vii
without really understanding the principles on which the tool is based.  Most importantly, the Bridge Designer 
is only a simulation.  Civil engineering involves lots of physical things, like steel, concrete, and soil; and lots of 
physical concepts, like force, load, and strength.  Yet the Bridge Designer provides no opportunity for students 
to work with any physical object beyond the computer mouse.  
These limitations are significant; yet I believe they can be largely overcome by providing appropriate con-
text—by integrating the software into math, science, or technology instruction in a rigorous and meaningful 
way.  This book is intended to help you do it. 
About this Book
Many teachers saw the need for this book long before I did.  Soon after the West Point Bridge Designer was 
released, they began asking for information to help integrate the software into their math, science, and technol-
ogy curricula.  With amazing consistency, they asked these two questions:
How does the software actually analyze a bridge, and how can I teach these mathematical and scientific 
principles to my students?  
How can my students use the West Point Bridge Designer in conjunction with a hands-on model bridge-
building activity?
These requests reflect admirable educational goals.  The first seeks to use a practical application as the basis 
for teaching fundamental principles, the second to connect the design process to the creation of a physical 
product.  These requests provided the inspiration for this book and have guided its development from start to 
finish.  
The purpose of this book is to provide students with an opportunity to learn how engineers use math, 
science, and technology to design real structures.  The book is composed of five separate but closely integrated 
learning activities.  Students who do all five will:
design, build, and test model bridges;
use an authentic engineering design process to develop their designs;
apply math, science, and computer technology as problem-solving tools; 
learn how real bridges are designed and built; and
learn how real truss bridges work.
This book is necessarily rigorous.  Consistent with its purpose, it includes many of the mathematical and 
scientific concepts that engineers use to analyze and design real structures.  I have attempted to present these 
concepts in their simplest possible form; nonetheless, many students will find them to be quite challenging.  
And that’s good!  In my own experience, presenting students with a tough challenge is a powerful way to 
motivate them to learn.   
Many books that introduce students to engineering contain no math at all.  A number of these books are 
wonderfully written, and they all serve an important purpose.  Nonetheless, I sometimes wonder if the total 
exclusion of math from an introductory engineering book doesn’t send some students an unhealthy message: 
engineering is interesting, but the math behind it is too hard for you to understand.  In this book I have tried to 
send a different message: engineering is interesting, and the math behind it is challenging but achievable.
I should add that every math and science concept presented herein has a direct, practical application in one 
or more of the five learning activities.  Thus, students who do the learning activities in a thoughtful way will also 
receive an important message about the relevance of math and science in our world.
Change pdf to jpg online - Convert PDF to JPEG images in C#.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF project
How to convert PDF to JPEG using C#.NET PDF to JPEG conversion / converter library control SDK
change file from pdf to jpg; bulk pdf to jpg
Change pdf to jpg online - VB.NET PDF Convert to Jpeg SDK: Convert PDF to JPEG images in vb.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF project
Online Tutorial for PDF to JPEG (JPG) Conversion in VB.NET Image Application
convert pdf to jpg for; convert pdf image to jpg
Overview of the Learning Activities
The five learning activities are as follows:
Learning Activity #1: Build a model of a truss bridge.  In this 
activity, we will build a model bridge from cardboard file 
folders.  The bridge has already been designed, and 
accurate drawings and fabrication instructions are pro-
vided.  Through this activity, students will learn bridge 
terminology, construction techniques, and some basic 
concepts in physics and structural engineering.  Students 
do not need any special knowledge of math or science to 
do this activity. 
Learning Activity #2: Test the strength of structural members.  In 
this activity, we will use experimental testing to determine 
the strength of structural members made of file folder 
cardboard—the same stuff we used to build our bridge 
model in Learning Activity #1.  The data obtained from 
these tests will be used extensively in Learning Activities 
#3 and #5.  Students will learn some basic concepts from 
engineering mechanics, as well as procedures for design-
ing and conducting experiments.  To do this activity, 
students need only basic arithmetic skills and the ability 
to create a graph.  The ability to use a spreadsheet pro-
gram is helpful but not required.  This activity requires 
the use of a simple wooden testing device.  Instructions 
for building the device are included in Appendix C.
Learning Activity #3: Analyze and evaluate a truss.  Here we will 
calculate the internal member forces in our model truss 
bridge.  We will then evaluate the structural safety of the 
truss by comparing these calculated forces to the member 
strengths we determined experimentally in Learning 
Activity #2.  Through this activity, students will learn more 
advanced concepts from physics and engineering 
mechanics.  Students need to apply geometry, algebra, 
and trigonometry to do the activity successfully.   A review 
of key concepts from trigonometry is included; however, 
students who have not yet learned geometry or algebra 
will not be able to do this project.
Learning Activity #4: Design a truss bridge with a computer.   In 
this activity, we will design a full-scale highway truss 
bridge using the West Point Bridge Designer software.  
The design process includes working through multiple 
iterations to ensure that the structure will carry the 
prescribed loads safely and at minimum cost.  Through 
this activity, students will learn the engineering design 
process and will have an opportunity to reinforce many of 
the basic structural engineering concepts learned in 
earlier activities.  This activity also includes an overview of 
how actual bridges are designed and built.  Students do 
not need any special knowledge of math or science to use 
the West Point Bridge Designer. 
viii
Why cardboard?
At first glance, cardboard from 
manila file folders might seem an 
odd material to use for bridge-
building projects.  But in fact, I 
have found it to be far superior to 
the more traditional model bridge-
building materials—balsa wood, 
popsicle sticks, toothpicks, and 
pasta.  
Here’s why:
File folders are readily available and very 
inexpensive.
Cardboard is easy to work with.  It can be 
easily folded, cut with a scissors, and glued 
with common household adhesives.
The behavior of cardboard as a structural 
material is surprisingly predictable.
Cardboard provides the capability to build 
two fundamentally different kinds of 
structural members—hollow tubes and 
solid bars.  Understanding how these two 
types of members work is an important 
part of understanding structural  
engineering.
Cardboard provides the capability to build 
connections that are stronger than the 
members they join together.  I can’t 
overstate the importance of this char-
acteristic.  Throughout this book, we will 
learn how to design structural members so 
that they are strong enough to carry load 
safely.  But a well-designed member is of 
little use if its connections fail before the 
member itself does.  A chain is only as 
strong as its weakest link.  If you’ve ever 
built and tested a truss bridge made of 
balsa wood or Popsicle sticks, you know 
that these structures almost always fail at 
the connections.  As a result, their load-
carrying capacity is less than it could be 
and, more importantly, is almost impos-
sible to predict analytically.  
So head for the supply closet; grab 
a stack of file folders; and let’s 
build some bridges.
Online Convert Jpeg to PDF file. Best free online export Jpg image
Online JPEG to PDF Converter. Download Free Trial. Convert a JPG to PDF. You can drag and drop your JPG file in the box, and then start
change from pdf to jpg on; conversion pdf to jpg
Online Convert PDF to Jpeg images. Best free online PDF JPEG
Online PDF to JPEG Converter. Download Free Trial. Convert a PDF File to JPG. Drag and drop your PDF in the box above and we'll convert the files for you.
convert pdf picture to jpg; best pdf to jpg converter for
ix
Learning Activity #5: Design and build a model truss bridge.  Here we will apply what we have learned in the 
previous four activities to design, build, and test a model truss bridge.  Students should have completed 
Learning Activities #1, #2, and #3 to do this project successfully; however, if they do not have adequate math 
background to complete Learning Activity #3, they can bypass the mathematical structural analysis by using 
the Gallery of Structural Analysis Results provided in Appendix B.  The gallery presents a complete set of 
computed analysis results for a variety of different truss configurations.  
A Gallery of Truss Bridges—a compendium of photographs showing actual truss bridges from all over the 
United States—is also provided in Appendix A.  The gallery is used as part of several learning activities and is 
also intended to provide students with a resource for ideas about their own bridge designs.   
Also included is a Glossary (Appendix D), which provides definitions for mathematical, scientific, and 
engineering terms used throughout the book.  The first appearance of any Glossary term in the text is high-
lighted in bold type.
Organization of Each Activity
This book is organized in a problem-based learning format.  Each learning activity is presented as a problem 
to be solved.  Information pertinent to the problem solution is provided “just in time”—mathematical, scientific, 
and technological concepts are included within the specific learning activities in which they are applied.  Each 
activity has a set of learning objectives, which students achieve by (1) working through the problem solution 
and (2) answering questions that are intended to stimulate critical thought about key concepts.  
Each learning activity is organized into the following sections:
Overview of the Activity. This section provides a brief description of the learning activity.
Why? This section explains why the activity is worth doing and how it relates to previous and subsequent 
learning activities.
Learning Objectives. This section lists the specific knowledge and skills that students can be expected to 
gain from thoughtful completion of the activity.
Information. This section provides background information pertinent to the activity.  In most cases, stu-
dents would probably be able to complete the activity successfully without this information; however, it is 
unlikely that they will really learn from the activity without the context that this information provides.  For 
example, a student can certainly build a model bridge without understanding the terms tension and com-
pression; however, it is highly unlikely that the student will really learn anything meaningful about how 
structures are designed without some appreciation for these terms. 
The Problem.  This section presents a fictitious scenario describing a need and the student’s role in devising 
a solution that satisfies the need.
The Solution.  This section guides the student through the planning and conduct of the problem solution, 
step by step.  At appropriate points throughout the solution, questions are posed, as a means of stimulating 
critical thinking about important aspects of the project.
Answers to the Questions.  Here answers to the critical thinking questions from the preceding section are 
provided.  This section always starts on a new page, so that the teacher can conveniently provide students 
with copies of the preceding six sections, without revealing the answers to the critical thinking questions.  
Ideas for Enhancing the Activity.  This final section provides suggestions for enriching or extending the 
students’ learning experience in the activity.
Of these eight sections, the first six should be provided to the students to guide their participation in the 
learning activity.  The seventh—Answers to the Questions—can be provided to students at the end of the 
activity, if the teacher chooses to do so.  The eighth section is intended solely for the teacher.
C# Image Convert: How to Convert Adobe PDF to Jpeg, Png, Bmp, &
String inputFilePath = @"C:\input.pdf"; String outputFilePath = @"C:\output.jpg"; // Convert PDF to jpg. C# sample code for PDF to jpg image conversion.
convert pdf file to jpg file; convert multi page pdf to jpg
C# Image Convert: How to Convert Tiff Image to Jpeg, Png, Bmp, &
RasterEdge.XDoc.PDF.dll. C:\input.tif"; String outputDirectory = @"C:\output\"; // Convert tiff to jpg and show How to change Tiff image to Bmp image in your C#
change from pdf to jpg; convert pdf images to jpg
Some Simpler Bridge-Building Activities
For the teacher who would prefer to do simpler, more qualitative structural engineering activities, there are 
a number of excellent references available. These include:
Johmann, Carol A. and Elizabeth J. Rieth.  Bridges! Amazing Structures to Design, Build, and Test.   
Charlotte, Vermont: Williamson Publishing, 1999.   (For ages 7-14.)
Kaner, Etta.  Bridges.  Toronto: Kids Can Press, 1997.  (For ages 8-12.)
Pollard, Jeanne.  Building Toothpick Bridges.  Palo Alto: Dale Seymour Publications, 1985.  (For ages 5-8.)
Salvadori, Mario.  The Art of Construction.  Chicago: Chicago Review Press, 1990.  (For ages 10 and up.)
WGBH Educational Foundation. Building Big Activity Guide.  Boston: WGBH Educational Foundation, 2000. 
Acknowledgements
I am deeply indebted to many people for their invaluable contributions to this book.  Colonel Kip Nygren, 
Head of the Department of Civil and Mechanical Engineering at the U. S. Military Academy, first suggested that  
a book of learning activities might be an appropriate way to reinforce the educational value of the West Point 
Bridge Designer software.  Mr. Brian Brenner, Dr. Mark Evans, and a team of civil engineers from Parsons Brinck-
erhoff provided invaluable input to the description of bridge design in Learning Activity #4.  Ms. Cathy Bale 
reviewed the manuscript, provided insightful recommendations for improvement, and did the myriad coordina-
tion tasks necessary to get the book into production.  The American Society of Civil Engineers (ASCE) provided 
funding to support the development of the book, and ASCE’s Managing Director of Education, Dr. Tom Lenox, 
was a constant source of guidance, encouragement, and feedback throughout the project.  While the book was 
still being written, Dr. Doug Schmucker used draft versions of Learning Activities #1 and #2 as the basis for a 
project in his Materials Engineering course at Valparaiso University.  Doug and his students provided thoughtful 
feedback about the book at a very critical time in its development.  Many of the photographs in Learning 
Activity #1 were taken by Mr. Mike Doyle.   Finally, the bridge photographs used for each chapter heading were 
provided by Mr. Jet Lowe of the National Park Service.
Colonel Stephen J. Ressler
West Point, New York
February, 2001
x
VB.NET PDF Convert to Images SDK: Convert PDF to png, gif images
Convert PDF to Jpg, Png, Bmp, Gif, Tiff and Bitmap in ASP.NET. Or directly change PDF to Gif image file in VB.NET program with this demo code.
convert pdf to gif or jpg; convert pdf to jpeg
VB.NET PDF - Convert PDF with VB.NET WPF PDF Viewer
Files; Split PDF Document; Remove Password from PDF; Change PDF Permission Settings. file formats with high quality, support converting PDF to PNG, JPG, BMP and
convert online pdf to jpg; change pdf to jpg online
For Claire and Anne.
VB.NET Create PDF from images Library to convert Jpeg, png images
Support create PDF from multiple image formats in VB.NET, including Jpg, Png, Bmp, Gif, Tiff, Bitmap, .NET Graphics, and REImage.
changing pdf to jpg on; convert pdf photo to jpg
C# Create PDF from images Library to convert Jpeg, png images to
Batch convert PDF documents from multiple image formats, including Jpg, Png, Bmp, Gif, Tiff, Bitmap, .NET Graphics, and REImage.
change pdf to jpg format; convert .pdf to .jpg online
1#LEARNING ACTIVITY  
#
1
Overview of the Activity
In this learning activity, you will build a model truss bridge that has already been designed for you.  When 
construction is complete, you will load the bridge to determine if it performs as its designer intended.  With the 
load in place, you will be able to observe how the structure works—how the various structural members work 
together to carry the load safely and efficiently.  And at the end of the project, you will save the model as evi-
dence of your bridge-building skill.  Don’t break it!  We will be using it again in subsequent learning activities.
Why?
Design is the essence of engineering.  The only way to truly appreciate the challenges and rewards of 
engineering is to actively engage in the creative process of design.  So why, in this learning activity, will we 
devote considerable effort to building a bridge that has already been designed by someone else?  It is true that 
building an existing design will not allow you to exercise a lot of creativity; nonetheless, this activity will provide 
you with valuable preparation for learning how to design a structure.  Building an existing design will allow  
you to:
Learn many key concepts about trusses and structural behavior that you’ll use when you design your own 
bridge in Learning Activity #5.
Familiarize with the engineering characteristics of a rather unique building material—cardboard from a 
manila file folder.
Learn some special construction techniques appropriate for this material.
Work with confidence, knowing that your bridge will carry the prescribed loading successfully, as long as 
you build the structure with care.
Learn about the challenges faced by real-world construction contractors, who are often required to build 
structures that have been designed by someone else.
1-1
Learning Objectives
As a result of this learning activity, you will be able to do the following:
  
Explain what a truss is.
Identify the major components of a truss bridge.
Identify the types of truss bridges.
Explain the following fundamental structural engineering concepts: force, load, reaction, equilibrium, 
tension, compression, and strength.
Explain how a truss bridge works—how each individual component contributes to the ability of the entire 
structure to carry a load.
Explain the roles of the four key players in the design-construction process—the Owner, the Design  
Professional, the Constructor, and the Project Manager
Explain how construction quality affects the performance of a structure.
Information 
1. Component Parts of a Truss Bridge
What is a Truss?
A truss is a structure composed of members connected together to form a rigid framework.  Members are 
the load-carrying components of a structure.  In most trusses, members are arranged in interconnected tri-
angles, as shown below.  Because of this configuration, truss members carry load primarily in tension and 
compression. (We’ll discuss these terms in Section 3 below.)   Because trusses are very strong for their weight, 
they are often used to span long distances. They have been used extensively in bridges since the early 19
th
century; however, truss bridges have become somewhat less common in recent years.  Today trusses are often 
used in the roofs of buildings and stadiums, in towers, construction cranes, and many similar structures and 
machines.  
Trusses, like all structures, are designed by civil engineers with special expertise in structural analysis and 
design.  These men and women are called structural engineers.
Component Parts
The major components of a typical truss bridge are illustrated in the two diagrams below.  The elevation 
view shows the bridge from the side.  The isometric view is a three-dimensional representation of the structure.  
Note that certain members are only visible in the isometric view.
1-2
A typical truss bridge.  Note that the structure is composed entirely of interconnected triangles.
1#LEARNING ACTIVITY  
1-3
Vertical
Bottom Chord
Diagonal
End Post
Hip Vertical
Deck
Top Chord
Vertical
Floor Beam
Bottom Chord
Diagonal
End Post
Portal Bracing
Hip Vertical
Top Lateral Bracing
Strut
End Floor Beam
Deck
Portal Strut
Bottom
Lateral Bracing
Top Chord
Component parts of a typical truss bridge - Elevation View
Component parts of a typical truss bridge - Isometric View 
1
The three-dimensional bridge structure has two main load-carrying trusses.  Each truss is composed of a top 
chord, a bottom chord, and several verticals and diagonals.  The two trusses are connected together by a series 
of transverse members—struts, lateral bracing, and floor beams.  
In early truss bridges, all of these members would have been made of wood or iron.  Today they are usually 
made of steel.  Modern steel truss members are manufactured in a wide variety of shapes and sizes.  A few 
common examples are shown  on the following page.  The model truss we will be building uses both solid bars 
and hollow tubes.  When we load-test our model, we’ll see why one truss often uses two different types  
of members.
1
Based on  “Truss Identification: Nomenclature,” Historic American Engineering Record HAER T1-1,  
National Park Service, 1976.
1-4
Types of steel truss members.
One major component of a truss bridge that is usually not made of steel is the deck—the flat surface 
between the two main trusses.  (In the isometric drawing, only part of the deck is shown, so the structural 
members below it can be seen.)   Bridge decks are usually made of concrete, but might also be built from 
wooden planks or steel grating.  When vehicles or pedestrians cross a bridge, their weight is directly supported 
by the deck.  The deck, in turn, is supported on the floor beams.  The floor beams transmit the weight of the 
vehicles and pedestrians (and the weight of the deck) to the main trusses. 
The truss drawings above do not show the connections that are used to join the structural members 
together.  Even though the connections are not shown, they are important!  They have a big influence on the 
ability of a structure to carry load.  Indeed, inadequately designed connections have been the cause of several 
catastrophic structural failures in the U.S.
2
There are two common types of structural connections used in trusses—pinned connections and gusset 
plate connections.  Examples of each are shown in the photographs below.  As the name suggests, the pinned 
connection uses a single large metal pin to connect two or more members together, much like the pin in a door 
hinge.  In a gusset plate connection, members are joined together by one or two heavy metal gusset plates, 
which are attached to the individual members with rivets, bolts, or welds.  Pinned connections were used 
extensively throughout the 19
th
century.  Most modern bridges—including the model bridge we will be building 
here—use gusset plate connections. 
Each of the bridge components described above has a specific purpose.  All of the components work 
together to ensure that the bridge carries load safely and efficiently.  In this learning activity, we will fabricate 
and assemble these various types of structural members and components, and we will observe how each one 
works.
Typical gusset plate connection
Typical pinned connection.
2
For more information on structural failures, see Why Buildings Fall Down, by Mario Savadori.  
Documents you may be interested
Documents you may be interested