Конструкції та види мостів

Мости - невід'ємний атрибут майже кожної річки, вони допомагають долати перешкоди, завдяки їм відстані стають менше, і добиратися з пункту "А" в пункт "Б" виявляється комфортніше і швидше. З появою нових матеріалів і технологій складні конструкції переправ стають реальністю.

Що таке міст

Мости – це продовження дороги через перешкоду. Найчастіше вони прокладаються через водну перешкоду, але також можуть з'єднувати краю яру або каналу. У зв'язку з розвитком транспортної інфраструктури, в мегаполісах будуються мости для пересування над дорогами, утворюючи великі розв'язки. Основними деталями їх конструкції є прольоти і опори.

Класифікація конструкцій мостів

Види мостів можна кваліфікувати за кількома критеріями:

за основним призначенням використання;

конструктивним рішенням;

будівельних матеріалів;

в залежності від довжини;

по терміну експлуатації;

в залежності від принципу роботи.

З тих пір як людина перекинув дерево з одного берега річки, щоб дістатися на інший, пройшло немало часу і докладено багато зусиль у будівництві інженерних споруд. В результаті з'явилися різні види конструкцій мостів. Розглянемо їх докладніше.

Балкові

Матеріалами для їх будівництва є сталь, її сплави, залізобетон, а першим матеріалом було дерево. Основними елементами несучих конструкцій у цього типу є балки, ферми, які передають навантаження на опори основи мосту. Балки і ферми складають частину окремої конструкції, що носить назву "проліт". Прольоти бувають розрізними, консольними і нерозрізними, в залежності від схеми з'єднання з опорами. Перші з них мають по дві опори з кожного краю, нерозрізні можуть мати більшу кількість опор, залежно від потреби, а у консольного прольоти мосту виходять за опорні точки, де з'єднуються з наступними прольотами.

Арочні

Для їх виготовлення використовуються сталь, чавун, залізобетонне лиття або блоки. Першими ж матеріалами для будівництва мостів цього типу були камені, булижники або складені з них монолітні блоки. Основою конструкції є арка (звід). З'єднання декількох арок автомобільним або залізничним полотном є арочним мостом. Полотно дороги може мати два розташування: над конструкцією або під нею. Однієї з різновидів є гібрид - арочно-консольний міст, де дві напіварки з'єднуються у верхній частині і нагадують букву «Т». Арочна конструкція може складатися з одного прольоту, і тоді основне навантаження припадає на крайні опори. Якщо міст складається з декількох сполучених конструкцій, тоді навантаження розподіляється на всі проміжні і крайні опори.

Підвісні мости

Основні матеріали для будівництва в цьому випадку – сталь, залізобетон. Конструкції зводять у місцях, де неможливо встановити проміжні опори. Несучим елементом є пілони, з'єднані тросами. Щоб утримати міст в стабільному стані, пілони монтують на протилежних берегах, між ними протягують тросове з'єднання до землі, де воно надійно закріплюється. До протягнутим горизонтальним тросах кріплять вертикальні, також приєднуючи ланцюга які будуть підтримувати полотно мосту. Жорсткість полотна надають балки і ферми.

Вантові мости

Будівельні матеріали – сталь, залізобетон. Як і в підвісних аналогів, їх конструкція передбачає пілони і троси. Відмінність полягає в тому, що вантове з'єднання є єдиним, яке пов'язує конструкцію всього моста, тобто троси кріпляться не до горизонтально натягнутим носіям, а безпосередньо до кінцевих опор, чого конструкція набуває велику жорсткість.

Понтонні

«Плавучі» переправи не мають жорсткого каркаса і зв'язку з берегом. Їх конструкція збирається з окремих секцій з рухомим з'єднанням. Різновидом цього виду мостів є напливние переправи. Найчастіше вони є тимчасовими спорудами, які використовують до моменту встановлення льоду на водних перешкодах. Вони небезпечні в період сильного хвилювання на воді, утруднюють судноплавство, а пересування по ним має обмеження для багатотонних вантажних машин.

Металеві мости

Велика частина сучасних мостів передбачає використання металу несучих частинах конструкцій. Досить довгий час металевий міст вважався самим міцним виглядом споруди. На сьогоднішній день цей матеріал є важливою, але не єдиною складовою мостових з'єднань. Види металевих мостів:

Арочні конструкції.

Віадуки з прольотами.

Висячі, вантові.

Естакади з опорами із залізобетону, де прольоти змонтовані з металевих з'єднань.

Конструкції з металу володіють перевагами, які полягають в простоті збору, тому майже усі види залізничний мостів зводяться з цього матеріалу. Металеві частини виготовляються промисловим способом на заводі, при цьому розмір може регулюватися. В залежності від вантажопідйомності механізмів, з допомогою яких буде здійснюватися монтаж, формуються заводські заготовки майбутнього цілісного з'єднання. Зварити конструкцію з частин можна безпосередньо на місці остаточного монтажу. І якщо раніше доводилося проводити з'єднання безлічі частин одного прольоту, то зараз кран з вантажопідйомністю 3600 т, цілком може перенести і поставити на опори суцільнометалевий проліт.

Переваги металоконструкцій

В якості матеріалу для будівництва мостів рідко використовується залізо з-за його поганий стійкості до корозії. Затребуваним матеріалом стала високоміцна сталь та її сполуки. Її прекрасні експлуатаційні якості можна оцінити на таких проектах, як вантові види мостів, з великими прольотами. Прикладом може служити Московський міст через Дніпро в Києві або Обухівський міст в Санкт-Петербурзі. При будівництві залізничних мостів широке застосування отримали металеві конструкції з гратчастими фермами. Основною перевагою цих рішень є ефективність в експлуатації, швидкість будівництва та демонтажу окремих частин, порівняно низька собівартість виробництва, можливість спорудження конструкції в найкоротші терміни на доступних ділянках та в будь-якій географічній зоні.

Дерев'яні мости

Перші мости в історії людства споруджувалися з дерева. Довго ці споруди не могли використовуватися без відповідного ремонту, постійних профілактичних робіт і заміни окремих частин та кріплень. Це було пов'язане з труднощами будівництва і недовговічністю самого матеріалу. В даний час будуються наступні види дерев'яних мостів:

Залежно від системи – балкові, підкісної.

В залежності від конструкції – пакетні будівлі з прольотами, фермові мости.

Балочне будова найбільш просте, а тому швидко монтується споруда. Опорні балки забиваються в грунт на глибину до 4 м. На верхні кінці паль за допомогою сталевих штирів укладаються насадки, всі палі зв'язуються в єдине ціле, зверху настилається полотно для руху. При будівництві дерев'яного мосту важливо створити міцне сполучення конструкції з насипом з грунту на обох кінцях, робиться це для того, щоб міст був стійкий. Зараз з'явилася тенденція відродження будівництва дерев'яних мостів, що пов'язано з появою технології виготовлення клеєного бруса, більш стійкого до агресивного середовища, зовнішнім силам кручення і більш довговічний в експлуатації, до того ж його довжина не залежить від природного росту дерева.

Поетика і практика

У Санкт-Петербурзі знаходиться 93 водні артерії, сюди включені ріки, протоки, канали і майже 100 водойм. Безперешкодне сполучення між островами і частинами міста забезпечують мости, яких налічується близько 800 з них 218 призначені для пішоходів. З початку будівництва міста була закладена традиція зведення мостів, без яких Санкт-Петербург вже немислимий. Вони становлять частину його архітектури, історії, традицій та культури. Мабуть, ні в одному місті Росії так активно не користуються розвідними переправами, як у Санкт-Петербурзі. Символом Північної столиці по праву вважається один з найстаріших мостів – Палацовий. Він був побудований за проектом інженера Пшеницкого А. П. і з'єднує Адміралтейський острів зі Стрілкою Василівського острова. Сучасні механізми піднімають 700-тонні конструкції центрального прольоту для проходу судів. Найдовший розвідний міст в Санкт-Петербурзі носить ім'я Олександра Невського. Його довжина 9057 м, центральний розвідний проліт виконаний з металу, час розведення конструкції становить всього 2 хвилини. Види мостів Санкт-Петербурга включають в себе всю історію мостобудування – від перших до сучасних дерев'яних багатосмугових вантових споруд. Великий Обухівський міст, наприклад, має довжину 2824 м, і на сьогоднішній день це одне з найбільш протяжних інженерних споруд в Росії. Він складений з двох паралельних однакових частин, за якими організовано чотирисмуговий односторонній рух.

Пітерські легенди

У Петербурзі у великій кількості представлені різні види мостів, є і старовинні, які стали символами епохи, що пішла, але їх призначення не змінилося, хоча і обросло флером історій і романтики. Так, Поцілунків міст через річку Мийку притягує туристів своєю назвою, але відбулося воно від прізвища купця Поцелуєва, чий питний будинок «Поцілунок» розташовувався поруч з переправою, і до романтичних поривів, назва не має відношення. Цікавими легендами обріс Ливарний міст, причому драматичний сюжет виник відразу при його закладці. Вважається, що одним із закладних каменів опор став жертовний камінь Атакан. Тепер він наганяє тугу на перехожих і провокує самогубства. Щоб задобрити "кривавий" валун, деякі городяни кидають з моста в Неву монетки і ллють червоне вино. Також багато хто стверджує, що на Ливарному можна зустріти привид Леніна.

П'ять самих довгих мостів Росії

Поки не побудований міст через Керченську протоку, п'ятірка масштабних переправ виглядає так:

Російська міст у Владивостоці. Довжина споруди становить 3100 м, відкриття відбулося в 2012 р. Вперше про необхідність задумалися в 1939 р., але здійснили на сучасному етапі.

Міст в Хабаровську. Його довжина становить 3891 м. Він має два яруси. По нижньому відкрито залізничний рух, а по верхній - автомобільний. Його зображення прикрашає п'ятитисячний купюру.

Міст на річці Юрібей. Він розташований за Полярним колом в Ямало-Ненецькому автономному окрузі. Довжина конструкції – 2893 м.

Міст через Амурський затока має протяжність 5331 м. Був відкритий в 2012 р. Він цікавий системою освітлення, що допомагає економити до 50% електроенергії.

Президентський міст через Волгу в Ульяновську. Його довжина – 5825 м. Будівництво велося протягом 23 років.