Im Zentrum des Römischen Reiches standen ihre technischen Fähigkeiten, und der bemerkenswerteste ihrer Infrastrukturfortschritte war der römische Bogen.
Die Bedeutung der Bogenbrücke
Die Bogenbrücke und die gewölbten Strukturen ermöglichten es den Römern, Gebäude mit einem weitaus größeren Verhältnis von Wandöffnungen zu einer Höhe zu errichten, die zuvor noch nie möglich war. Der Beweis für eine solche Architektur findet sich nicht nur im römischen Kolosseum, sondern auch im Labyrinth vongewölbte Katakomben, die unter dem historischen Rom liegen. Mit Blick auf die Bogenbrücke war es eine Technologie, die noch nie zuvor gesehen wurde und die es Booten ermöglichte, unter Gehwegen und Straßen zu fahren. und eine, die die berühmte Reihe von Aquädukten der Römer ermöglichte.
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Warum war die Bogenbrücke für das Römische Reich so wichtig und welche strukturellen Eigenschaften des Bogens haben es der römischen Architektur ermöglicht, bis in die Neuzeit relativ intakt zu bleiben?
Eine Bogenbrücke war und ist so revolutionär Tragwerksplanung weil die Elemente fast vollständig unter Druck funktionieren. Aufgrund der Verteilung der Eigen- und Nutzlasten auf Bögen werden Spannungen immer in Druck umgewandelt, sodass Materialien wie Gestein oder unbewehrter Beton effektiv genutzt werden könnenWenn Sie etwas über die Materialstärken von Beton und Gestein wissen, wissen Sie wahrscheinlich, dass beide bei der Spannungsbelastung praktisch nicht funktionieren. Heutzutage sind Betonbalken mit Bewehrungsstäben verstärkt, um eine Spannungsbelastung zu ermöglichen, aber die Römer hatten diese Gelegenheit nicht.
Die Konstruktion von Bogenbrücken
Mit zunehmendem Krümmungsradius eines Bogens verhält er sich etwas mehr wie ein Balken. Daher treten an der Unterseite des Bogens geringe Druck- oder Zugkräfte auf. Das Pantheon, immer noch die größte Kuppelstruktur aus unbewehrtem Beton, die es gibtwird geschätzt, dass es das größte Kuppelgebäude war, das die Römer ohne Zusammenbruch hätten bauen können.
Untersuchen, wie viel Last ein Bogenbrücke kann halten ist etwas schwierig. Da alle Komponenten eines Bogens bei der Druckbelastung funktionieren, entsprechen die maximalen Belastungswerte eines bestimmten Bogens im Wesentlichen dem Scherpunkt eines Materials. Granit zum Beispiel wäre weit entferntBesseres Bogenbaumaterial als Sandstein. Trotzdem ist die Fähigkeit der Bögen, die Last zu halten, weit über jedes andere Strukturelement hinaus, selbst die heutigen.
Ein gut gebauter Bogen aus Stein benötigt nicht einmal Mörtel, um die Teile zu verbinden. Die Reibungskräfte durch Kompression halten die Struktur stabil. Anstatt Stunden damit zu verbringen, die maximale Belastung eines aus einem bestimmten Stein gebauten Bogens zu bestimmen, sind wir eswird sich mit einem maximalen Ladewert von einer wirklich großen Zahl zufrieden geben. Für die Römer und sogar für die heutigen Ingenieure a fest Die Streckgrenze der Bogenstruktur liegt weit über den realistischen Belastungen, die jede Struktur jemals sehen würde.
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Dieselben Prinzipien, die den Bogen so stark gemacht haben, haben ihn auch so lange gehalten. Wenn eine aus Bögen geschaffene Struktur einer Reihe von Belastungen ausgesetzt ist, die geringe Materialspannungen und -dehnungen verursachen, ist die Ermüdung des Bogens im Laufe der Zeit sehr gering, wenn nicht gar. Schon seit Fließgrenzen des Bogens liegen so weit über den praktischen Belastungswerten, dass sie in der Regel so lange anhalten, bis das Gestein oder die Struktur verwittert ist. Dies wiederum sehr lange.
Die Römer verwendeten Beton, um viele ihrer Strukturen zu bauen, wie das Kolosseum, das bekanntermaßen etwa zehnmal schwächer als moderner Beton ist. Obwohl der Beton schwächer war, war er aufgrund seiner Witterung weitaus widerstandsfähiger gegen Witterungseinflüsse als moderner BetonAufgrund der erhöhten Verwitterungsfähigkeit und der Festigkeit solider Bogenstrukturen sind römische Architektur und Gebäude noch heute in nahezu all ihrer ursprünglichen Schönheit erhalten.