I fasci e gli archi sono due dei più antichi e semplici ponti della storia e sono ancora oggi costruiti. Gli stili sono facilmente differenziati dalla forma del supporto. I ponti dei fasci utilizzano pilastri semplici e verticali per sospendere un ponte orizzontale dritto, mentre i ponti arcuati utilizzano una struttura di supporto curva.

Distribuzione del peso del ponte di travi

Nella loro forma base, le travi sono il ponte più semplice progettare con qualsiasi cosa, da un tratto di autostrada sopraelevata a tavole di legno sopra un piccolo fossato che forma un ponte di travi. Il peso posto su un ponte è premuto direttamente verso il basso, verso qualsiasi supporto inferiore, il che rende la parte centrale del ponte più debole. I ponti con travi utilizzano supporti verticali per fissare il peso su lunghe distanze. Ma a prescindere dal numero di supporti o da come sono distanziati, il punto più debole è sempre direttamente nel mezzo, nel punto più lontano tra ciascun supporto.

Distribuzione del peso del ponte ad arco

Notoriamente utilizzato da i Romani per acquedotti e passerelle, ponti ad arco utilizzano una struttura arrotondata per spingere il peso dal centro verso l'esterno verso ciascuna estremità. Piuttosto che avere un punto sul peso del supporto del ponte da solo, gli archi spingono il peso in modo uniforme verso i supporti. In base alla progettazione, nessun punto di un arco è più debole di qualsiasi altro, con l'arco che in realtà funziona per reggersi. Questo modello uniforme di distribuzione del peso informa il design del ponte, con il punto centrale del ponte che è piuttosto sottile rispetto a qualsiasi altro punto. Ciò è più evidente nei ponti arrotondati ad arco singolo in cui il centro è il punto più alto e più sottile della struttura.

Forza

Un ponte ad arco è più forte di un ponte a travi, semplicemente perché il il raggio ha un punto debole nel centro dove non c'è supporto verticale mentre gli archi spingono il peso verso l'esterno verso il supporto. Questo è uno dei motivi per cui i ponti di raggio sono tipicamente limitati a campate brevi, raramente più di 250 piedi, sebbene una serie di ponti a travi, chiamata "luce continua", venga spesso impiegata per estendere la lunghezza del ponte. I ponti ad arco, nel frattempo, sono stati utilizzati per coprire distanze molto lunghe, fino a 800 piedi per un arco singolo. Il ponte ad arco singolo più lungo (a partire da maggio 2011), il Chaotianmen Bridge in Cina, ha una portata principale di oltre 1.800 piedi e un totale di oltre 5.700 piedi. Il ponte a campata continua più lungo del mondo, il Ponchartrain Causeway in Louisiana, si estende per oltre 24 miglia, ma le due campate della strada rialzata utilizzano 2.243 e 1.500 ponti di raggio singoli per coprire quella lunghezza.

Vantaggi e svantaggi

Mentre entrambi i tipi di ponti possono essere costruiti per offrire un supporto solido su lunghe distanze, spesso sono l'estetica, i materiali e l'autorizzazione a fare la differenza. Molti supporti devono essere utilizzati per allungare un ponte a traverso su una lunga distanza, come si vede con la Causeway di Ponchartrian, ei ponti a travi sono costruiti in basso per usare meno materiali, rendendo molto difficile per le barche passare sotto il ponte. La quantità necessaria di travi può anche rendere il ponte sgradevole. Gli archi, nel frattempo, possono essere costruiti più in alto con meno travi di supporto, il che rende molto importante il gioco sotto il ponte. La grande apertura dell'arco e la vista non ostruita al di sotto di essa possono rendere i ponti ad arco uno spettacolo spettacolare. Tuttavia, i mezzi per costruire un ponte ad arco, partendo da entrambe le estremità e costruendo verso l'esterno fino all'incontro nel mezzo, li rendono più complicati e costosi da costruire.