Надо Знать

добавить знаний



Мост



План:


Введение

Мост Акаси-Кайкьо. Центральный пролет моста - самый длинный в мире и имеет длину 1991 метр.
Мост Рио-Антирио - крупнейший вантовый мост Европы

Мост - искусственное сооружение, предназначенное для движения через реку, яр, озера и другие препятствия, границами которого являются начало и конец пролетных сооружений. Мост, перекинутый через дорогу, называют путепроводом, мост через овраг или ущелье - виадуком.

Мост является одним из древнейших инженерных сооружений человечества.


1. Конструкция

Схема конструкции подвесного моста

Как правило, мосты состоят из пролетных конструкций и опор. Пролетные конструкции служат для принятия нагрузок и передачи их опорам, на них может располагаться проезжая часть, пешеходный переход, трубопровод подобное. Опоры переносят нагрузки с пролетных конструкций на основе моста.

Пролетные конструкции состоят из несущих конструкций: балок, ферм, диафрагм (поперечных балок) и собственно плиты проезжей части. Статическая схема прогононнои конструкции может быть арочной, балочной, рамной, вантовой или комбинированной, она определяет тип моста по конструкции. Обычно пролетные конструкции прямолинейные, однако в случае необходимости (например, при строительстве эстакад и дорожных развязок) им придают сложную форму: спиралевидные, кольцевые и т. д. Формы опор также могут быть очень разными. Промежуточные опоры называются быками, береговые - устоями. Последние служат для соединения моста с подходными насыпями.

Материалами для строительства мостов служат металл ( сталь и алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево, веревки.


2. История

Древнеримский мост Понте де Тиберио в Римини

Примитивные мосты, представлявшие собой перевернутую через ручей бревно, существовали в глубокой древности. Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Сначала из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной.

Больших успехов в каменном мостостроении добились древние римляне, которые применяли сводчатые конструкции в качестве опор и использовали цемент, секрет которого был утрачен в Средние века, но потом открыт заново. Мосты (точнее, акведуки) использовались для обеспечения городов водой. Римский историк Секст Юлий Фронтин писал о том, что акведуки - главные свидетели величия Римской империи [1]. Некоторые древнеримские мосты служат и поныне.

В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвали необходимость в большом количестве крепких мостов. Развитие инженерной мысли позволил строить мосты с более широкими пролетами, пологими сводами и менее широкими опорами. Крупнейшие мосты того времени достигают в пролете более 70 метров.

Средневековый мост Нотр-Дам в городе Манд, департамент Лозер, Франция
Железный мост - первый в мире арочный мост, изготовленный из железа, Великобритания

Славяне вместо камня использовали преимущественно дерево. "Повесть временных лет" сообщает о строительстве моста в Овруче в 10 веке [2] :

Ушел Ярополк на брата своего Олега в Деревской земле. И вышел против него Олег, и ополчились обе стороны. И в начавшейся битве победил Ярополк Олега. Олег же со своими воинами побежал в город, называемый Овруч, а через ров к городским воротам перебросили мост, и люди, теснились на нем, сталкивали друг друга вниз.

В 12 веке в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространенными на Руси были арочные деревянные мосты [3]. В то же время в инков получают распространение веревочные мосты, представляющие собой простейшую форму подвесных мостов.

В 16 и 17 века ах появилась необходимость в больших мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В 18 веке высота пролета мостов составляет более 100 м. Нереализованным остался проект деревянного одноаркового моста через Неву длиной 298 м, создан И. П. Кулибиным. С конца 18 века для строительства применяется металл. Первый металлический мост построен в Колбрукдейле, Великобритания на Северн 1779 года. Высота его пролета составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

В 19 веке появление железных побуждала к созданию мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель 1877 построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролета этого моста составила 160 м. длинным в Европе конца 19 века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Н. А. Белелюбского, его длина составляла 1443 м. 1900 года медали на международной выставке в Париже удостоился Железнодорожный мост через реку Енисей в Красноярске (проект Л. Д. Проскурякова).

В 20 веке мосты стали строить также с железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски. Железобетон применялся для балочных пролетных конструкций до 50 м, арочных - до 250 м. Продолжает применяться и металл, в 20 веке построены крупные металлические мосты: балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролета 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также городов "Золотые ворота" в Сан-Франциско, США (длина главного пролета - 1 280 м).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, самые высокие в мире - Виадук Мийо (самый высокий в мире транспортный мост) и Мост Акаси-Кайкьо (длина главного пролета 1991 м), они относятся согласно вантовых и подвесных мостов (подвесные пролетные конструкции позволяют перекрывать наибольшие расстояния).


3. Этапы строительства мостов

Квебекский мост ночью

Первым (и самым дорогим - до 50% расходов от общей стоимости строительства) этапом в построении моста является возведение опор. Опоры сооружаются в открытых котлованах или путем погружения в грунт свай, опускных колодцев, кессонов, сборных оболочек. Сваи (в основном, железобетонные) используются, главным образом, при строительстве малых и средних мостов. Они погружаются в грунт с помощью дизельных молотов и электрических вибропогружателей. При возведении больших мостов используются в основном сборные оболочки диаметром до 3 м.

Пролетные конструкции обычно устанавливают на опоры монтажными кранами. При строительстве больших мостов пролетные конструкции нередко собирают на берегу и затем перемещают (надвигают) по опорам с одного берега на другой. Навесной метод установки предполагает наращивание конструкции от опоры моста в его пролет. При этом применяется навесной монтаж с помощью крана, движущегося по уже построенной части (для металлических пролетных конструкций) или навесная сборка с изготовлением отдельных элементов на заводе и последующей транспортировкой их к объекту (для железобетонных).

Иначе происходит строительство навесных мостов: оно начинается с установки пилонов, затем на них подвешиваются временные кабели. С их помощью производится навивка основных кабелей моста, после чего монтируют подвески и балку жесткости.


4. Классификация мостов

4.1. По назначению

Отдельно выделяют по назначению акведуки (используются для транспортировки воды). Всего по области применения мосты делятся на:

  • железнодорожные;
  • автомобильные;
  • метромосту;
  • пешеходные;
  • водные путепроводы (мосты для кораблей с низкой ватерлинией в Ирландии)
  • комбинированные (например, автомобильно-железнодорожных).

4.2. По конструкции

По материалам основных конструкций - на каменные, железобетонные, стальные, сталежелезобетонные, деревянные.

По виду: мосты, путепроводы, виадуки, эстакады, разводные мосты, наплавные мосту, мосты-транспортеры.

По длине: малые (до 25 м), средние (25-100 м), большие (свыше 100 м).

По сроку службы - временные (до 10 лет) и постоянные.

По статической схеме мосты подразделяются на

  • Балочные системы - простейший вид мостов. Предназначены для перекрытия небольших пролетов. Пролетные строения - балки, перекрывающие расстояние между опорами. Основная отличительная черта балочной системы состоит в том, что с пролетных строений на опоры передаются только вертикальные нагрузки, отсутствуют горизонтальные. Балочные мосты подразделяются на следующие типы:
  • Разрезная система - состоит из ряда балок, причем одна балка перекрывает один пролет. Система статически определима и может применяться в любых типах почв. Недостатки: большое количество деформационных швов и обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.
  • Неразрезная система - одна балка пролетного строения перекрывает несколько пролетов или сразу все. Таким образом, пролетное строение неразрезной системы рассчитывается как багатоопорна статически неопределенная балка с использованием метода сил, метода перемещений или других методов расчета статически неопределимых систем, применяемых в строительной механике. Неразрезная система отличается меньшей, чем разрезной, количеством деформационных швов и меньшей строительной высотой. Недостаток такой системы - чувствительность к почвам.
  • Консольная система - состоит из двух типов балок. Одни балки опираются на две опоры и имеют консольные свесы. Другие балки называются подвесными, поскольку опираются на соседние балки. Соединение балок осуществляется с помощью шарниров. Преимуществом консольной системы является ее статическая определенность, а следовательно, легкость расчета и нечувствительность к почвам. К недостаткам системы можно отнести большое количество и сложность деформационных швов шарнирного типа, а также нарушение комфортности проезда в зоне шарниров. В настоящее время [ Когда? ] мосты такой системы строятся редко.
  • Температурно-неразрезная система состоит из двухопорным балок, объединенных в цепь с помощью верхней соединительной плиты. Под действием вертикальных нагрузок такая система работает как разрезная, а под действием горизонтальной - как неразрезная. Ее преимуществом является меньшее количество деформационных швов, а недостатком - обязательное наличие двух опорных частей на каждой промежуточной опоре.
Крепление вант Южного моста в Киеве
  • Распорные системы отличаются от балочных тем, что, нагрузки, передаваемые из пролетных конструкций опоре, имеют не только вертикальную, но и горизонтальную составляющую, называемую в строительной механике распором. Выделяют несколько разновидностей распорных систем, которые довольно сильно отличаются друг от друга:
  • Рамная система - состоит из рам, стойки которых выполняют роль опор, а ригели - роль пролетных конструкций. По форме рамы могут быть Т-образными, П-образными, а также иметь две наклонные стойки и консольные свесы (специального названия не имеют). преимуществами рамной системы есть небольшая строительная высота и увеличен по сравнению с балочными системами подмостовой пространство. Все это делает рамные конструкции удобными для путепроводов и эстакад. Также данная система может применяться в горных условиях из-за того, что там в силу особенностей рельефа нельзя снизить уровень проезда. Недостатками рамной системы является сложность строительства и чувствительность к почвам. Такие системы в настоящее время [ Когда? ] редко применяют из-за высокой стоимости и специфичности.
  • Подвесной мост - мост, в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов ( канатов, цепей и т.п.), которые работают на растяжение, а проезжая часть подвешена. Подвесными есть все крупнейшие по длине и высоте пролета мосты мира.
  • Вантовый мост - разновидность висячих мостов: роль основной несущей конструкции выполняет вантовая ферма, выполненная из прямолинейных стальных канатов. Ванты прикреплены к пилонов - высоким стоек устанавливается непосредственно на опорах. Пилоны в основном располагаются вертикально, но не исключено и наклонное их расположение. До вантів кріпиться балка жорсткості, на якій розташовується мостове полотно. Ванти розташовуються під кутом нахилу до горизонталі не менше 30 градусів, тому що інакше в них виникають великі зусилля, і жорсткість сильно зменшується. Балку жорсткості краще виконувати з коробчатого перетину, оскільки це поліпшує її роботу на кручення від тимчасових навантажень і від дії вітру. Найбільш часто вантова система застосовується при перекритті глибоких рік і в міських умовах.
  • Арковий міст. Основними несучими конструкціями є арки або склепіння. Арка - криволінійний брус, у якого поперечний розмір менше висоти. Склепіння - криволінійний брус, у якого ширина перерізу значно більше висоти. Аркові мости можуть бути з їздою поверху, понизу та посередині. Опори аркових мостів завжди масивні, оскільки повинні бути розраховані і на сприйняття розпору. При великих прольотах арки завжди економічніші балкових конструкцій, але тільки стосовно прогонових конструкцій. Через великий розвиток опор у поперечному перерізі міст аркової системи дешевший балкового тільки при висоті опор до 2 м. Аркові мости характерні для гірських умов, оскільки дозволяють перекрити більший проліт, ніж балки, а в умовах гірського рельєфу спорудження додаткових опор невиправдане. Також специфічна область застосування аркових мостів обумовлена ​​тим, що вони вимагають великого підмостового простору, особливо з їздою поверху, що призводить до подорожчання й ускладнення будівництва насипів підходів, які можуть досягати висоти 20 м. Крім того зростає ймовірність зсувів на таких насипах у початковий період їх експлуатації. Часто арочні мости будують в міських умовах з міркувань краси.
  • Понтонний міст, або Наплавний міст - тимчасові мости на плавучих опорах.
  • Іноді окремо виділяють також горбаті мости, які відрізняються своєю формою: вони істотно вигнуті вгору.

4.3. Розвідні мости

Особливий тип мостів - розвідні мости. У розведеному стані міст не заважає проходу суден. Своїми розвідними мостами знаменитий Санкт-Петербург, де всі мости через Неву, крім Великого Обухівського мосту, - розвідні. Існують такі конструкції розвідних мостів такі:

  • мости, що розводяться підняттям середньої частини:
  • перший тип: проліт піднімається в горизонтальному положенні вгору (наприклад, залізничний міст в Ростові-на-Дону);
  • другий тип: проліт або прольоти піднімаються, повертаючись навколо одного з шарнірів (наприклад, Палацовий міст в Санкт-Петербурзі);
  • Поворотні мости: у таких мостів середня частина шарнірно укріплена на опорі, що стоїть в середині водойми. Міст розводиться поворотом середньої частини на 90, таким чином середня частина стає паралельною річищу річки. Прикладом такої конструкції служить Варварівський міст в Миколаєві, поворотний проліт якого має довжину 134 м, і міст в іспанській Валенсії, за яким прокладена траса для автоперегонів Формула-1.

5. Архітектура мостів

Міст Алькантара в Іспанії

Багато мостів є видатними пам'ятниками архітектури та інженерного мистецтва. У деяких містах, таких як Санкт-Петербург або Прага, мости - невід'ємна частина міської архітектури. У класичному стилі виконано більшість давньоримських мостів: майже позбавлені декору, вони, тим не менш, за рахунок своєї масивності і виразної архітектоніки створюють відчуття міцності і надійності (міст Алькантара на річці Тахо, Іспанія).

У Середні віки двома переважаючими типами стали мости з напівциркульними (або круговими) арками і мости зі стрілчастими арками. Перший тип ґрунтувався на римській традиції, другий запозичений зі східної архітектури і незабаром втратив популярність, оскільки невиправдано збільшував висоту мосту. Ще одним явищем в середньовічному мостобудуванні стали мости-вулиці, що з'явилися в усіх великих європейських містах (наприклад, Понте Веккіо у Флоренції). В Середні віки на мостах з'явився декор (це відбулося в кінці 14 століття : наприклад, оформлений в готичному стилі Карлів міст у Празі.

Вдосконалення техніки мостобудування в добу Відродження дозволило значно збільшити співвідношення товщини склепіння до висоти прольоту. Завдяки цьому мости стали вищими, а їх конструкції легшими [3]. Удосконалюється конструкція кам'яних мостів: з'являються круглі і коробові склепіння (Новий міст в Парижі). В цілому ж простежується тенденція до наслідування античної архітектури. Трохи пізніше з'явилося бароко, яке тяжіло до динамічних композицій і пишного декору. Широко відомий барочний Міст Зітхань у Венеції.

У 18 столітті популярністю користувався класицизм. Мости, побудовані в цьому стилі, відрізняли чітка симетрія, уважне ставлення до пропорцій споруди, прольоти великих розмірів. Класицизм був поширений у Франції (Міст Згоди в Парижі) і Росії (Хрестовий міст, місто Пушкін).

К середине 19 века сформировались основные формы металлических мостов. В этот период большое распространение получили решетчатые балконные фермы. Значительное развитие получили конструкции арочных мостов (например, виадук Гараба, построенный Густавом Эйфелем). В конце 19 века популярность приобретают висячие мосты: 1883 года в США построен Бруклинский мост, чуть позже - Манхэттенский. Висячие мосты сохраняют свою популярность и в 20 веке ( мост "Золотые ворота") и в начале 21 века тоже.


6. Знаменитые мосты


  • Мост "Золотые Ворота" в Сан-Франциско, США; перекинутый через одноименную пролив. Открытый 1937 года. Относится к типу подвесных мостов, сооружен из стали. Высота основного пролета - 230, длина основного пролета - 1280, общая длина - 1970 м. Около тридцати лет Золотые ворота занимали первое место в списке крупнейших мостов мира. За более чем семьдесят лет, прошедших с момента его открытия, мост стал одним из самых узнаваемых символов Сан-Франциско. Печально известный как "мост самоубийц": в среднем каждые две недели кто-то накладывает на себя руки, спрыгнув в воду с этого моста [4].
  • Бруклинский мост - один из старейших в США подвесных мостов. Соединяет районы Бруклин и Манхэттен в Нью-Йорке, пересекая пролив Ист-Ривер. Открытый 1883 года, на момент основания являлся самым большим подвесным мостом в мире. Бруклинский мост - первый в мире, в конструкции которого использованы стальные прутья.
  • Мост Вздохов - арочный мост в стиле барокко. Перекинутый через Дворцовый канал Венеции, Италия. Соединяют Дворец дожей (в котором располагался суд) и тюрьму. По легенде, которую популяризировал лорд Байрон, название моста происходит от вздохов осужденных, которые, проходя по мосту, бросали свой ​​последний взгляд на Венецию, но это вряд ли соответствует действительности [5].
  • Акаси-Кайкьо - самый длинный подвесной мост в мире. Расположен в Японии, пересекает пролив Акаси и соединяет города Кобе и Авадзи. Высота главного пролета - 297 м, общая длина моста - 3911 м.
  • Мост В Байн - крупнейший в мире деревянный мост длиной более 2 км через озеро между городом Мандалай и предыдущей столицей Анарапурой в Бирме.

7. Мосты Украины


См.. также

Примечания

  1. Мосты как свидетельство цивилизации - www.bridgeart.ru / article / design / mosty-kak-svidetelstvo-civilizacii.php
  2. Повесть временных лет : Повесть временных лет - old-russian.chat.ru/02povest.htm
  3. а б Статья на сайте cultinfo.ru - www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/078/589.htm
  4. The New Yorker: Letter from California: Jumpers - www.newyorker.com/archive/2003/10/13/031013fa_fact (Англ.)
  5. EuropeForVisitors.com: Bridge of Sighs - europeforvisitors.com / venice / articles / bridge_of_sighs.htm (Англ.)

Литература

  • Надёжин Б. М. Мосты и путепроводы в городах. - М., 1964
  • Гибшман Е. Е. Проектирование деревянных мостов. - М., 1965
  • Гибшман Е. Е. Проектирование металлических мостов. - М., 1969
  • Евграфов Г. К. Богданов Н. Н. Проектирование мостов. - М., 1966
  • Ефимов П. П. Архитектура мостов. - М.: Изд-во ФГУП "Информавтодор", 2003
  • Ильясевич С. А. Металлические коробчатые мосты. - М., 1970
  • Назаренко Б. П. Железобетонные мосты, 2 изд. - М., 1970.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам