Sild

See artikkel on insenertehnilisest ehitisest. Muude tähenduste kohta vaata artiklistSild (täpsustus).

---

Sildon insenertehnilineehitis,mida möödateeületablooduslikuvõitehislikutakistuse.Enamasti on takistuseksveekogu(jõgi,merelaht,väin) või sügavorg.Olemas on palju sillatüüpe, mis kõik täidavad mingit kindlat ülesannet.

Golden Gate sild, San Francisco

Ajalugu

Primitiivsed sillad

3000 aastat vanaTarr Stepsi sildInglismaal

Jalakäijate pais-sild Liivi jõelKoluvere mõisas

Esimesed sillad olid looduslikud – näitena võib tuua üleojavarisenudpuu,mida möödainimenesai teiselekaldale.Esimesed inimeste rajatud sillad olid primitiivsed, need kujutasid endast loodusmaterjalidest,puidustjakivistlaotud algelisi sildu, näiteks puupurded või kivihunnikuile toetuvad kiviplaadid.Somerseti krahvkonnasInglismaalasuv 55meetripikkune, 17 avagaTarr Stepsi kiviplaatsildarvatakse olevat 3000 aastat vana.Kivitahvlid kaaluvad 1–2 tonni ja asuvad meetrijagu üle tavalise veetaseme. Suurim plaat on üle 2,4 meetri pikk ja 1,5 meetrit lai.

Ideekasutada paindlikketaimsepäritoluga tõmbeelementejõgedejakurudeületamiseks tekkis arvatavasti juba inimkonna koidikul. On arvatud, et 4000 aastat tagasi ehitati primitiivseid rippsilduHiinas,Indiasja mujalgi.Rippsildade kandeelementideks said köied, mis punuti taimede (näiteksliaani) kiust.Kabambusleidis Hiinas ja Indias kasutuse rippsildade ehitamisel.

Tõenäoliselt kõige varasem primitiivseteujuksildade,samutikonsoolsildadekasutuselevõtt toimusHiinasumbes 2000 eKr.

Sillatüübid

Silduvõib liigitada selle järgi, kuidas pinge, kokkusurumine, painutamine, väändumine ja nihkumine nende struktuuri kaudu jaotub. Enamik sildu kasutab mingil määral neid kõiki, kuid enamjaolt on üks jõuliik domineeriv. Jõudude ja momentide lahusus on reeglina üsna selge. Ripp- või trosssillal on pinge all olevad elemendid kuju ja paigutuse poolest silmapaistvad. Muudel juhtudel võib jõud jaotada suure hulga liikmete vahel, näiteks nagu sõrestikus.

Kaarsild

Kaarsild

Kaarsildonsild,mis kasutab raskuse kandmisekskaart.Kaarele mõjuv jõud suunatakse kaare haarade kaudu maasse.Sillatekkei pea kaarsillal olema kaarekujuline, samas võib sillatekk olla kaarekujuline näitekstalasillal.

Üks kuulsamaid Eesti kaarsildu onTartu kaarsild(tuntud ka kuiJalakäijate sildja Betoonsild).

Tartu kaarsild, mis ületab Emajõge

Maailma pikim kaarsild onLupu sildShanghaispeasildeavaga 550 meetrit.

Talasild

Talasild

Talasildonsild,mille korral raskust kandvadtalad(sillatekk) toetuvad kahe otspunktiga tugedele. Talasillad on nüüdisajasillaehitusestavalisimad.

Kõige lihtsam talasild onpurre,mis võib sisuliselt olla üle takistuse (jõe, kuristiku) asetatud laud või palk. Pikemad talasillad on jaotatud osadeks, igal talal oma toetuspunktid.

Talasilla sildeehitis on reeglina tehtud rauast,raudbetoonistvõipuidust.

Maailma pikim talasild onPontchartrain CausewayAmeerika ÜhendriikidesLouisianalõunaosas 38,35 km ja laiusega 17 m.

Lake Pontchartrain Causeway sild, USA

Rippsild

Rippsild

Rippsildonsillatüüp,mille puhulsillatekk(silla liiklust kandev osa) ripub.

Rippsilla puhul kasutatakse trossi (või kette, algselt ka nööri), mis on tõmmatud üle takistuse (jõe, kuristiku) pinge alla ning otstest ankurdatud maasse. Selle kõrval leidub ka vähekasutatud iseankurduvaid rippsildu, mille puhul peatrossid ankurdatakse peatalade külge.

Rippsilla eelisteks on võimalus ehitada väga pikk sild, silla all säilib veeliiklus ning konstrueerimine ja ehitamine on suhteliselt lihtne – ehituse ajaks pole vaja oluliselt lisatoestust, mistõttu saab rippsilla ehitada näiteks üle sügavatekuristike,kus alt toestamise võimalus puudub.

Puudustena saab välja tuua rippsilla vähese jäikuse, mis teeb ta ekstreemsetes ilmaoludes ohtlikuks ning rippsillale mõjuv jõud seda ületavast liiklusest ei ole tasakaalustatud, mistõttu ei sobi rippsild näiteks rongiliikluseks.

Maailma pikim rippsild on 3909 m pikkAkashi Kaikyōsild Jaapanis.

Kandesõrestiksild

Kandesõrestiksild

Kandesõrestiksildehkfermsildon sild, mille kandev konstruktsioon koosneb sõrestikust. Ferm on ühendatud talade struktuur, mis moodustab kolmnurksed üksused. Reageerides dünaamilistele koormustele, võib ühendatud talasid (tavaliselt sirgeid) survestada pinge, kokkusurumine või mõnikord mõlemad, reageerides dünaamilistele koormustele. Fermisillad on üks vanimaid moodsate sildade tüüpe. Fermisilla ehitamine on materjalide tõhusa kasutamise tõttu ökonoomne. Fermidel on ka pikk eluiga, suur kandevõime, väike kaal ja läbipaine.

Üks pikematest kandesõrestiksildatest on 400 m pikkIkitsuki sild,mis asub Jaapanis ja ühendab Ikitsuki Hirado saarega.

Vierendeeli sild

Vierendeeli sild

Vierendeeli sildonsild,millepeakandjaksonVierendeeli sõrestik.

Arthur Vierendeelijärgi nime saanud sillatüüpi on ehitatud peamiselt väljaspoolBelgiat,sest selliste sildademetallikuluon suur ja nende inseneriarvutused ennearvutitekasutuselevõttu olid tülikad. Sellegipoolest neid ehitati ka Belgias, vahel olid sellisetarindusevaliku põhjuseksesteetilistedkaalutlused.

Esimene sild, mis Vierendeeli projekti järgi ehitati, oli 1902. aastalAvelgemirajatud 42-meetrisesildeavagaWaterhoeki sild üleSchelde jõe.Sild sai kannatada mõlemas maailmasõjas. 1947. aastal võeti vastu otsus sild taastadakaarsillana.

Hilisemal ajal tema kavandatud sildadest on paljud säilinud jarekonstrueeritud,sealhulgas tänaseni kasutusel olevadraudteesillad:1922.aastalIda-FlandriasehitatudGrammeneja1942.aastalBrüsselisserajatudLaekeni raudteesild.

Hiljem on Vierendeeli sildu projekteerinud ka omal ajal tema käe allLeuveni katoliiklikus ülikoolisõppinudinsenerid.

Konsoolsild

Konsoolsild

Konsoolsilla tööpõhimõte

Konsoolsildon sillatüüp, mis ehitatakse horisontaalselt ulatuvate konsoolide abil.

Tavaliselt kasutatakse kahte vastaskaldal asuvat konsooli, mis eenduvad takistuse (nt jõe) kohale. Konsoolide vabad otsad võivad omavahel kokku puutuda, moodustades ise sillateki, või võivad toetada nende vahel olevat vaba osa võitalasilda,tavaliselt sõrestiksilda. Kuna konsooli üks ots peab kangisüsteemi laadselt ehk õla põhimõtet kasutades tasakaalustama konsooli vabale otsale mõjuvaid jõudusid, ehitatakse sinna sageli tornid.

Maailma pikim konsoolsild on Pont de QuébecQuebecisKanadas.Silla kogupikkus on 549 meetrit, kaks 177-meetrise vaba õlaga konsooli toetavad endi vahel 195-meetrist osa. Sild valmis1919.aastal.

Vantsild

Vantsild

Vantsildon sellinesillatüüp,mille korral sillatekk ripub otsepüloonidekülge kinnituvate vantide (kaablite või jäikade tõmbevarraste) küljes.

Vantsild on toimivatelt jõududelt pigemkonsoolsillakui rippsilla moodi, kuigi vahel, loetakse vantsilda välise sarnasuse põhjalrippsillavariandiks. Vantsilla raskust kannavadpüloonid,rippsilla raskust peavad kandma ankrud.

Vantsilla esimese teadaolevaprojektiesitasVeneetsialeiutaja Fausto Veranzio oma raamatus "Machinae novae" (1595).

Paljud varased rippsillad olid osalt ka vantsillad. Neil ei läinud hästi ja nad ei ole säilinud.1817rajatiInglismaaleTweedijõeleDryburghi sild,mis järgmise aasta jaanuaris jõkke kukkus. Silla konstruktsiooni parandati ja sild taastati, kuid1838varises see uuesti kokku.1824kukkusSaksamaaljõkkeSaalejõel olev ripp-vantsild. Need õnnetused andsid vantsillale halva maine ja kulus aastakümneid, kuni neid jälle ehitama hakati.1868valmisPrahasFranz Josephi sild(hävinud),1873sama projekti järgiLondonisAlberti sild (säilinud) ja1883New YorgisBrooklyni sild(säilinud).

Vanim säilinud puhtakujuline vantsild asubUSA-sTexasesBluff Dale'is ja see avati1890.

Eesti pikim vantsild onSmuuli viaduktTallinnas kogupikkusega 380 meetrit, millest 170 meetrit on vantsild ja 200 meetrit viieavalinetalasild.

Eesti esimene vantsild on jalakäijatele mõeldud TartuTurusild,mis valmis 2003. aastal. Tartu Turusilla pikkus on 251,5 meetrit ja rippuvat osa kannavad 7 paari vante.

Sildade hooldus

Sildade hinnanguline eluiga varieerub olenevalt asukohast ja materjalist 25–80 aasta vahel, kuid sildade eluiga võib korraliku hoolduse ja rehabilitatsiooni korral küündida üle saja aasta.Silla hooldus koosneb struktuurse terviseseire ja testimise kombinatsioonist. See on reguleeritud riigipõhiste inseneride standarditega ja hõlmab pidevat jälgimist iga kolme kuni kuue kuu tagant, lihtsat katsetamist või ülevaatamist iga kahe kuni kolme aasta tagant ja põhjalikku kontrolli iga kuue kuni kümne aasta tagant. Euroopas on hoolduskulud märkimisväärsed ja mõnes riigis on need kõrgemad kui uue silla hind.

Keevitatud terasildade eluiga saab oluliselt pikendada keevisliigeste järeltöötlusega ja roostevastaste keemiliste ühendite ja värvidega. Selle tulemuseks on potentsiaalne suur kokkuhoid, kasutades olemasolevaid sildu palju kauem kavandatud elueast.

Silla materjalid

Kõige tuntumad sillamaterjalid onteras,betoon,kivi jaasfalt.Vähem kasutatakse rauda, puitu, alumiiniumi ja kummi.

Teras

Terast kasutatakse sildade pealisehitustes paisuvuukide,talade,laagrite,kinnitusvööde, armatuurvarraste, liiklustõkete ja erinevate sõrestike tugevdamiseks. Terasmaterjali kasutatakse põhiliselt koos betooniga, terassõrestikud paigaldatakse betoonisegu sisse, mis loob vastupidavama ja suurema kandevõimega betooni. Armatuurvardad armeeritakse betooni aluskontruktsioonides, paisuvuukides ning ankrupoltides. Teras leiab kasutust ka vaiade ja tugipostide toetamisel.

Betoon

Ihaste sild, Aasta betoonehitis 2015

Betooni kasutatakse silla pealisehitiste osade jaoks, nagu sõiduteed, kõnniteed, äärekivid japarapetid(liiklustõkkeseinad külgedel). Betooni kasutatakse tugipostide ja -sammastetoestamisel. Betoon leiab laialdast kasutust sillaehituses ning ka tugisammaste aluspindadel, tala tugipunktides, muulidel, esi-, tiiva-, põse-, taga-, ja otsaseintel.

Igal aastal valib Eesti Betooniühing välja aasta betoonehitise ning 2015. aastal osutus selleks Ihaste sild.Betoonarhitektuuri kõverused ja kumerused kogu silla ulatuses koos vaateplatvormide ja trepiga demonstreerivad ehedalt betooni kui struktuurmaterjali eeliseid.

Asfalt

Asfalti kasutatakse sillaehitusel kergelt kuluvatel pindadel. Sõitmiseks kui ka kõndimiseks mõeldud silla pealmised osad kaetakse asfaldiga, suure koormuse tõttu. Põhilisteks kaetavateks pindadeks on metall ning betoon. Asfaldi valamisel kuluvatele pindadele luuakse aluspinnale kaitsekiht.

Puit

Puitu kasutatakse põhiliselt liiklustõkete jaoks. Samuti kasutatakse seda ka silla talade, vaiade ning teiste tugipostide materjalina. Puit on pigem kasutusel siis kui luuakse väiksemaid sildu.

Alumiinium

Alumiiniumit kasututatakse sillapiirete valmistamisel.

Kumm

Kummi kui ka sünteetilist kummi kasutatakse silla liikuvatel osadel tihendina.

Kivi

Kivi oli põhiliseks silla ehitusmaterjaliks varasemal ajal, põhiliselt kasutati seda tugipostide toestamiseks. Eriti leidis see materjal kasutust piirkondades, kus oli põllukivi kergesti kättesaaadav. Tänapäeval kivi eriti ei kasutata, sest selle transport on kulukas.

Raud

Laialdaselt kasutati rauda 1900. aastatel ehitatud silla talades ja sõrestike kandurites. Tänapäeval asendati see terasega, mis on rauast suurema tõmbetugevusega ja vastupidavam.

Kirjandus

• Hubert Matve.Sillad läbi aegade,Tallinn. Kirjastus Valgus,1978.
• David J Brown.Bridges: Three Thousand Years of Defying Nature.Richmond Hill, Ontario: Firefly Books,2005ISBN 1-55407-099-6