스큐 아치

Skew arch
"Skew Bridge"는 여기서 리다이렉트 됩니다.묘지는 스큐브릿지 영연방 전쟁 묘지 위원회 묘지를 참조하십시오.
1898년 완공 직후 촬영된 석조 스큐 아치형 다리로 석조물의 나선형 특성을 보여준다.펜리스 근처 렌윅에 있는 레이븐 강 위에 있는 시커길 스큐 다리.

스큐 아치(사선 아치라고도 함)는 아치 브릿지가 직각 이외의 각도로 장애물을 가로지를 수 있도록 하는 건축 방법입니다.따라서 아치 면은 접점에 수직이 아니며 평면 뷰는 일반 아치 또는 "사각형" 아치의 평면 뷰인 직사각형이 아닌 평행 사변형이 됩니다.

석조 스큐 아치의 경우 깎아낸 부분이 직각을 이루지 못하기 때문에 정확한 석재가 필요하지만, 19세기 초에 원리가 완전히 이해되자 벽돌 스큐 아치를 만드는 것이 훨씬 쉽고 저렴해졌다.

스큐 아치 석조 다리를 건설하는 문제는 조반니 바바라, 윌리엄 채프먼, 벤자민 아웃람, 피터 니콜슨, 조지 스티븐슨, 에드워드 상, 찰스 폭스, 조지 W. 1839를 포함한 많은 초기 토목 공학자들과 수학자들에 의해 다루어졌다.

역사

벤자민 아우트람과 상점가 수도교

다음 항목도 참조하십시오.상점가 수도교
스토어 스트리트에서 스토어 스트리트 수도교
가강 위의 스윈대교
덴비홀교 현대판화

스큐 브릿지는 로마 시대 이후 특별한 시기에 건설된 최근의 발명품은 아니지만,[1][2] 철도가 등장하기 전에는 거의 이해되지 않았고 거의 사용되지 않았다.스큐 아치의 초기 예는 몰타의 Floriana Lines 요새에 있는 Arco Barbara로, 이것은 [3][4]몰타의 건축가이자 군사 기술자인 Giovanni Barbara에 의해 1726년에 설계되었다.또 다른 주목할 만한 예외는 영국 엔지니어 벤자민 아웃람이 설계한 수로인데, 석조 건축물로 건설되어 1798년에 완공되었으며, 이 수로들은 여전히 맨체스터 [5]스토어 스트리트 위로 45°의 각도로 애쉬턴 운하를 운반하고 있다.우트럼. SirJames.의 디자인 작업은 면적 1,694km2운하 아일랜드에 1787,[5][6]에 윌리엄 채프먼 핀레이 브릿지 Naas,[7]에를 디자인한 반원보다 토마스 Storey[8]에 의해 1830년에서 반복되었다 더 작은 원호에 기초한 아치 배럴을 고용하고 있는 그 분절 경사 아치를 소개했다에 한 일을 토대로 할 것이라고 보여진다.다리 차스큐 각도가 63°이고 스큐 범위가[A][B] 42피트(13m)인 카운티 더럼 주 콕필드 근처가 아닌 한 스톡턴과 달링턴 철도의 헤거리스 지선을 따라 강가 위로 올라가고, 결과적으로 18피트(5.5m)의[C] 명확한 경간과 7피트(2.1m)[9][10][11]의 상승이[D] 발생한다.그들 모두가 사용한 일반적인 방법은 목재 중심부(일명 거짓 세공)에 "래깅"이라고 알려진 판자를 입히고 교대와 평행하게 배치하고 아치 내부 곡선의 거의 필요한 곡선에 근접하도록 조심스럽게 평면 조정하고 수평을 조정하는 것이었습니다.왕관 부근의 코스는 먼저 긴 나무 직각으로 면에 직각으로 표시한 후, 나머지 코스는 평행하게 표시하였다.그 후 석공들은 [5]돌을 쌓고 필요에 따라 돌을 깎아 모양을 만들었다.

일이 직각 또는 bui에 장애를 건널 수 있게 하라고 기술자들에 의해 현대 디자인도 적고 잠시 스큐 다리 힘 없는, 또는"광장"일반 아치교에 비교할 때어서 그 대안은 이중을 갖춘 인성이 도로나 운하를 건설하는 것인 possible,[12] 그렇게 피했습니다, 성공했다.한 ld"광장 위"[13] 장애물을 제거하는 데 필요한 추가 폭 또는 스팬이 있는 일반 아치 교량.후자의 건설 형태로는 Denbigh Hall Bridge가 있습니다.Denbigh Hall Bridge는 1837년에 런던과 버밍엄 철도를 불과 25°[6]의 예각으로 Watling Street를 가로지르도록 건설되었습니다.현재 2급 구조물이 된 이 다리는 현재도 여전히 사용되고 있으며, 바쁜 서해안 본선을 운반하고 있다.길이 약 61m, 너비 약 34m의 긴 갤러리로 도로와 평행하게 지어진 벽에 놓인 철제 거더와 그 결과 도로와 수직인 대들보, 그리고 그 위에 비스듬히 선로를 배치한 다리 표면으로 이루어져 있어 높은 높이를 필요로 한다따라서 80피트(24m) 스팬의 그리 스큐브릿지는 [6]회피되었습니다.

유명한 운하 엔지니어인 제임스 브린들리는 튼튼한 스큐 아치를 건설하는 문제에 대한 해결책을 찾는 데 성공하지 못했고, 그 결과 그의 모든 오버브릿지는 수로에 직각으로 건설되었으며, 필요한 경우 도로의 이중 굴곡이 있었고, 오늘날까지도 많은 오버브릿지는 [5]사용자들에게 불편을 주고 있습니다.하지만, 철도가 생기면서 강, 도로, 운하, 그리고 다른 철도와 같은 기존의 장애물을 가능한 한 일직선으로 건너야 했고, 토목 엔지니어의 스큐 아치교에 [1][2]대한 관심을 다시 불러일으켰다.

가짜 스큐 아치

Colorado Street Bridge, 거짓 스큐 아치의 예

일반 아치('사각형' 또는 '오른쪽' 아치라고도 함)의 강도는 구조물의 질량과 그 초불합치 하중이 돌이 서로 미끄러지는 경향을 일으키지 않고 지상과 교대로 운반되는 힘의 선을 유발한다는 사실에서 비롯됩니다.이것은 돌의 경로가 교대와 평행하게 놓여있기 때문인데, 일반 아치에서는 돌의 방향이 교대와 수직이 되기 때문입니다.스큐 각도가 약 15° 미만인 약간의 사선 교량에 대해서만 동일한 시공 방법을 사용하여 교대와 평행한 [5][12]코스에 돌을 배치할 수 있습니다.그 결과는 "거짓" 스큐 아치라고 알려져 있고, 그 안의 힘의 분석은 면이 접점과 예각을 이루는 각 모서리에 돌을 얼굴에서 밀어내는 경향이 있는 돌 코스의 평면에 수직이 아닌 결과적인 힘이 있다는 것을 보여준다, 이것에 대한 유일한 저항은 f에 의해 제공된다.돌 [5][14][15]사이의 박격포의 접착력.이러한 거짓된 스큐 아치의 예로는 미네소타 [16][17]주 세인트 폴에 있는 콜로라도 스트리트 브릿지가 있습니다.스토어 스트리트 수로에 대한 작업을 시작하기 전에 Outram은 Huddersfield Narrow Canal을 가로지르는 수용 다리로 19°의 스큐 각도를 가진 다수의 거짓 스큐 아치를 건설했습니다.이러한 본질적으로 약한 구조물이 오늘날에도 여전히 서 있다는 사실은 그들의 가벼운 [18]부하에 기인한다.

보다 엄격한 접근법

통을 구성하는 모든 석조 코스가 그 접점과 평행하고 면에 수직인 일반 아치 내 힘의 균형을 고려할 때, 그것은 아치의 본체를 통해 수직 단면을 취함으로써 2차원 물체로 간주하는 것이 편리하며, 따라서 아치는 무시된다.배럴 [13]길이를 따른 하중 변화사선 또는 스큐 아치에서 배럴의 축은 의도적으로 면에 수직이 아니며, 수직으로부터의 편차는 [19]아치의 스큐 각도 또는 "오목도"로 알려져 있습니다.이러한 이유로 스큐 아치를 3차원 물체로 생각할 필요가 있으며 배럴 내의 힘선 방향을 고려하여 배럴을 만드는 석조 코스의 최적의 방향을 [2]결정할 수 있다.

나선형 스큐 아치

일반 아치의 특징은 돌의 경로가 교대와 평행하고 [20]면과 수직인 것입니다.경사 아치에서 면과 접점이 의도적으로 수직이 아니기 때문에 이 두 조건을 모두 충족할 수 없습니다.많은 응용 분야에서 약 15° 이상의 스큐 각도가 필요하기 때문에, Chapman과 같은 수학자와 엔지니어는 돌의 코스를 교대대에 평행하게 배치하는 아이디어를 포기하고 아치 면에 수직으로 배치하는 대안을 고려했고, 더 이상 돌들이 실행되지 않을 것이라는 사실을 받아들였습니다.교대와 [5]평행하게.비록 아웃람의 상점가 수도교는 이 원리를 염두에 두고 건설되었지만, 그것은 경험적으로 이루어졌고, 석공들이 필요에 따라 각각의 부소아 돌을 자르는 것과 함께 이루어졌고, 1828년이 되어서야 다른 [21]기술자들과 석공들에게 유용한 형태로 기술의 세부 사항이 출판되었다.

Peter Nicholson의 석재 헬리코이드법

피터 니콜슨 (1765년 ~ 1844년
니콜슨의 패턴에 따라 건설된 킬더 고가교
건설 중인 나선형 스큐 아치로, 중심부의 래깅에 부소어를 배치하는 것을 보여줍니다.
Nicholson's Guide to Railway Masonry에서 나선형 스큐 아치의 개발(왼쪽)과 평면도를 보여주는 판

스코틀랜드의 건축가, 수학자, 가구 제작자, 엔지니어인 피터 니콜슨은 그의 책 "석조 건축과 돌 깎기에 관한 대중적이고 실용적인 논문" (1828년)에서 그들을 가능하게 한 튼튼한 스큐 아치의 건설에 필요한 돌의 모양과 위치를 결정하기 위한 실행 가능한 방법을 명확하고 이해할 수 있는 용어로 처음 시작했다.o 실제 건설 프로세스 [5][22][23]전에 준비해야 한다.

니콜슨은 계획 및 고도 그림을 보고, 효과적으로unrolling서 그 표면을 평평하다면, 수직 faces,[F] 헤더 관절 이 과정에 수직으로 추가하는 것은 강좌 그림 그리기, 마침내 projec가 능력 개발 선도를 아치의 intrados[E]개발을 생성하여 문제에 접근했다.ting지그는 나중에 문제에 [22]대한 대체 해결책을 제공하는 다른 사람들에 의해서도 사용되는 기술인 도면과 입면도 위에 인트라도를 상세하게 다시 올린다.이 방법은 석조 부소어가 교대 사이의 평행한[G] 나선 경로를 따라 스큐 아치의 배럴을 구성하는 과정을 초래하여 배럴을 따라 보이는 매력적인 강모양으로 만들었습니다.이러한 코스는 아치 꼭대기에서 아치면과 직각으로 만나지만 스프링 라인에 가까울수록 [19]수직으로부터의 편차가 커집니다.따라서 니콜슨의 방법은 완벽한 해결책은 아니지만, 더 순수한 대안보다 하나의 큰 이점을 가지고 있는 실행 가능한 방법입니다. 즉, 나선 코스가 서로 평행하게 진행되기 때문에, 모든 부소아 돌은 같은 패턴으로 절단될 수 있습니다. 유일한 예외는 통이 통의 표면에 만나는 고리 돌, 즉 퀴아인입니다.아치는 각각 독특하지만 다른 [24]면에는 동일한 복사본이 있습니다.

니콜슨은 결코 스큐 아치를 발명한 척 한 적이 없지만, 사선 아치에 대한 완전한 논술을 포함한 그의 후기 작품인 철도 석조 건축 가이드에서, 그는 1828년부터 1828년 사이에 세워진 모든 스큐 다리에서 사용된 부소이르 돌을 정확하게 절단할 수 있는 템플릿을 만드는 방법을 발명했다고 주장합니다.1836년, 달링턴 [21]인근의 크로프트온티스에 있는 크로프트[25] 고가교와 같은 주요 작품 건설자들의 증언을 인용했다.그러나 1836년까지 찰스 폭스라는 젊은 엔지니어가 니콜슨의 헬리코이드 방식을 개선하였고 다른 작가들은 이 [26]문제에 대한 대안적인 접근을 제안하고 있었다.

찰스 폭스의 벽돌식 영어법

찰스 폭스 (1810년 ~ 1874
6개의 링과 브릭쿠인이 있는 브릭 세그먼트 아치 스큐 브릿지
각 나사못의 단면으로서 스큐 코스가 표시된 Fox 종이판.

그의 계산을 수행하면서 니콜슨은 아치 배럴이 하나의 돌 고리로 만들어지고 무시할 수 있는 두께로 만들어졌다고 여겼기 때문에 그는 오직 인트라도만을 [27]개발했다.이 아이디어는 찰스 폭스의 1836년 출판물인 '스큐 아치 건설에 대하여'에서 확장되었는데, 그는 이 책에서 통의 내부와 송환로를 각각 [2]별도의 개발을 그려 동심원통 위에 매핑된 별도의 표면으로 간주했습니다.이 방법에는 두 가지 장점이 있습니다.첫째, 그는 인트라도와 인도주의 중간인 이론적인 세 번째 중간 표면을 개발할 수 있었고, 이를 통해 그는 각 부소어의 내부 표면보다 원하는 선을 따라 각 부소어의 중심을 정렬할 수 있었고, 따라서 니콜슨이 [2][28]달성할 수 있었던 것보다 이상적인 위치에 더 잘 근접할 수 있었다.둘째, 그는 임의의 수의 동심원 중간 표면을 개발하여 멀티링 스큐 아치 배럴의 코스를 계획할 수 있었고, 벽돌로 최초로 건설할 수 있었으며,[29] 따라서 이전보다 훨씬 경제적으로도 제작할 수 있었습니다.

어떻게 그가 돌 스큐 아치에서 부소이어의 과정을 시각화했는지 설명하기 위해, 폭스는 "내가 채택한 원칙은, 나선형의 사각형 고체의 형태로 돌을 작업하는 것이다, 원통, 또는 더 쉬운 언어로, 정사각형 나사산의 원리로 감싼다: 그러므로, 횡단 종파가 꽤 명백해진다,이 나선형의 돌들은 아치 전체에 걸쳐 똑같다.돌의 바닥이 진짜 나선형 [G][2]평면으로 만들어져야 한다는 것은 명백할 것이다."그래서, Fox의 계획에 따라 만들어진 돌 스큐 아치는 정사각형 나사 모양의 모양을 따르기 위해 약간의 비틀림과 함께 부소어를 절단할 것이다.

뛰어난 방법을 주장하면서도 폭스는 공개적으로 니콜슨의 공헌을[27] 인정했지만, 1837년 노섬벌랜드의 [23]카운티 브리지 서베이저(County Bridge Surveyor)인 동료 엔지니어 헨리 웰치가 니콜슨을 지지하기 위해 쓴 출판된 편지에 답할 필요성을 느꼈다.불행하게도 이 세 남자는 종이 전쟁에 휘말리게 되었고, 그의 글의 독창성에 의문이 제기되었던 여러 번의 변경 후에 71세의 니콜슨은 씁쓸하고 [30]인정받지 못하게 되었다.그 다음 해, 아직 28세 밖에 되지 않은 폭스는 런던과 버밍엄 철도의 엔지니어로 로버트 스티븐슨에 의해 고용된 그의 논문을 왕립 연구소에 제출했고, 이로부터 벽돌 스큐 [2]아치를 만드는 영국식 또는 헬리코이드식 방법이 탄생했다.이 방법을 사용하여 영국의 철도 회사에 의해 수천 개의 스큐 브릿지가 완전히 벽돌로 만들어지거나 석고와 함께 벽돌로 만들어졌으며,[13] 그 중 상당수는 오늘날에도 여전히 사용되고 있습니다.

조지 W. 벅과 윌리엄 H. 바로

2011년 Boxmoor Skew Bridge, London Road에서 SSW 방향 바라보기
박스무어 스큐 브릿지 세부사항, 모따기된 급성 쿼인과 단계적 범죄인 인도조직을 보여줍니다.

1839년에서, 조지 왓슨 벅, 또한 런던과 버밍엄 철도 스티븐슨은 아래에서 맨체스터와 버밍엄 철도로 이사 가기 전에 그는 또한 니콜슨의 공헌을 인정했다 작품 A실용화 이론 에세이 Oblique 교량의 제목을 발표했다 그렇지만 detail,[31일]에 자신의 다양 지원 부족을 찾고 일했다.지나l 삼각법적 접근과 [26][32]그 문제에 대한 상당한 실제 경험.이 책은 헬리코이드 스큐 아치의 주제에 대한 최종적인 연구로 인정받았고 [33][34]19세기 말까지 철도 기술자들을 위한 표준 교과서였습니다.Buck의 삼각학적 접근방식은 축척 도면에서 측정하지 않고도 스큐 아치의 모든 치수를 계산할 수 있게 했으며, 실용적인 반원형 헬리코이드 스큐 브릿지를 설계하고 안전하게 [35]건설할 수 있는 이론적인 최소 경사각을 계산할 수 있게 했다.알려진 바와 같이 "버크 한계"의 값은 25°40º이며, 최대 스큐 각도로 따지면 64°[35]20º입니다.

벅은 자신이 발견한 두 가지 잠재적인 문제를 다루면서 극단적으로 경사가 심한 교량 설계에 특히 주의를 기울였습니다.첫째, 평면뷰의 둔각 모서리에 있는 예각 쿠인은 시공, 침하 또는 후속 사용 시 우발적인 타격에 의해 손상되기 쉽기 때문에 모서리를 모따기, 단일 예각을 제거하고 두 개의 둔각으로 대체하는 방법을 고안했다.이렇게 해서 급성 퀴인과 단절되어 점차 반대쪽 또는 둔부 퀴인으로 감소하며, 여기서 절단이 사라진다. 이 때문에 직각보다 작은 각도는 작품 외부에 나타나는 어떤 각도도 나타나지 않는다. [...] 그 효과는 우아하고 눈에 [36][37]즐겁다.둘째, 그는 아치형 [38]배럴이 미끄러지는 경향을 극복하기 위해 스판드렐 벽의 수평 침대를 제공하기 위해 녹슨 단계로 구성할 것을 권고했다.런던과 버밍엄 철도를 연결하는 다리는 현재 웨스트 코스트 본선의 헤멜 헴스테드 역과 인접한 허트포드셔의 박스무어 런던 도로 위에 있으며, 벅에 의해 설계되었으며 이 두 가지 특징을 모두 통합한 극단적인 경사도의 세그먼트 아치의 한 예입니다.벽돌 통, 돌멩이, 58°의 경사각을 가진 석조 건축물로 지어졌으며 [37]1837년에 완공되었다.철도가 개통되기 직전 이 다리는 1837년 6월 12일에 그려진 잉크와 물감으로 그린 그림이었는데,[39] 이 그림은 존 쿡 본이 선로 건설을 설명하는 일련의 작품 중 하나였다.

니콜슨의 [31]작품에 대한 비판을 담은 벅스의 에세이는 니콜슨의 철도 석조 안내서가 출간되기 불과 몇 달 전인 1839년 7월에 출판되었고, 니콜슨이 벅의 아이디어를[40] 훔쳤다고 비난하고 벅이 [41]반론을 제기하면서 진행 중인 종이 전쟁은 계속되었다.1840년 벅의 조수인 젊은 엔지니어 윌리엄 헨리 바로우가 싸움에 뛰어들어 처음에는 비밀리에 W.H.B.에 서명했지만, 결국 [43]벅에 대한 강력한 지지를 공개적으로 선언했다.[42]75세의 나이로 건강이 나빠진 니콜슨은 1827년 그의 출판사 중 한 곳이 파산한 이후 재정적으로 어려움을 겪고 있었고,[44] 그는 가이드의 판매로 받고자 하는 수입이 절실히 필요했다.폭스와 벅은 니콜슨의 업적을 인정하고 대부분 지적인 싸움을 벌였던 반면, 바로우의 공격은 신사적이지 않고 개인적인[45] 원인이 되어 니콜슨은 나중에 미스터리한 M.Q.[46]로부터 익명의 대중의 지지를 받았고 상당한 고통을 [30]받았다.

헬리코이드 방식의 대안

니콜슨, 폭스, 벅이 옹호하는 돌이나 벽돌 코스를 깔아 놓는 나선형 방법은 이상에 대한 근사치일 뿐입니다.코스가 꼭대기에서 아치 면에만 정사각형이고 수직에서 더 많이 벗어나서 스프링 선에 가까울수록 거짓 스큐 아치의 결점을 과잉 수정하고 둔각을 약화시키기 때문에, 수학적 순수주의자들은 헬리코이드 구조를 분할 아치로 제한할 것을 권장합니다.전체 중심([47]반원형) 설계에는 사용하지 마십시오.그럼에도 불구하고 헬리코이드 패턴으로 만들어진 많은 풀 센터 스큐 브릿지가 있었고 많은 브릿지가 여전히 서 있습니다. 킬더 고가교와 Neidpath 고가교는 단지 두 가지 예입니다.

에드워드 상 로그법

에드워드 상 (1805년 ~ 1890년)
볼튼과 프레스턴 철도가 리즈와 리버풀 운하를 통과하는 74A번 다리
로그 패턴에 기초한 스큐 아치의 인트라도 개발
교량 74A 내부 상세도

스큐 아치를 구성하는 기술적으로 순수한 직교 방법을 찾는 것은 에딘버러에 사는 수학자 에드워드 상(Edward Sang)이 1835년 11월 18일부터 1836년 1월 27일 사이에 유용한 예술 장려 협회에 세 부분으로 나누어 발표하면서 로그 방법의 제안으로 이어졌다.비록 그의 작품은 [48][49]1840년까지 출판되지 않았지만, 그 협회의 얼음 회장.로그 방법은 부소어를 [50][H]"균형화된" 코스로 배치하는 원리에 기초하고 있으며, 부소어는 모든 고도에서 아치면에 [51][52]대해 진정으로 수직으로 이어지는 선을 따르며, 각 코스 내의 돌 사이의 헤더 조인트는 아치면과 진정으로 평행합니다.

나선은 원통 표면에 직선을 투사함으로써 만들어지는 반면, 상의 방법은 일련의 로그 곡선을 원통 표면에 투사해야 하기 때문에 그 이름이 [53]붙습니다.강도 및 안정성 측면에서 로그 패턴으로 구축된 스큐 브릿지는 헬리코이드 패턴으로 구축된 브릿지보다 장점이 있으며, 특히 풀 센터 [29]설계의 경우 그렇습니다.그러나, 코스는 평행하지 않고, 가장 예리하게 각진 Quoin(평면 뷰에서 아치의 면이 접점과 둔각을 이루는 위치, 왼쪽의 전개에서 S와 Q, 그리고 오른쪽의 인트라도 사진의 왼쪽)을 향해 가장 둔각진 Quoin을 향해 더 두껍다.oin(사진 오른쪽에서 O, G 위치에 있음)은 특별히 절단된 돌이 필요하며, 그 중 두 개는 동일하지 않으므로 대량 생산 [19][29]벽돌을 사용할 수 없습니다.그럼에도 불구하고 스프링 라인 위의 동일한 높이에 있는 배럴의 반대쪽 끝에서 시작하는 두 코스는 정확히 동일하여 [54]필요한 템플릿 수를 절반으로 줄였다.

1838년에 상주 엔지니어만큼 볼튼과 프레스톤 철도 위 같은 name,[56]의 유명한 광학 기기 제조 업체의 알렉산더 제임스 Adie,[55]아들이 practice,[57]그 노선에 대한 로그 패턴에semi-elliptical학년 2세 listed[58]다리 7이라는 숫자를 포함한 몇가지 꼬인 다리를 놓는 것에 이론을 넣는 것이 첫번째였다.4A는 들고 나온다.리즈 운하와 리버풀 운하를 가로지르는 선으로, 이전에는 랭커스터 운하의 남쪽 구간으로 알려져 북쪽 구간과 연결되었지만, 리블 강 위에 필요한 수로를 [26][59][60]건설하기에는 비용이 너무 많이 드는 것으로 판명되었기 때문에 이것은 결코 달성되지 않았다.그는 이듬해 토목공학 협회에 이 주제에 대한 논문을 발표했고 1841년 케임브리지 트리니티 칼리지의 학자인 윌리엄 휴웰은 평형 코스로 스큐 다리를 건설하는 것의 장점을 설명했지만, 이익률에 대한 복잡성이 낮았기 때문에 그의 책 The Mechanics of Engineering을 출판했습니다.다른 [26][50]채택자는 거의 없었습니다.

프렌치 콜 드 바체법

윌리엄 프루드(1810년-1879년)
카울리교 교차로의 스큐아치(복잡한 벽돌 구조)

코른 드 바체 또는 "소의 뿔" 방법은 모든 [61]고도에서 아치 면에 직교하도록 코스를 배치하는 또 다른 방법입니다.아치 배럴의 인트라도가 [I]원통형인 헬리컬 및 로그 방법과는 달리, 코른 드 바체 방법은 [62]안장처럼 가운데로 기울어지는 뒤틀린 쌍곡선 포물면 표면을 생성한다.프랑스식 스큐 아치 건축법으로 알려졌음에도 불구하고,[63] 그것은 실제로 1844년에 문을 연 브리스톨과 엑서터 철도의 이삼바드 왕국 브루넬 밑에서 일하는 동안 영국인 기술자 윌리엄 프루드에 의해 도입되었다.비록 이 지역에서 Froude의 업적에 대한 자세한 내용은 남아있지 않고 유체역학에서의 그의 업적으로 더 잘 기억되고 있음에도 불구하고, 그는 A377 Exeter – Barnstaple 도로가 경사면에서 교차하는 Cowley Bridge Junction에 이 원리를 사용하여 붉은 벽돌에 돌기둥과 함께 적어도 두 개의 오버브릿지를 건설한 것으로 알려져 있다.A396의 Rewe에서 북동쪽으로 약 4마일(6.4km) 떨어진 곳에서 생존하여 일상적으로 [64]사용되고 있습니다.벽돌 구조는 나선형 설계보다 상당히 복잡하며 벽돌의 경로가 아치 표면에 직각으로 맞닿도록 하기 위해 많은 부분을 절단하여 테이퍼를 [65]생성해야 했습니다.Corne de vache 접근법은 로그 패턴에 구축된 구조만큼 강하고 헬리코이드 패턴에 구축된 구조보다 상당히 강한 구조를 초래하는 경향이 있지만, 다시 말해, 추가적인 복잡성은 방법이 특히 더 단순한 헬리코이드 구조를 구축할 수 있기 때문에 널리 채택되지 않았다는 것을 의미한다.세그먼트 설계를 선택한 경우 풀 센터 설계가 [29]아닌 더 강력해집니다.

리브 스큐 아치

Southdown Road Skew Bridge, 벽돌로 만든 리브드 스큐 아치의 예
Hereford Road Bridge, Redbury, 푸른 벽돌의 늑골과 돌로 만들어진 리브드 스큐 아치

리브드 스큐 아치는 여러 개의 좁은 정규 아치 또는 리브가 서로 측면으로 오프셋되어 진정한 스큐 [66]아치에 근접하는 의사 스큐 아치의 한 형태입니다.18세기 미국에는 숙련된 석공들이 없었기 때문에, 이 디자인은 1802년 영국 태생의 미국인 건축가 벤자민 헨리[67] 라트로브에 의해 필라델피아에 있는 슐킬 강을 건널 때 처음 제안되었고 후에 프랑스 토목 기술자 A에 의해 옹호되었다.바우처.[68]일련의 아치 리브가 모두 일반 아치이기 때문에 이 공법은 숙련되지 않은 장인에게 덜 까다롭다는 장점이 있지만 약하고 서리 피해를 입히기 쉬우며 못생기고 재료 [69]낭비가 심하다는 지적을 받고 있다.비록 라트로브의 다리는 제안된 대로 건설되지 않았지만, 그의 건설 방법은 나중에 구스타푸스 A가 설계한 야심찬 고가교를 포함하여 필라델피아와 레딩 철도에 의해 필라델피아 지역 전체에 걸쳐 광범위하게 사용되었습니다.강을 가로지르는 70피트(21m)의 6개의 비스듬한 폭과 6개의 육지 기반 스큐 아치를 가진 니콜은 라트로브가 제안한 다리 부지 근처에 건설되어 [70]1856년에 완공되었다.1935년 스팬드렐 벽의 보강 덕분에,[67] 그 다리는 오늘날까지 철도 교통을 계속하고 있다.

중부의 철도는 영국에서 숙련된 근로자의 이러한 부족하지만 세인트 판크라스에서 이미 런던의 원점을 향해 남쪽 연장의 일환으로,야 할 필요성은 약 25°,의 극도로 민감한 각도에서 사우스 다운종 로드 Harpenden 만에 건너는 것에 직면해 했다.더 25°40′ propos의 이론적 한계보다 급성[71].Buck의 [35]ed by Buck과 65°의 비스듬한 각도의 다리를 필요로 하는 상황은 30년 전 Denbigh Hall에서 런던과 버밍엄 철도가 직면했던 상황과 다르지 않습니다.이번에 선택된 해결책은 사우스다운 로드 다리를 리브드 스큐 아치로 건설하는 것이었는데, 이 아치는 1868년에 개통되어 1893년에 노선이 4중 [72]선로로 전환되면서 성공적으로 확장되었습니다.앞서 언급한 설계에 대한 비판에도 불구하고, 다리는 여전히 세워져 있으며 급행 열차와 통근 열차에 의해 일상적으로 사용되고 있다.

더 작고 덜 왜곡된 예는 Herefordshire의 Redbury에 있는 Hereford Road 다리입니다. 이 다리는 1881년에 Hereford Road를 가로질러 약 45°의 각도로 Ledbury와 Gluster Railway를 운반하기 위해 건설되었으며, 현재는 A438의 [73]일부입니다.1959년에 [74]폐선한 철도는 지금은 산책로의 [75]일부로 사용되고 있다.

사진의 2개의 브릿지가 반대 방향으로 기울어져 있습니다.Southdown Road 브릿지는 가까운 면이 먼 면의 왼쪽으로 상쇄되기 때문에 왼쪽 스큐가 있는 것으로 알려져 있으며, Hereford Road [76]브릿지는 오른쪽 스큐가 있습니다.

건설

레인힐 역에서 레인힐 스큐 브리지
레인힐 교량의 석조물 클로즈업

초기의 스큐 아치 교량은 석조 블록으로 공들여 제작되었으며, 각 블록은 각각의 고유한 모양으로 가격이 비싸고 개별적으로 잘랐으며, 평행하거나 [77]수직인 두 개의 모서리가 없었습니다.그러한 건설의 좋은 예는 유명한 레인힐 스큐 브릿지로, 조지 스티븐슨이 56°의 스큐 각도로 30피트(9.1m)의 철도를 가로지르며 명확한 스큐 스큐를 제공하고 1830년에 [6][77][78]완공되기 전에 인접한 들판에 풀사이즈 나무 모델로 건설하기 위해 54피트(16m)의 스큐 스큐 스큐 스큐 브릿지로 설계되었습니다.

스톡톤과 달링턴 철도의 해거릿지 지부를 리버 가에 운반하기 위해 건설된 현대식 스큐 브릿지로, 더럼 카운티에 있는 경우만 제외하고, 교대의 기초를 쌓고 석공의 하부 코스를 건설한 후, 원래의 계약자인 토마스 워스와 존 배티에게 너무 어려운 것으로 판명되었습니다.계약은 1830년 5월 28일 폰테프랙트의 제임스 윌슨에게 원래 입찰가보다 93파운드가 늘어난 420파운드에 다시 임대되었다.원리가 완전히 파악되지 않아 작업이 난항을 거듭했고, 나뭇가지가 열리기 며칠 전 중심부가 제거되고 아치 꼭대기가 0.5인치(13mm)[11]도 안착될 때까지 붕괴가 임박했음을 엄숙히 예견했다.

스큐 아치 교량의 예

푸엔테 데 로스 프란체세스, 마드리드
맨체스터 주, 로치데일 운하 다리
노스요크셔주 야름 고가교의 2개의 스큐 아치
레스터셔 주, Surge 강을 건너는 스탠포드 고가교
Buckinghamshire High Wycombe 인근 Bradenham Road Bridge
펜실베니아 주 레딩의 스큐 아치
필라델피아 33번가 다리

아일랜드

  • 윌리엄 채프먼의 킬더 카운티 핀레이 브리지(킬더 운하, 1787).[7]

몰타

스페인

  • 마드리드의 푸엔테 데 로스 프란체세스(Compahnia de los Caminos de Hierro del Norte de Espana, 1862)는 5개의 중심 스큐 아치와 스톤콰인이 있는 벽돌 철도 고가교입니다.

영국

  • Store Street Aqueduridge, Manchester by Benjamin Outram (애슈턴 운하, 1798).[5]
  • 철도 [6]위를 도로를 운반하는 최초의 스큐 다리, 조지 스티븐슨(리버풀과 맨체스터 철도, 1830)의 머지사이드(Rainhill Skew Bridge.
  • Thomas Storey(Stockton and Darlington Railway, 1830)에 의해 Durham 카운티 Cockfield 부근이 아닌 한 Haggerleazes 다리는 [11][80]강을 가로지르는 철도를 운반하는 최초의 스큐 다리입니다.
  • 런던 브릿지와 그리니치 역 사이의 고가교(런던과 그리니치 철도, 1834–1836)는 길고 복잡한 구조물로, 이후 남쪽(1842년)과 북쪽(1850년) 모두 넓어지고 서쪽으로 채링 크로스(1864년)와 북쪽으로 캐논 스트리트(1866년)까지 확장되었습니다.나선형 스큐 벽돌 구조는 사선으로 선을 가로지르는 기존 도로를 가로지르는 여러 위치에서 볼 수 있습니다.
  • 현재의 헤멜 헴스테드 역과 인접한 박스무어 철도 다리, 조지 W. 벅(런던과 버밍엄 철도, 1836–1837)의 허트포드셔(Hertfordshire)입니다. 이 다리는 스톤쿠인과 58° 각도의 스큐가 있는 벽돌 아치와 W와 L 건설업자에 의해 매우 높은 제작 기준에 따라 건설되었습니다.런던의 큐빗.[37][81][82]
  • 리즈와 리버풀 운하 다리 74A는 상의 로그 [26]패턴에 따라 건설된 알렉산더 J. 아디에 의해 랭커셔 주 초리 근처에 있다.
  • 이삼바드 킹덤 브루넬(1838–1839)의 옥스퍼드셔 몰스포드 철도교는 1892년 두 번째 선로를 운반하기 위해 인접한 평행교량 건설로 넓어졌다.
  • Isambard Kingdom Brunel(Great Western Railway, 1840)의 Bath(Spa) 역에 인접한 원래 Avon 강 위의 웨스트 브릿지는 목재 늑골로 만들어진 80피트(24m) 경간 스큐 아치로 구성되어 있습니다.1875년에서 1878년 사이에 원래의 교대와 중앙 [83]교각을 사용하여 현재의 철제 스큐 격자 거더 다리로 대체되었다.
  • 스티븐 발라드의 Herefordshire, Monghide, Monghide, Herefordshire(Herefordshire and Glostershire Canal, 1843).[84]
  • Rewe Skew Bridge, Reewe, Devon by William Froude (Bristol and Exeter Railway, 1844년)는 영국에서 Froude가 개척한 벽돌 건설 방법의 두 가지 사례 중 하나이며, 다른 하나는 같은 선상의 [63]Cowley Bridge Junction에 있습니다.
  • 맨체스터의 로치데일 운하 다리와 캐슬 스트리트 다리(맨체스터, 사우스 정션 및 앨트린참 철도, 1849).이것들은 각각 6개의 주철 스팬드렐로 이루어진 연속된 스큐 스팬드로, 맨체스터에서 프레스톤까지, 리버풀에서 맨체스터까지 딘스게이트 역에 인접한 철도 노선을 운반합니다.
  • 토마스 그레인저와 존 본(Leeds Northern Railway, 1849-51)의 노스요크셔의 야름 고가교는 티스 강에 걸쳐 있는 두 개의 돌 스큐 아치와 41개의 벽돌 오른쪽 아치를 가지고 있습니다.
  • Neidpath Viadridge, Neidpath, Peblessire by Robert Murray & George Cunningham (캘리포니아 철도, 1864).[85]
  • Lyne Viaduch, Lyne, Peblessire(칼레도니아 철도, 1864).[86]
  • 찰스 리델과 윌리엄 H. 바로우의 사우스다운[87] 로드 스큐 브릿지, 하펜든, 허트포드셔. (미들랜드 철도, 1868). 벽돌로 지어진 [71][88]리브드 스큐 아치.
  • Northumberland의 Killer Viadridge by John Furness Tone (North British Railway, 1862). 니콜슨의 지시에 따라 [89]건설된 돌스큐 고가교.
  • Hereford Road Skew Bridge, Redbury, Herefordshire(Ledbury and Gluscester Railway, 1881). 돌과 파란색 [73]벽돌로 만들어진 리브 스큐 아치입니다.
  • Cumbria Penrith 근처에 있는 Sickergill Skew Bridge, County Surveyor(Peter Nicholson이 [90]이전에 담당한 직책) 및 Cumberland의 Bridge Master(Renwick의 Raven Beck, 1898)는 건설 [91][92]중에 촬영된 것으로 흥미로운 단일 아치 석조 스큐 다리입니다.
  • 레스터셔 러프버러 인근의 스탠포드 고가교(Great Central Railway, 1899년)는 세 개의 중앙 아치가 Surge 강을 건너기 위해 비스듬히 놓여 있는 파란색 벽돌 구조물입니다.
  • Buckinghamshire High Wycombe 근처의 Bradenham Road Bridge(Great Western and Great Central Joint Railway, 1905년)는 청색 벽돌로 지어진 리브드 스큐 아치로, 칠턴 본선을 A4010 도로 위로 나릅니다.
  • Swindon의 Springfield Road 아래에는 사용되지 않는 Midland and South Western Junction Railway가 일반 아치와 스큐 아치로 구성된 복잡한 다리를 가지고 있습니다. 지붕의 벽돌 코스는 통과 거리의 약 3분의 2에서 나선형으로 바뀝니다.이것은 위의 도로 교차로를 수용합니다.

미국

「 」를 참조해 주세요.

메모들

  1. ^
    스큐 각도 또는 스큐 각도 θ는 아치 배럴의 중심선과 아치 면에 수직인 각도이다.정규 아치는 0의 스큐 각도를 갖는 것으로 정의된다.경사각, δ는 경사각의 보완이지만, 19세기 문헌에서는 경사각과 경사각을 서로 [95]바꿔 사용하는 경향이 있다.
  2. ^
    스큐의 스큐 스팬 또는 스팬 S는 면에 평행하게 측정된 아치의 스팬입니다.이것은 스큐 아치의 실제 스팬으로 설계할 필요가 있으며 항상 사용 가능한 스팬보다 큽니다.
  3. ^
    정사각형의 스팬 또는 스팬 s는 접점에 수직으로 측정된 아치의 스팬입니다.이것은 아치 아래 도로(예: 투명 스판이라고도 함)에 사용할 수 있는 스큐 스판이며, s = S cos . . : : : : 。
  4. ^
    스큐 아치의 상승은 스큐 브릿지의 스큐 스팬과 같은 스큐 아치의 상승과 같습니다.제한적인 경우는 전체 중심 또는 반원형 스큐 아치로, 이 경우 상승은 아치의 반지름 또는 스큐 스팬의 절반과 동일합니다.세그먼트, 3중심 및 타원형 스큐 아치의 경우 상승은 이 제한 사례보다 작습니다.
  5. ^
    인트라도스라는 용어는 아치 배럴 내부의 곡면을 가리키는 수학적으로 정확한 용어이기 때문에 사용됩니다.동등한 건축 용어는 soffit이다.
  6. ^
    엄밀히 말하면, 스큐 아치의 면의 전개는, 실제로는 직선이 아니고, 스큐의 각도가 커질수록 곡률이 현저해지는 S자형의 곡선이다.따라서 니콜슨은 개발 도면의 각 면의 양끝 사이에 "대략선"이라고 불리는 직선을 추가한 다음 이에 [27]수직인 코스를 그렸습니다.근사 선은 크라운에서만 면의 곡선에 접하며,[2] 그 점으로부터 거리가 멀수록 차이가 커집니다.
  7. ^
    19세기 문헌은 나선형이라는 단어를 선과 표면을 모두 묘사하기 위해 사용한다.나선은 일반 나선형의 특수한 경우이며 선에만 적용됩니다.이 코스는 이 특정 등급의 스큐 아치의 인트라도(intrados)의 강선 모양을 묘사하기 위해 사용됩니다. 즉, 코스는 임포스트 사이의 나선 경로를 따릅니다.헬리코이드는 축선을 중심으로 나선 경로를 따라 움직이는 반지름에 의해 쓸려나간 곡면이다.정사각형 나사산 나사의 베어링 표면과 관련 너트는 나선형이며, 이 등급의 스큐 아치에서 인접한 부소아 사이의 침구 평면도 마찬가지입니다.
  8. ^
    평형 코스는 잔류 전단 [50]응력이 없는 코스입니다.
  9. ^
    이것은 실린더의 엄밀한 차동 기하학적 정의로, 우측 원형 실린더(모두에게 친숙한 공통 실린더)와 우측 타원 실린더를 모두 포함합니다.헬리코이드 스큐 아치가 반원형 단면을 가지고 있는 경우, 접점에 수직인 정사각형으로 찍었을 때, 그 배럴은 공통 실린더(실제로 반원통)에 기초한 형상을 가지며, 그 단면(스큐에 찍힌 면과 평행한 면)은 반원형이다.세그먼트 원형 스큐 아치는 또한 공통 실린더의 모양을 기반으로 한 배럴을 가지며, 반 타원형 정사각형 섹션으로 구성된 것은 더 평평하고 넓은 반 타원형 스큐 섹션을 가집니다.엄밀히 말하면, 3중심 아치의 돌출 프로파일은 이 실린더의 정의에 해당하지 않습니다.

레퍼런스

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  51. ^ 하이드, 1899년, op. cit., 페이지 40-41
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  69. ^ Culley, 1886, op. cit., 페이지 115~116."이 방법은 매우 잘못된 방법이며, 아무리 심하게 비난해도 지나치지 않습니다.각 리브는 구조와 위치가 분리되어 있기 때문에 여러 리브 사이에 결합이 없습니다. 아치 위의 하중은 아치의 전체 길이에 걸쳐 균일하지 않으며, 아치의 이러한 결합 부족으로 인해 아치의 불균등한 침하로 인해 왜곡됩니다.다시 말하지만, 바깥쪽 갈비뼈는 머리 표면 사이에 고리를 발견한 재료에 서리가 내리면서 지속적으로 바깥쪽으로 밀려나고 있습니다."
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외부 링크

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  • 브릭 브리지: 스큐브릿지– Southern E-Group의 철도 구조 섹션, 스큐브릿지 페이지
  • Yovil, Skew Arch - Southern E-Group's Railway Structures 섹션, Yovil Skew Arch 페이지