Саламахин П.М. Инженерные сооружения в транспортном строительстве (Книга 1)

Подождите немного. Документ загружается.

231

ïèëîíîâ âàíòû ðàñïîëàãàþò â äâóõ íàêëîííûõ ïëîñêîñòÿõ, à ïðè

Ï-îáðàçíûõ  â äâóõ âåðòèêàëüíûõ ïëîñêîñòÿõ. Äâå ïëîñêîñòè âàíò

ïîçâîëÿþò ðàññðåäîòî÷èòü è óìåíüøèòü óñèëèÿ â áàëêå æåñòêîñòè

è â âàíòàõ, îáåñïå÷èòü áëàãîïðèÿòíûå óñëîâèÿ ðàáîòû áàëêè æåñò-

êîñòè ïðè íåñèììåòðè÷íîì åå çàãðóæåíèè îòíîñèòåëüíî ïðîäîëü-

íîé îñè. Ïðè äâóõ ïëîñêîñòÿõ âàíò áàëêà æåñòêîñòè ìîæåò èìåòü

íåáîëüøóþ æåñòêîñòü íà êðó÷åíèå è áûòü âûïîëíåíà èç ïëèòíûõ

èëè ðåáðèñòûõ ýëåìåíòîâ.

Ïðè ðàñïîëîæåíèè âàíò â îäíîé ïëîñêîñòè èñïîëüçóþò îäíî-

ñòîå÷íûå (ðèñ. 9.18, ã) èëè À-îáðàçíûå (ðèñ. 9.18, ä, å) ïèëîíû.

Îäíîñòîå÷íûé ïèëîí è âàíòû â ýòîì ñëó÷àå ðàçìåùàþò â ïðåäå-

ëàõ øèðèíû ðàçäåëèòåëüíîé ïîëîñû ìåæäó ïðîåçæèìè ÷àñòÿìè

äâóõ íàïðàâëåíèé äâèæåíèÿ. Îäíîñòîå÷íûå ïèëîíû òðåáóþò ìåíü-

øå ìàòåðèàëà è ïðîùå â èçãîòîâëåíèè, íî óçåë èõ ïåðåñå÷åíèÿ ñ

áàëêîé æåñòêîñòè ñëîæåí: ïèëîí íåîáõîäèìî ïðîïóñòèòü ÷åðåç

áàëêó æåñòêîñòè ñ ñîõðàíåíèåì åå íåñóùåé ñïîñîáíîñòè â çîíå

îñëàáëåíèÿ. Ïèëîíû À-îáðàçíîé ôîðìû (ñì. ðèñ. 9.18, ä, å) ñëîæ-

íåå â èçãîòîâëåíèè, íî îáåñïå÷èâàþò ñâîáîäíûé ïðîïóñê áàëêè

æåñòêîñòè ìåæäó åãî ñòîéêàìè, îáëàäàþò áîëüøåé æåñòêîñòüþ â

ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè.

Áàëêà æåñòêîñòè ïðè îäíîé ïëîñêîñòè âàíò ïðè íåñèììåòðè-

÷íîì åå çàãðóæåíèè ðàáîòàåò íå òîëüêî íà èçãèá, íî è íà êðó÷å-

íèå è äîëæíà èìåòü çíà÷èòåëüíóþ æåñòêîñòü ïðè êðó÷åíèè.

Âûñîòó ïèëîíîâ âàíòîâûõ ìîñòîâ ïðèíèìàþò èç óñëîâèÿ, ÷òî-

áû óãîë íàêëîíà íàèáîëåå óäàëåííîé âàíòû áûë íå ìåíüøå 30°.

Êîíñòðóêöèè ýëåìåíòîâ âàíòîâûõ ìîñòîâ. Êîíñòðóêöèÿ áàëîê

æåñòêîñòè â îñíîâíîì çàâèñèò îò øèðèíû ïðîåçæåé ÷àñòè, ÷èñëà

ïëîñêîñòåé âàíò, ðàññòîÿíèÿ ìåæäó òî÷êàìè çàêðåïëåíèÿ âàíò è

íåçíà÷èòåëüíî îò âåëè÷èíû îñíîâíîãî ïðîëåòà. Ïðè óâåëè÷åíèè

÷èñëà âàíò â îäíîé ïëîñêîñòè îòêðûâàåòñÿ âîçìîæíîñòü âûïîëíå-

íèÿ áàëîê æåñòêîñòè äàæå èç ïðîñòåéøèõ óíèôèöèðîâàííûõ ýëå-

ìåíòîâ, ïðèìåíÿåìûõ â ïðîñòåéøèõ áàëî÷íûõ ìîñòàõ. Ïðè äâóõ

ïëîñêîñòÿõ âàíò â çàâèñèìîñòè îò øèðèíû ïðîåçæåé ÷àñòè è ÷èñ-

ëà âàíò â îäíîé ïëîñêîñòè áàëêè æåñòêîñòè ìîãóò áûòü ïëèòíû-

ìè, ðåáðèñòûìè è êîðîá÷àòûìè.

Ïëèòíûå áàëêè æåñòêîñòè âàíòîâûõ ïåøåõîäíûõ ìîñòîâ ìîãóò

áûòü âûïîëíåíû èç óíèôèöèðîâàííûõ ïóñòîòíûõ ïëèòíûõ áëî-

êîâ, åñëè ðàññòîÿíèå ìåæäó òî÷êàìè êðåïëåíèÿ âàíò íå ïðåâû-

øàåò 15¾18 ì, à øèðèíà ïðîåçæåé ÷àñòè íå áîëåå 8 ì. Áëîêè â

ïëèòå æåñòêîñòè îáúåäèíÿþòñÿ â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè øïî-

íî÷íûìè ñòûêàìè, à â ïðîäîëüíîì  ìîíîëèòíûìè ïîïåðå÷íû-

ìè áàëêàìè. Ïîïåðå÷íûå áàëêè âîñïðèíèìàþò òàêæå èçãèáàþùèé

ìîìåíò, äåéñòâóþùèé â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè; èõ èñïîëüçóþò

è äëÿ ïðèêðåïëåíèÿ ïëèòû æåñòêîñòè ê âàíòàì.

Ñ âîçðàñòàíèåì ãëàâíîãî ïðîëåòà ïî÷òè ëèíåéíî ðàñòåò ñæèìà-

þùàÿ áàëêó æåñòêîñòè íîðìàëüíàÿ ñèëà. Äëÿ åå âîñïðèÿòèÿ ïðè-

232

õîäèòñÿ âûïîëíÿòü áàëêó æåñòêîñòè ñ áîëüøåé âûñîòîé. Ïðè ðàñ-

ñòîÿíèÿõ ìåæäó òî÷êàìè êðåïëåíèÿ âàíò 15¾30 ì áàëêó æåñòêî-

ñòè ìîæíî ôîðìèðîâàòü èç óíèôèöèðîâàííûõ äâóòàâðîâûõ áàëîê,

îáúåäèíÿÿ èõ â ìåñòàõ êðåïëåíèÿ âàíò ïîïåðå÷íûìè ìîíîëèòíû-

ìè áàëêàìè  äèàôðàãìàìè, ñïîñîáíûìè âîñïðèíèìàòü èçãèáà-

þùèé ìîìåíò â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè, âîñïðèíèìàòü óñèëèÿ

îò âàíò â íàêëîííîé ïëîñêîñòè è ïåðåäàâàòü èõ íà ïðîäîëüíûå

áàëêè, ñîñòàâëÿþùèå áàëêó æåñòêîñòè.

Ïðè òåõ æå ðàññòîÿíèÿõ ìåæäó òî÷êàìè êðåïëåíèÿ âàíò íàøëè

ïðèìåíåíèå áàëêè æåñòêîñòè, ñîñòàâëåííûå èç äâóõ øèðîêî ðàñ-

ñòàâëåííûõ Ï-îáðàçíûõ áàëîê, ïî êîòîðûì óêëàäûâàþò ïîïåðå-

÷íûå áàëêè ïðîåçæåé ÷àñòè. Êðàéíèå áàëêè ðàçìåùàþòñÿ â ïëîñ-

êîñòÿõ âàíò, èìåþò ïîïåðå÷íûå äèàôðàãìû, ê êîòîðûì êðåïÿòñÿ

âàíòû. Òàêàÿ êîíñòðóêöèÿ áàëêè æåñòêîñòè áûëà âïåðâûå ïðèìå-

íåíà â âàíòîâîì ìîñòó ÷åðåç ãàâàíü ð. Äíåïð â Êèåâå.

Ïðè øèðèíå ïðîåçæåé ÷àñòè áîëåå 12 ì öåëåñîîáðàçíî ïðèìå-

íåíèå áàëîê æåñòêîñòè êîðîá÷àòîãî ñå÷åíèÿ, èìåþùèõ çíà÷èòåëü-

íóþ æåñòêîñòü ïðè êðó÷åíèè. Ïðè îäíîïëîñêîñòíîé ñèñòåìå âàíò

òîëüêî êîðîá÷àòàÿ ôîðìà ñå÷åíèÿ áàëêè æåñòêîñòè ìîæåò íàäåæ-

íî ñîïðîòèâëÿòüñÿ èçãèáó è êðó÷åíèþ. Êîðîá÷àòûå áàëêè èìåþò

áîëüøóþ æåñòêîñòü ïðè èçãèáå è êðó÷åíèè, îäèíàêîâî õîðîøî

ïðèñïîñîáëåíû ê âîñïðèÿòèþ êàê ïîëîæèòåëüíûõ, òàê è îòðèöà-

òåëüíûõ ìîìåíòîâ, îáëàäàþò õîðîøèìè àýðîäèíàìè÷åñêèìè ïà-

ðàìåòðàìè, èìåþò ïðèâëåêàòåëüíûé âèä, óäîáíû ïðè òðàíñïîð-

òèðîâêå è ìîíòàæå.

Êîíñòðóêöèè âàíò è ïèëîíîâ. Âàíòû ôîðìèðóþò èç îäíîãî èëè

íåñêîëüêèõ êàíàòîâ: âèòûõ èëè ïàðàëëåëüíûõ ïðîâîëîê. Ïðåäïî-

÷òåíèå îòäàåòñÿ êàíàòàì èç ïàðàëëåëüíûõ ïðîâîëîê, èìåþùèì áîëü-

øèé ìîäóëü óïðóãîñòè. Â ìåñòå ïðèêðåïëåíèÿ âàíò ê áàëêå æåñòêî-

ñòè èëè ê ïèëîíó êàæäûé êàíàò âàíòû çàêðåïëÿåòñÿ îòäåëüíî ñ

ïîìîùüþ àíêåðîâ, êîíñòðóêöèè êîòîðûõ àíàëîãè÷íû àíêåðàì äëÿ

àðìàòóðíûõ ïó÷êîâ, íàïðÿãàåìûõ íà áåòîí. Íà ðèñ. 9.19 ïðèâåäåíî

ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå êàíàòîâ èç ïàðàëëåëüíûõ ïðîâîëîê äëÿ âàíò

ìîñòà ÷åðåç ð. Äíåïð â Êèåâå. Îí îáðàçîâàí èç 91 ïðîâîëîêè äè-

àìåòðîì 5 ìì. Ïðè ôîðìèðîâàíèè êàíàòîâ çàçîðû 2 ìåæäó ïðîâî-

ëîêàìè 1 çàïîëíÿëèñü ïîëèìåðíûì ìàòåðèàëîì, êîòîðûé â òå÷å-

íèå 3 ìåñ ñîõðàíÿë ñïîñîáíîñòü ê âÿçêîïëàñòè÷íîìó äåôîðìèðî-

âàíèþ. Êàíàò îáìàòûâàëè âíà÷àëå ëåíòîé 3 èç ñòåêëîòêàíè, à çà-

òåì ëåíòîé 4 èç íåðæàâåþùåé ñòàëè òîëùèíîé 0,5 ìì. Ïî îêîí÷à-

íèè ìîíòàæà êàíàòû îêðàñèëè ïîëèìåðíîé êðàñêîé ñ àëþìèíè-

åâîé ïóäðîé.

Äëÿ ýòèõ êàíàòîâ áûëè ðàçðàáîòàíû è îðèãèíàëüíûå àíêåðû

(ðèñ. 9.20), îñíîâíûìè ýëåìåíòàìè êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ñòàêàí 7 ñ

êîíè÷åñêîé âíóòðåííåé ïîëîñòüþ 8, óïîðíûé äèñê 1 ñ êîíè÷å-

ñêèìè îòâåðñòèÿìè, âòóëêà 2 èç ìÿãêîãî ìåòàëëà. Ïðåäâàðèòåëüíî

ðàçâåäåííûå è ðàñïëþùåííûå êîíöû ïðîâîëîêè 9 êðåïÿòñÿ â óïîð-

233

íîì äèñêå 1. Âíóòðåííÿÿ ïîëîñòü 8 çàïîëíÿåòñÿ ñìåñüþ õîëîäíîãî

îòâåðæäåíèÿ íà îñíîâå ýïîêñèäíîé ñìîëû. Ïîâûøåíèþ âûíîñëè-

âîñòè ïðîâîëîê â ìåñòàõ ïåðåãèáà ïðîâîëîê ñïîñîáñòâóåò âòóëêà 2

èç ìÿãêîãî ìåòàëëà. Ñòàëüíàÿ òðóáêà 3 èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ãèäðîèçî-

ëÿöèè ïó÷êà ó âõîäà â àíêåð. Îáâÿçî÷íàÿ ñïèðàëü 6 è çàùèòíàÿ

ëåíòà 5 èç íåðæàâåþùåé ñòàëè âõîäÿò â òðóáêó, à çàçîð ìåæäó

òðóáêîé è ëåíòîé çàïîëíÿåòñÿ òèîêîëîâûì óïëîòíåíèåì 4.

Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ðàññìîòðèì æåëåçîáåòîííûé âàíòîâûé ìîñò

÷åðåç ãàâàíü ð. Äíåïð â Êèåâå (ðèñ. 9.21, à), ïîñòðîåííûé â 1963 ã.

ïî ïðîåêòó èíæåíåðà Â.È.Êèðèåíêî. Îí èìååò 11 ïðîëåòîâ ïî

Ðèñ. 9.19. Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå êàíàòà èç ïàðàëëåëüíûõ ïðîâîëîê:

1  ïðîâîëîêà; 2  çàçîð; 3  ëåíòà èç ñòåêëîòêàíè; 4  ëåíòà èç íåðæàâåþùåé

ñòàëè

Ðèñ. 9.20. Êîíñòðóêöèÿ àíêåðà äëÿ êàíàòà:

1  óïîðíûé äèñê; 2  âòóëêà èç ìÿãêîãî ìåòàëëà; 3  ñòàëüíàÿ òðóáêà; 4 

òèîêîëîâîå óïëîòíåíèå; 5  ëåíòà èç íåðæàâåþùåé ñòàëè; 6  îáâÿçî÷íàÿ ñïè-

ðàëü èç îöèíêîâàííîé ïðîâîëîêè; 7  ñòàêàí; 8  âíóòðåííÿÿ ïîëîñòü; 9 

ïðîâîëîêà

234

ñõåìå: 21 × 3 + 63 + 143 + 63 + 21× 3 + 17× 2 ì è ðàññ÷èòàí íà

ïðîïóñê äâóõ êîëîí àâòîìîáèëåé; øèðèíà åãî ïðîåçæåé ÷àñòè 7 ì,

òðîòóàðîâ  ïî 1,5 ì.

Ïèëîíû ýòîãî ìîñòà Ï-îáðàçíîé ôîðìû âûïîëíåíû èç ìîíî-

ëèòíîãî æåëåçîáåòîíà. Áàëêà æåñòêîñòè îïèðàåòñÿ íà ïèëîíû è

îïîðû ýñòàêàäíîé ÷àñòè ìîñòà è ïîäâåøåíà ê ïèëîíàì âàíòàìè: â

ñðåäíåé ÷àñòè îñíîâíîãî ïðîëåòà ðàññòîÿíèå ìåæäó êðåïëåíèÿìè

17 ì, â îñòàëüíîé ÷àñòè  21 ì (ðèñ. 9.21, á). Âàíòû ýòîãî ìîñòà

âûïîëíåíû â âèäå ïó÷êîâ ñòàëüíûõ êàíàòîâ äèàìåòðîì 63¾67 ìì

(ñì. ðèñ. 9.21, á). Îíè îãèáàþò ïèëîí, îïèðàÿñü íà îáùóþ ñòàëü-

íóþ îïîðíóþ ÷àñòü. Çàêðåïëåíèå âàíò íà ïèëîíå îñóùåñòâëåíî

íàêëàäêàìè ñ áîëòàìè.

Â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè áàëêè æåñòêîñòè ðàñïîëîæåíû äâå íå-

ðàçðåçíûå ãëàâíûå áàëêè (ðèñ. 9.21, â) âûñîòîé 1,5 ì è øèðèíîé

1,26 ì, ïî êîòîðûì óñòðîåíà ïðîåçæàÿ ÷àñòü èç áàëîê òàâðîâîãî

ñå÷åíèÿ, óëîæåííûõ ïîïåðåê ìîñòà íà âûñòóïû ãëàâíûõ áàëîê.

Ïëîñêîñòè âàíò ñîâïàäàþò ñ îñÿìè ãëàâíûõ áàëîê. Óñèëèÿ îò âàíò

Ðèñ. 9.21. Ôàñàä (à), ñõåìà âàíò (á) è ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå áàëêè æåñòêî-

ñòè (â) âàíòîâîãî ìîñòà â ã. Êèåâå:

1  ñòîéêà ïèëîíà; 2  îáæèìêè âàíò; 3  àíêåðíûå ñòàêàíû; 4  ìóôòû; 5 

îïîðíûå ÷àñòè; 6  ðàñïîðêà ïèëîíà

235

ïåðåäàþòñÿ íà ñòåíêè ãëàâíûõ áàëîê ÷åðåç êîðîòêèå è æåñòêèå

äèàôðàãìû, êîòîðûå ðàçìåùåíû âíóòðè ãëàâíûõ áàëîê (ñì. ðèñ.

9.21, â) è ðàáîòàþò â îñíîâíîì íà ñðåç.

Êîíñòðóêòèâíîå ðåøåíèå âàíòîâîãî ìîñòà ÷åðåç ãàâàíü ð. Äíåïð

ïðèâëåêëî âíèìàíèå ìíîãèõ èíæåíåðîâ, â òîì ÷èñëå è çà ðóáå-

æîì. Îíî áûëî èñïîëüçîâàíî ïðè äàëüíåéøåì ðàçâèòèè âàíòîâûõ

ìîñòîâ.

Âûäàþùèéñÿ ïðèìåð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé æåëåçîáåòîííûé âàí-

òîâûé ìîñò Áðîòòîí ÷åðåç ð. Ñåíó, ïîñòðîåííûé â 1977 ã. è èìå-

þùèé ïðîëåò 320 ì ïðè âûñîòå ñóäîõîäíîãî ãàáàðèòà 50 ì (ðèñ.

9.22, à). Â íåì ðåàëèçîâàíà èäåÿ îäíîïëîñêîñòíûõ ìíîãîâàíòîâûõ

ìîñòîâ ñ æåëåçîáåòîííîé êîðîá÷àòîé áàëêîé æåñòêîñòè. Äëÿ ïîä-

äåðæàíèÿ áàëêè æåñòêîñòè èñïîëüçîâàëàñü ïàðàëëåëüíàÿ ñèñòåìà

âàíò («àðôà») ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó óçëàìè êðåïëåíèÿ ê áàëêå

æåñòêîñòè, ðàâíûì 5 ì. Ðàññðåäîòî÷åíèå êàíàòîâ â ýòîé ìíîãî-

âàíòîâîé ñèñòåìå óëó÷øèëî óñëîâèÿ ðàáîòû áàëêè æåñòêîñòè:

óìåíüøèëî èçãèáàþùèå ìîìåíòû â íåé è óñèëèÿ â ìîñòàõ êðåïëå-

íèÿ âàíò ê íåé. Ýòî óïðîñòèëî êîíñòðóêöèþ óçëà êðåïëåíèÿ, à

òàêæå îáëåã÷èëî óñëîâèÿ äëÿ íàâåñíîãî ìîíòàæà. Ìîñò ðàññ÷èòàí

íà ÷åòûðå ïîëîñû äâèæåíèÿ è èìååò äâà òðîòóàðà ïî 1,5 ì (ðèñ.

9.22, á). Áàëêà æåñòêîñòè ïðèíÿòà êîðîá÷àòîãî ñå÷åíèÿ ñ îðèãè-

íàëüíûì êðåïëåíèåì ê íåé âàíò (ðèñ. 9.22, â). Âìåñòî ðàíåå ïðè-

ìåíÿâøèõñÿ òÿæåëûõ ñïëîøíûõ ïîïåðå÷íûõ áàëîê äèàôðàãì ïðè-

ìåíåíû ñêâîçíûå êîíñòðóêöèè  ðàñïðåäåëèòåëüíûå ôåðìû. Âîç-

Ðèñ. 9.22. Ñõåìà (à) ìîñòà Áðîòòîí è ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå (á) åãî áàëêè

æåñòêîñòè è óçåë êðåïëåíèÿ âàíòû (â):

1  âåðõíÿÿ ïëèòà; 2  âàíòà; 3  íàêëîííàÿ ñòåíêà; 4  ðàñêîñ; 5  àðìàòóðà

236

ìîæíîñòü ïðèìåíåíèÿ ýòîãî ðåøåíèÿ îáóñëîâëåíà íåáîëüøèìè

óñèëèÿìè â êàæäîé èç 42 âàíò, ëåæàùèõ â îäíîé ïëîñêîñòè. Ïà-

ðàëëåëüíîå ðàñïîëîæåíèå âàíò ïîçâîëèëî ïîëíîñòüþ óíèôèöè-

ðîâàòü àíêåðîâêó êàáåëÿ â áàëêå æåñòêîñòè. Ïðè ýòîì ïðîäîëüíàÿ

ñîñòàâëÿþùàÿ óñèëèÿ â âàíòå 2 ïåðåäàåòñÿ íà áàëêó æåñòêîñòè

÷åðåç âåðõíþþ ïëèòó 1 (ñì. ðèñ. 9.22, á ), à âåðòèêàëüíàÿ  íà

íàêëîííûå ñòåíêè 3 ÷åðåç ðàñòÿíóòûå ïðåäâàðèòåëüíî íàïðÿæåí-

íûå æåëåçîáåòîííûå ðàñêîñû 4 ïîä óãëîì 45° ê âåðòèêàëè.

Ïèëîíû ýòîãî ìîñòà ñîîðóæåíû èç æåëåçîáåòîíà. Êàæäûé ïè-

ëîí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îäèíî÷íóþ ñòîéêó. Ñ êàæäîé ñòîðîíû ê

ïèëîíó ïîäõîäèò ïî 21 âàíòå â îäíîé âåðòèêàëüíîé ïëîñêîñòè.

Âûñîòà ïèëîíà íàä ïðîåçæåé ÷àñòüþ ñîñòàâëÿåò 75,5 ì. Ïèëîí ïðî-

õîäèò ñêâîçü áàëêó æåñòêîñòè è çàäåëàí â íåå. Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå

ïèëîíà èìååò ñëîæíóþ ôîðìó. Åãî øèðèíà 2,60 ì. â ïîïåðå÷íîì

íàïðàâëåíèè ïîñòîÿííà, à â ïðîäîëüíîì, â êîòîðîì â ïèëîíå

âîçíèêàþò çíà÷èòåëüíûå èçãèáàþùèå ìîìåíòû, âûñîòà ñå÷åíèÿ

óìåíüøàåòñÿ ñíèçó ââåðõ ñ 4,80 äî 2,84 ì. Âíóòðè ïèëîíà ïðåäó-

ñìîòðåíû ïîëîñòè äëÿ ïðîõîäà îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà.

Контрольные вопросы

1. Êàêîâû âèäû, êîíñòðóêöèè è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ æåëåçîáåòîííûõ

ðàìíûõ ìîñòîâ?

2. Êàêîâû âèäû, êîíñòðóêöèè è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ æåëåçîáåòîííûõ

àðî÷íûõ ìîñòîâ?

3. Êàêîâû âèäû, êîíñòðóêöèè è îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ âàíòîâûõ æåëå-

çîáåòîííûõ ìîñòîâ?

237

РАЗДЕЛ IV

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МОСТЫ

ГЛАВА 10

Общие сведения о металлических мостах

10.1. Краткие сведения о развитии металлических

мостов

Ìåòàëë â âèäå öåïåé â êà÷åñòâå íåñóùèõ êàáåëåé â ïðîñòûõ

âèñÿ÷èõ ïåøåõîäíûõ ìîñòàõ ïðèìåíÿëñÿ â Êèòàå åùå â íà÷àëå

XVIII â. Îäíàêî øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå ìåòàëëà â ìîñòîñòðîåíèè

íà÷àëîñü ñ 1779 ã., êîãäà â Àíãëèè ÷åðåç ð. Ñåâåðí áûë ñîîðóæåí

ïåðâûé ÷óãóííûé àðî÷íûé ìîñò. Àðêè ýòîãî ìîñòà ñ ïðîëåòîì îêîëî

32 ì áûëè âûïîëíåíû èç òîíêèõ è äëèííûõ êðèâîëèíåéíûõ ýëå-

ìåíòîâ è çàìåòíî ïîâòîðÿëè êîíñòðóêöèþ ðàíåå ïðèìåíÿâøèõñÿ

äåðåâÿííûõ àðî÷íûõ ìîñòîâ.

Ïîäîáíûå ìîñòû â êîíöå XVIII  íà÷àëå XIX â. áûëè ïîñòðî-

åíû è â Ðîññèè. Èõ êîíñòðóêöèÿ èìåëà íåäîñòàòî÷íóþ íàäåæíîñòü

èç-çà õðóïêîñòè ÷óãóíà è ìàëûõ ñå÷åíèé äëèííûõ ýëåìåíòîâ àðîê.

Ïîýòîìó â íà÷àëå XIX â. áîëüøåå ïðèìåíåíèå ïîëó÷èëè ÷óãóííûå

àðî÷íûå ìîñòû ñî ñâîäàìè, ñîñòàâëåííûìè èç ðåáðèñòûõ áëîêîâ,

êîòîðûå îáúåäèíÿëèñü áîëòàìè. Îíè îêàçàëèñü áîëåå íàäåæíûìè

è óäîáíûìè â èçãîòîâëåíèè è ìîíòàæå.

Â äàëüíåéøåì, ïðè ïîñòðîéêå Çåëåíîãî ìîñòà ÷åðåç ð. Ìîéêó

(1806 ã) è ðÿäà äðóãèõ àðî÷íûõ ìîñòîâ â Ïåòåðáóðãå, áûëè âïåð-

âûå ïðèìåíåíû áîëåå ëåãêèå ÷óãóííûå àðêè äâóòàâðîâîãî ñå÷å-

íèÿ. Â 1835 ã. â Ìîñêâå ÷åðåç Îáâîäíûé êàíàë áûë ïîñòðîåí ×óãóí-

íûé àðî÷íûé ìîñò ïðîëåòîì îêîëî 40 ì. Òðè àðêè åãî ïðîëåòíîãî

ñòðîåíèÿ ïîääåðæèâàëè ïðîåçæóþ ÷àñòü ñ åçäîé ïîíèçó ñ ïîìî-

ùüþ æåëåçíûõ ïîäâåñîê.

Ðîññèÿ ñûãðàëà íåìàëóþ ðîëü â ðàçâèòèè ìîñòîñòðîåíèÿ. Â 1809 ã.

â Ïåòåðáóðãå áûë îñíîâàí Èíñòèòóò êîðïóñà èíæåíåðîâ ïóòåé

ñîîáùåíèÿ. Â íåì áûëà ñîçäàíà øêîëà ìîñòîñòðîåíèÿ, èç êîòîðîé

âûøëè òàëàíòëèâûå ðóññêèå èíæåíåðû è ó÷åíûå. Ïðè çíà÷èòåëü-

íîì îáúåìå ñòðîèòåëüñòâà æåëåçíûõ è øîññåéíûõ äîðîã ìîñòîñò-

ðîèòåëÿì Ðîññèè áûë ïðåäîñòàâëåí øèðîêèé ïðîñòîð äëÿ òâîð-

238

÷åñêîé ðàáîòû. Óæå â ïåðâîé ïîëîâèíå XIX â. Ðîññèÿ ñòàëà îäíîé

èç ïåðåäîâûõ ñòðàí ïî òåõíèêå ìîñòîñòðîåíèÿ.

Èç ìíîãî÷èñëåííûõ ìîñòîâ, ïîñòðîåííûõ â ýòîò ïåðèîä â Ðîñ-

ñèè, çàìåòíîå ìåñòî çàíèìàåò Áëàãîâåùåíñêèé ìîñò ÷åðåç ð. Íåâó

â Ïåòåðáóðãå (ðèñ. 10.1), ïîñòðîåííûé â 1850 ã. âûäàþùèìñÿ ðóñ-

ñêèì èíæåíåðîì Ñ.Â.Êåðáåäçîì (1810 1899), íàçâàííûé âïî-

ñëåäñòâèè ìîñòîì ëåéòåíàíòà Øìèäòà. Îí èìåë ñåìü ïðîëåòîâ îò

32 äî 48 ì, ïåðåêðûòûõ ïîëîãèìè ÷óãóííûìè àðêàìè äâóòàâðîâîãî

ñå÷åíèÿ ñ íàäñâîäíûì ñòðîåíèåì èç ðåøåò÷àòûõ ÷óãóííûõ áëîêîâ.

Â íåì èìåëñÿ ðàçâîäíîé ïðîëåò äëÿ ïðîïóñêà ñóäîâ. Ýòîò ìîñò

ïðîñóùåñòâîâàë 87 ëåò è áûë ðàçîáðàí â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî ïåðå-

ñòàë óäîâëåòâîðÿòü âîçðîñøèì òðåáîâàíèÿì ãîðîäñêîãî äâèæåíèÿ,

à òàêæå óñëîâèÿì áûñòðîãî ïðîïóñêà ñóäîâ ÷åðåç ðàçâîäíîé ïðî-

ëåò. Ýëåìåíòû ðàçîáðàííûõ ÷óãóííûõ àðî÷íûõ ïðîëåòíûõ ñòðî-

åíèé îêàçàëèñü â òàêîì õîðîøåì ñîñòîÿíèè, ÷òî áûëè ñíîâà èñ-

ïîëüçîâàíû äëÿ ñòðîèòåëüñòâà íîâîãî ìîñòà ÷åðåç ð. Âîëãó â ã. Êà-

ëèíèíå.

Íåäîñòàòêè ÷óãóíà, ïëîõî ñîïðîòèâëÿâøåãîñÿ ðàñòÿæåíèþ è

äèíàìè÷åñêèì âîçäåéñòâèÿì íàãðóçîê, áûëè ïðè÷èíîé ðÿäà ðàç-

ðóøåíèé ÷óãóííûõ áàëî÷íûõ ìîñòîâ, ïðåèìóùåñòâåííî â Âåëè-

êîáðèòàíèè. Ýòî ñïîñîáñòâîâàëî âûòåñíåíèþ ÷óãóíà è çàìåíå åãî

ñâàðî÷íûì æåëåçîì. Ñíà÷àëà áûëè ïðåäïðèíÿòû ïîïûòêè êîìáè-

íàöèè ÷óãóíà è æåëåçà. Â ñåðåäèíå XIX â. ñòàëè ïðèìåíÿòü êîðîá-

÷àòûå áàëêè, ñîñòîÿùèå èç âåðõíåé ÷óãóííîé è íèæíåé æåëåçíîé

÷àñòåé, ñâÿçàííûõ âåðòèêàëüíûìè æåëåçíûìè ëèñòàìè (ðèñ. 10.2,

à). Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå ÷óãóííî-æåëåçíûõ áàëîê ïðèâåëî ê ñî-

çäàíèþ ñêâîçíûõ ôåðì, ñæàòûå ýëåìåíòû êîòîðûõ âûïîëíÿëè èç

÷óãóíà, à ðàñòÿíóòûå  èç æåëåçíûõ òÿæåé (ðèñ. 10.2, á).

Îäíîâðåìåííî ñäåëàíû ïåðâûå ïîïûòêè ïîñòðîéêè êðóïíûõ

áàëî÷íûõ æåëåçíûõ ìîñòîâ ñî ñïëîøíîé ñòåíêîé. Â 1850 ã. â Âåëè-

êîáðèòàíèè ïîñòðîèëè æåëåçíîäîðîæíûé òðóá÷àòûé ìîñò «Áðè-

òàíèÿ» ñ ïðîëåòàìè ïî 140 è 70 ì (ðèñ. 10.3). Â ïîïåðå÷íîì ñå÷å-

íèè ýòîò ìîñò èìåë âåðõíèé è íèæíèé ïîÿñà, ðàñïðîñòðàíåííûå

Ðèñ. 10.1. Ìîñò, ïîñòðîåííûé Ñ. Â.Êåðáåäçîì ÷åðåç ð. Íåâó (1850 ã.)

239

íà âñþ øèðèíó ìîñòà è ñâÿçàííûå ïî êðàÿì ñïëîøíûìè âåðòè-

êàëüíûìè ñòåíêàìè.

Îäíàêî òðóá÷àòûå ïðîëåòíûå ñòðîåíèÿ îêàçàëèñü íåðàöèîíàëü-

íûìè âñëåäñòâèå áîëüøîãî âåñà è áûëè âûòåñíåíû ìîñòàìè, èìåâ-

øèìè ãëàâíûå áàëêè äâóòàâðîâîãî ñå÷åíèÿ. Ïðè áîëüøèõ ïðîëåòàõ

äâóòàâðîâûå áàëêè îêàçàëèñü òÿæåëûìè, ÷òî âûçâàëî ïåðåõîä ê

ïðèìåíåíèþ ñêâîçíûõ ôåðì.

Ïåðâûå ìåòàëëè÷åñêèå ôåðìû, ïîÿâèâøèåñÿ â 40-õ ãîäàõ

XIX â., âî ìíîãîì íàïîìèíàëè ðàñïðîñòðàíåííûå â òî âðåìÿ

äåðåâÿííûå ðåøåò÷àòûå ôåðìû è â áîëüøèíñòâå ïðåäñòàâëÿëè

ñîáîé ìíîãîðåøåò÷àòóþ ñèñòåìó, ñîñòîÿùóþ èç ïîÿñîâ è áîëü-

øîãî ÷èñëà ðàñêîñîâ. Âûäàþùèéñÿ ìîñò ñ ðåøåò÷àòûìè ôåðìà-

ìè áûë ïîñòðîåí ÷åðåç ð. Ëóãó â 18531857 ãã. ïî ïðîåêòó ðóñ-

ñêîãî èíæåíåðà Ñ.Â.Êåðáåäçà. Ìîñò èìåë äâà ïðîëåòà ïî 55,3 ì

Ðèñ. 10.2. Ýëåìåíòû (à, á) ìîñòîâ ñ ÷óãóííî-æåëåçíûìè íåñóùèìè êîí-

ñòðóêöèÿìè:

1  ÷óãóííûé ýëåìåíò; 2  æåëåçíûé ýëåìåíò

Ðèñ. 10.3. Îáùèé âèä (à) è ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ïðîëåòíîãî ñòðîåíèÿ (á)

ìîñòà «Áðèòàíèÿ» (1850 ã.)

240

ïîä äâà æåëåçíîäîðîæíûõ ïóòè ñ ïðîëåòíûìè ñòðîåíèÿìè ñ åç-

äîé ïîâåðõó, êîòîðûå èìåëè â ïîïåðå÷íîì ñå÷åíèè ÷åòûðå ôåð-

ìû ìíîãîðåøåò÷àòîé ñèñòåìû ñ ïàðàëëåëüíûìè ïîÿñàìè. Ìîñò

ïðîñëóæèë îêîëî 84 ëåò è áûë ðàçðóøåí âî âðåìÿ Âåëèêîé Îòå-

÷åñòâåííîé âîéíû.

Âòîðàÿ ïîëîâèíà XIX â. õàðàêòåðíà ñòðîèòåëüñòâîì â Ðîññèè

ðÿäà êðóïíûõ æåëåçíîäîðîæíûõ è àâòîäîðîæíûõ ìåòàëëè÷åñêèõ

ìîñòîâ ñ ðåøåò÷àòûìè ôåðìàìè. Ýòîò ïåðèîä èíòåíñèâíîãî ôîð-

ìèðîâàíèÿ ðóññêîé ìîñòîñòðîèòåëüíîé íàóêè, ñâÿçàííîé ñ èìå-

íàìè âûäàþùèõñÿ ðóññêèõ èíæåíåðîâ è ó÷åíûõ: Ñ.Â.Êåðáåäçà

(1810 1891), Ä.È.Æóðàâñêîãî (18211891), Í.À.Áåëåëþáñêîãî

(18451922), Ô.Ñ.ßñèíñêîãî (18561899), Ë.Ä.Ïðîñêóðÿêîâà

(1858 1926) è äð.

Èç ìîñòîâ, ïîñòðîåííûõ â Ðîññèè â 60-õ ãîäàõ XIX â., ñëåäóåò

îòìåòèòü Áîðîäèíñêèé ìîñò ÷åðåç ð. Ìîñêâó â Ìîñêâå (1861) ñ

ïðîëåòàìè ïî 42,7 ì è áîëüøîé ìîñò ÷åðåç ð. Âèñëó â Âàðøàâå

(18581866), èìåâøèé øåñòü ïðîëåòîâ ïî 74,68 ì ñ äâóõïðîëåò-

íûìè íåðàçðåçíûìè ôåðìàìè.

Ïðè äàëüíåéøåì ðàçâèòèè ñêâîçíûõ ìåòàëëè÷åñêèõ ôåðì ñòðî-

èòåëè ìîñòîâ ñòðåìèëèñü ê óïðîùåíèþ ðåøåòêè ôåðì è ñîçäàíèþ

íàèáîëåå íàäåæíûõ óçëîâûõ ñîåäèíåíèé. Ïîèñêîì íîâûõ, áîëåå

ðàöèîíàëüíûõ ñèñòåì è êîíñòðóêöèé ìîñòîâûõ ôåðì çàíèìàëèñü

âî âòîðîé ïîëîâèíå XIX â. ìíîãèå ðóññêèå è èíîñòðàííûå ó÷åíûå.

Â ðåçóëüòàòå òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ïî îòûñêàíèþ íàèáîëåå

ðàöèîíàëüíûõ î÷åðòàíèé íåñóùèõ êîíñòðóêöèé ïîñòðîåí ðÿä ìî-

ñòîâ ñ ôåðìàìè, èìåâøèìè ïàðàáîëè÷åñêîå, ãèïåðáîëè÷åñêîå,

ïîëóïàðàáîëè÷åñêîå è äðóãèå êðèâîëèíåéíûå î÷åðòàíèÿ ïîÿñîâ.

Áûë òàêæå ðàçðàáîòàí ðÿä íîâûõ ñõåì ôåðì ñ ïðîñòûìè ðåøåò-

êàìè, ïî ñâîèì ñèñòåìàì íàèáîëåå áëèçêèõ ê øàðíèðíî-ñòåðæ-

íåâûì ðàñ÷åòíûì ñõåìàì, ïîäâåðãíóòû èññëåäîâàíèþ äîïîëíè-

òåëüíûå íàïðÿæåíèÿ, âîçíèêàþùèå âñëåäñòâèå æåñòêîñòè êëå-

ïàíûõ óçëîâ è ðÿä äðóãèõ âîïðîñîâ. Â ðåçóëüòàòå øèðîêî ðàñïðî-

ñòðàíåííûå ìíîãîðåøåò÷àòûå ôåðìû ïîñòåïåííî óñòóïèëè ìå-

ñòî ìíîãîðàñêîñíûì, à çàòåì ôåðìàì ñ åùå áîëåå ïðîñòîé ðå-

øåòêîé.

Êðóïíûé âêëàä â îòå÷åñòâåííóþ íàóêó è ïðàêòèêó ñòðîèòåëü-

ñòâà ìîòîâ ñäåëàí èçâåñòíûì ðóññêèì èíæåíåðîì è ó÷åíûì ïðîô.

Í.À.Áåëåëþáñêèì. Â 70-õ ãîäàõ XIX â. Í.À.Áåëåëþáñêèé ïðåäëî-

æèë ñâîè ïðîåêòû ìåòàëëè÷åñêèõ ìîñòîâ íà Îêòÿáðüñêîé æåëåç-

íîé äîðîãå äëÿ çàìåíû ðàíåå ñóùåñòâîâàâøèõ íà íåé äåðåâÿííûõ

ìîñòîâ.

Ê êîíöó XIX â. íàìåòèëñÿ ïîñòåïåííûé ïåðåõîä îò ìíîãîðå-

øåò÷àòûõ è ìíîãîðàñêîñíûõ ôåðì ê ôåðìàì ñ áîëåå ïðîñòûìè

ðåøåòêàìè. Óæå â 18801890-å ãîäû íà ðÿäå øîññåéíûõ äîðîã

Ðîññèè ïîñòðîåíû ïåðâûå ìîñòû ñ ôåðìàìè â âèäå ïðîñòîé ðàñ-

êîñíîé èëè òðåóãîëüíîé ðåøåòêè. Â êîíöå XIX â. ïîÿâèëèñü ôåðìû