme ist eine stabilisierte Brücke, die recht stabil sein kann.

Einfache Hängebrücken finden Anwendung in der Freizeitgestaltung im Freien . Sie sind eine beliebte Wahl für Baumwipfelpfade und bei geeignetem Gelände für Bachüberquerungen. Sie können ohne Stabilisierung ausgelegt sein, so dass die freie Bewegung der Brücke für den Benutzer ein interessanteres Erlebnis bietet.

Auf Französisch ist eine rudimentäre einfache Hängebrücke je nach Form unter einem von drei Namen bekannt: pont himalayen ("Himalaya-Brücke": ein einzelnes Fußseil und Handläufe auf beiden Seiten, normalerweise ohne Deck); pont de singe („Affenbrücke: ein Fußseil mit Überkopfseil“) und tyrolienne („Tiroler“: eine Seilrutsche). Seilrutschen können überquert werden, indem sie unten hängen oder gehen (von Personen mit außergewöhnlichem Gleichgewicht). Mehr Die entwickelte Version des Pont Himalayen , die mit einem Deck zwischen zwei Hauptkabeln versehen ist, wird als Passerelle himalayenne ( französisch "Himalaya-Fußgängerbrücke") bezeichnet. Beispiele für diesen Typ sind zwei Brücken am Lac de Monteynard-Avignonet in den französischen Alpen ; diese Brücken sind außergewöhnlich lang für Brücken dieses Typs.

Bemerkenswerte Brücken

Bemerkenswerte einfache Hängebrücken umfassen:

Name	Span Länge	Baujahr
Capilano Hängebrücke	136 Meter (446 Fuß)	1888
Arroyo Cangrejillo-Pipelinebrücke	337 Meter (1.106 Fuß)	1998
Lac de Monteynard-Avignonet Drac-Brücke	220 Meter (720 Fuß)	2007
Carrick-a-Rede-Seilbrücke	20 Meter (66 Fuß)	umgebaut 2008
Ponte tibetano Cesana - Claviere	478 Meter (1.568 Fuß)	2006
Ponte nel Cielo	234 Meter (767 Fuß)	2018
Charles Kuonen Hängebrücke	494 Meter (1620 Fuß)	2017
Baglung Parbat Fußgängerbrücke	567 Meter (1860 Fuß)	2020
Arouca 516	516 Meter (1693 Fuß)	2021