Indhold
Bjælker og buer er to af de ældste, enkleste broer i historien og er stadig konstrueret i dag. Stilarterne kan let differentieres efter formen på understøttelsen. Bjælkebroer bruger enkle, lodrette stolper til at ophænge en lige, vandret bro, mens buebroer bruger en buet bærestruktur.
Beam Bridge vægtfordeling
I deres grundlæggende form er bjælker den enkleste brodesign med alt fra en forhøjet motorvej til planker af træ over en lille grøft, der danner en bjælkebro. Vægten, der er anbragt på en bjælkebro, presses direkte nedad, mod enhver understøttelse, der gør den midterste del af broen den svageste. Bjælkebroer bruger lodrette understøtninger for at sikre vægten over længere afstande. Men uanset antallet af understøtninger eller hvordan de er placeret i afstand, er det svageste punkt altid direkte i midten, på det fjerneste punkt mellem hver støtte.
Arch Bridge vægtfordeling
Berømte brugt af romerne til akvedukter og gangveje, bruger buebroer en afrundet struktur til at skubbe vægten fra midten udad mod hver ende. I stedet for at have noget punkt på brostøttens vægt alene, skubber buerne vægten jævnt ud til understøttelserne. Ved design er intet punkt i en bue svagere end nogen anden, hvor buen faktisk arbejder for at holde sig selv op. Denne jævne vægtfordelingsmodel informerer broens design, hvor broens midtpunkt er temmelig tynd sammenlignet med ethvert andet punkt. Dette er mest bemærkelsesværdigt i afrundede enbuer, hvor midten er det højeste og tyndeste sted i strukturen.
Styrke
En buebro er stærkere end en bjælkebro, simpelthen fordi bjælken har et svagt punkt i midten, hvor der ikke er nogen lodret understøtning, mens buer trykker vægten udad mod understøtningen. Dette er en af grundene til, at bjælkebroer typisk er begrænset til korte spænd, sjældent over 250 fod, selvom der ofte bruges en række bjælkebroer, kaldet et "kontinuerligt spenn", for at forlænge broens længde. Bue broer er i mellemtiden blevet brugt til at dække meget lange afstande med op til 800 fod til en enkelt bue. Den længste enkeltbue (fra maj 2011), Chaotianmen Bridge i Kina, har en hovedspændvidde på mere end 1.800 fod og i alt mere end 5.700 fod. Den længste kontinuerlige spanbro i verden, Ponchartrain Causeway i Louisiana, strækker sig over 24 miles lang, men de to spænder på kørselsvejen bruger 2.243 og 1.500 individuelle bjælkebroer til at dække denne længde.
Fordele og ulemper
Mens begge typer broer kan bygges for at tilbyde solid støtte over lange afstande, er det ofte æstetik, materialer og afstand, der gør forskellen. Mange understøtninger skal bruges til at strække en bjælkebro over en lang afstand, set med Ponchartrian Causeway, og bjælkebroer er lavet lavt for at bruge færre materialer, hvilket gør det meget vanskeligt for både at passere under broen. Den nødvendige mængde bjælker kan også gøre broen grim. Buer kan i mellemtiden bygges højere med færre understøtningsbjælker, hvilket gør frigang under broen en stor fordel. Den store span af buen og uhindret udsigt under den kan gøre buebroer til et spektakulært syn. Midlerne til at bygge en buebro, der starter i begge ender og bygge udad indtil mødet i midten, gør dem imidlertid mere komplicerede og dyre at bygge.