Висячий міст - міст, в якому основна несуча конструкція виконана з гнучких елементів (кабелів, канатів, ланцюгів та ін.), що працюють на розтяг, а проїжджа частина підвішена. Робота висячих конструкцій на розтяг дозволяє повністю використовувати механічні властивості високоміцних матеріалів (сталевого дроту, капронових ниток та ін), а незначна вага їх дає можливість перекривати споруди з найбільшими прольотами. Висячі конструкції порівняно прості в монтажі, надійні в експлуатації, вирізняються архітектурною виразністю.

Висячі мости знаходять найбільш вдале застосування у разі великої довжини мосту, неможливості чи небезпеки встановлення проміжних опор (наприклад, у судноплавних місцях). Мости такого типу виглядають дуже гармонійно, одним із найвідоміших і найкрасивіших прикладів є міст Золоті Ворота, розташований на вході в бухту Сан-Франциско.

Основні несучі троси (або ланцюги) підвішують між встановленими на берегах пілонами. До цих тросів кріплять вертикальні троси чи балки, на яких підвішується дорожнє полотно основного прольоту моста. Основні троси продовжуються за пілонами та закріплюються на рівні землі. Продовження тросів може використовуватись для підтримки двох додаткових прольотів.

Під дією зосередженого навантаження конструкція, що несе, може змінювати свою форму, що зменшує жорсткість моста. Для уникнення прогинів, у сучасних висячих мостах дорожнє полотно посилюють подовжніми балками або фермами, що розподіляють навантаження.

Використовуються конструкції, в яких дорожнє полотно підтримується системою прямолінійних канатів, закріплених безпосередньо на пілонах. Такі мости називаються вантовими.

Структура конструкції

Основні напруження у висячому мосту - це напруження розтягування в основних тросах і напруження стиснення в опорах, напруження в самому прольоті малі. Майже всі сили в опорах спрямовані вертикально вниз і стабілізуються рахунок тросів, тому опори можуть бути дуже тонкими. Порівняно простий розподіл навантажень з різних елементів конструкції спрощує розрахунок висячих мостів. Під дією власної ваги та ваги мостового прольоту троси провисають та утворюють дугу. Ненавантажений трос, підвішений між двома опорами, набуває форми т.з. "ланцюгової лінії". Якщо вагою тросів можна знехтувати, а вага прольоту рівномірно розподілена по довжині моста, троси набувають форми параболи. Якщо вага троса порівняти з вагою дорожнього полотна, то його форма буде проміжною між ланцюговою лінією та параболою.

Переваги висячих мостів

• Основний проліт можна зробити дуже довгим за мінімальної кількості матеріалу. Тому використання такої конструкції дуже ефективно при будівництві мостів через широкі ущелини та водні перешкоди. У сучасних висячих мостах широко застосовують дротяні кабелі та канати з високоміцної сталі з межею міцності 22,5 ГН/м², що істотно знижує власну вагу моста.
• Висячі мости можуть бути збудовані високо над водою, що забезпечує проходження під ними навіть високих суден.
• Відсутня необхідність ставити проміжні опори, що дає великі переваги, наприклад, у разі гірських розломів або річок із сильним перебігом.
• Будучи відносно податливими, висячі мости можуть, без шкоди для цілісності конструкції, згинатися під дією сильного вітруабо сейсмічних навантажень, тоді як жорсткіші мости потрібно будувати міцнішими і важчими.

Недоліки висячих мостів

• Через недостатню жорсткість мосту може знадобитися перекриття руху за штормових погодних умов.
• Прогини моста у відповідь на зосереджену навантаження роблять висячі мости непридатними для залізниць, оскільки у разі роль зосередженої навантаження виконуватиме локомотив.
• Під дією сильного вітру опори піддаються дії великого моменту, що крутить, тому для них потрібен хороший фундамент, особливо при слабких грунтах.

Зараз ми твердо знаємо що таке висячий міст, які його переваги та недоліки, яка його структура конструкції та її схеми та багато іншого. Однак раніше люди не могли дати відповіді на багато питань, мости не були так добре вивчені, тому траплялися руйнування. Такий гіркий досвід змусив людей детально вивчити властивості висячих конструкцій. Щоб знати, як це відбувалося, необхідно звернутися до історії розвитку та застосування висячих мостів.

1.Історичний огляд застосування висячих мостів.

Висячі мости займають чільне місце історія мостобудування. Вони з'явилися на зорі розвитку людського суспільствай у ранній період мали дуже примітивні конструктивні форми. Через ущелину, гірський потік чи яр перекидалося дві чи кілька товстих мотузок, іноді просто ліан (Основні несучі елементи); простір між ними застилався або закладався дошками, і міст був готовий. Іноді простягався ще один вільний канат, щоб служити поручнем. Такого типу мости зустрічалися у Південній Америці, Японії, Тибеті, на Кавказі та інших місцях. Вони були дуже недосконалі, мали малу вантажопідйомність, погано чинили опір вітровим навантаженням і сильно розгойдувалися навіть від тяжкості однієї людини. На рис.1 (згори) висячий міст мав проліт 40 м, ширину 2,5 м і був укріплений на деревах, що стоять на берегах. На канатах моста, зроблених із агави, було покладено легкий бамбуковий настил.

У Китаї близько 3000 років тому почали будувати висячі мости, підлога на яких укладалася безпосередньо на туго натягнутих ланцюгах або канатах, що закріплюються в скелях на берегах.

Перший висячий міст, описаний у літературі, конструктивна схема якого близька до сучасних схем висячих мостів, було побудовано 1741 р. в Англії через річку Тисс. Характерною особливістю цього мосту було наявність самостійної проїжджої частини, з'єднаної з ланцюгом підвісками. Цей міст мав проліт 21 м та служив для проходу гірників.

За минулі 266 років з моменту відкриття зазначеного вище мосту в усіх країнах світу було збудовано велику кількість висячих мостів, конструкція яких постійно удосконалювалася, а прольоти збільшувалися. Вже на початку ХІХ століття виявилися їхні економічні переваги перед кам'яними. До кінцю XIXстоліття мости мали вже значні прольоти. Прогонові будови стали спирати не на ланцюгові, а на кабельні підвіси із високоміцних матеріалів

Перехід від примітивних конструкцій висячих мостів до сучасним системамвідноситься до XVIIXVIII ст. і пов'язаний з іменами іспанця Веррантіуса (дав зі свого твору опис висячих мостів на залізних ланцюгах, де вказувалася конструкція з відділенням полотна моста від ланцюгів, що підтримують. Полотно прикріплювалося до ланцюгів на підвісках), француза Пойе (запропонував систему, в якій полотно моста підтримувалося вантами, що йдуть від двох високих щогл) та англійця Джеймса Фінлі. Останній отримав на свою висячу систему патент у 1808 році, в якій ланцюг виконувався з кованих ланок, з'єднаних між собою по довжині моста короткими сполучними ланками в місцях підвісок, розташованих один від одного на рівних відстанях. Ланцюги на берегах спиралися на кам'яні стовпи і були пропущені в анкерні традиції, де й закріплені в них своїми кінцями. До підвісок була підвішена проїжджа частина моста, що складається з поперечних балок та настилу.

Перші висячі мости, що виявилися здатними відповідати сучасним вимогам, були побудовані в Північної Америкив кінці XVIII століття(понад 50 мостів). Перший висячий міст був збудований Джеймсом Фінлі в Пенсільванії в 1796 р. На початку XIX століття в цьому штаті існувало вже чимало таких мостів. Найбільшим з них був міст у 91,8 м через річку Скукл.(Schuylkill) поблизу Філадельфії.

Характерно, що жоден з висячих мостів раннього періоду будівництва не мав будь-яких вітрових зв'язків, оскільки вважалося, що ланцюг має природну форму рівноваги і повертатиметься до неї, незалежно від величини і напрямку прогинів.

Отже, у першому періоді, який тривав приблизно до 1810 р., будувалися, як правило, ланцюгові мости невеликих прольотів. Вони мали значну власну вагу і порівняно невелику вантажопідйомність. Основним несучим елементом таких мостів був ланцюг, складений з кілець або окремих жорстких елементів, з'єднаних між собою болтами (шарнірами).

На початку XIX століття вже виявилися економічні переваги висячих мостів у порівнянні з кам'яними мостами, які на той час мали широке поширення. Так, наприклад, побудований в 1820 р. в Англії висячий міст через річку Твід прольотом 110 м коштував приблизно в 4 рази дешевше кам'яного мосту такої ж довжини.

Британські інженери наслідували приклад американців, внаслідок чого протягом першої чверті XIXстоліття було побудовано багато ланцюгових мостів та в Англії. Найбільший з них - міст Меней, що сполучає берег Уельсу з островом Англсі, був спроектований і побудований Томасом Тельфордом. Будівництво велося з 1822 по 1826 р.р. У 1826 р. в Англії відбулося відкриття Менейського ланцюгового мосту, який прослужив близько ста років, мав проліт.м щодо стріли до прольоту 1/12.

У цей же період було збудовано ще низку мостів у Франції, США та інших країнах, прольоти яких не перевищували 150м.

Будівельна практика висячих мостів випереджала теоретичну їх розробку, тому що висячі мости, що будувалися з ланцюга, до якого підвішена проїжджа частина, являли собою гнучку змінну систему, що призводило до коливань і великих прогинів таких примітивних висячих мостів, до розвішування .

Однак, незважаючи на несприятливі наслідки розриву між практикою будівництва висячих мостів та станом теоретичної розробки цього питання, висячі мости були незамінними системами для великих прольотів (застосування їх викликалося низьким станомтехніки споруди опор мостів), а обвалені мости знову і знову відновлювалися і посилювалися.

За неповними статистичними даними з висячих мостів великих прольотів від 60 м і вище, побудованих починаючи з 1741 по 1885 р., 82 мости проіснували від 50 до 120 років, 30 мостів - від 20 до 50 років і 6 мостів - менше 10 років .

Незважаючи на негативні якості найпростішої форми висячого мосту, ці мости виявилися не менш довговічними, ніж інші системи мостів, що пояснюється простотою посилення та реконструкції, якою характеризуються висячі мости.

Для невеликих, на той час існуючих навантажень гнучкість системи мосту не викликала жодних сумнівів у міцності мосту і не ускладнювала руху по ньому «легких навантажень», внаслідок чого інженери того часу помилялися, вважаючи перевагою і природними якостями гнучких висячих мостів. ланцюга або каната моста до його первісного вигляду, після проходу навантаження, тобто прагнули теорію висячих мостів побудувати на використанні найпростішої форми природної рівноваги каната, перекинутого з берега на берег.

Гнучкі мости найпростішого типу отримали найбільший розвиток після 1822 р., коли був винайдений кабель з дроту з високими напругами і з прядінням цього кабелю на місці з окремих дротів або пасм при спорудженні висячих мостів.

Друга чверть XIX століття ознаменуваласяшироким застосуванням кабельних висячих мостів, у яких основний несучий елемент (ланцюг) було замінено тросом (дротяним кабелем). Це призвело до значного прогресу, оскільки кабель мав більш високу міцність у порівнянні з ланцюгом. Винахід сталевих дротяних канатів дало можливість будувати міст навісу без риштовання і розширити будівництво висячих мостів до великих прольотів

У цей період було побудовано низку кабельних мостів у Франції, Англії, Америці та інших країнах.

Відкритий 1834 р. висячий міст у Швейцарії поблизу Фрейбурга виявився на той час унікальним. Він мав проліт 265 м-коду, стрілку кабелю 1/14 прольоту, ширину проїжджої частини 6,5 м-коду і перекривав долину річки на висоті 51 м-код над рівнем води. Міст підвішений на 4 кабелях, діаметром по 135 мм, причому кожен кабель складався з 1056 дротів завтовшки 3,8 мм із тимчасовим опором 82 кг/мм2.

Збільшення тимчасових навантажень, неправильне закладення канатів та. ланцюгів в підвалинах, а також дія вітру, що призводило до великих коливань усієї системи (заснованої на примітивному використанні природної форми рівноваги каната) у горизонтальній та вертикальній площинах, привели у ряді мостів до тяжких катастроф та аварій. Катастрофи будуть детально розглянуті у розділі «Катастрофи при застосуванні висячих мостів найпростішої форми»

Наступний приблизно сторічний період характерний масовим будівництвом висячих мостів у багатьох країнах світу. Конструкції висячих мостів швидко вдосконалювалися. Стали застосовуватися високоміцні матеріали, а прольоти мостів постійно збільшувалися і на початку. XX століття наближалися до 500м. Так, наприклад, в 1883 р. був побудований знаменитий Бруклінський міст у Нью-Йорку з грандіозним для того часу прольотом 486м.

У XX столітті було збудовано велику кількість висячих мостів, основні досягнення технології їх будівництва такі:

- У 1929 р. був побудований Амбасадорський міст через річку Детройт, що вийшов на перше місце серед усіх систем мостів по довжині прольоту, перевершивши Квебецький міст з прольотом 548 м. Міст з'єднав дві сусідні країни Канаду і США. Будівництво тривало два роки. Середній проліт мосту дорівнює 563 м. Висота сталевої гратчастої балки жорсткості - 6,7 м. Відношення висоти балки жорсткості до прольоту 1: 84. Ширина проїжджої частини 14,1 м, тротуарів 2,4 м. Міст підтримується двома кабелями, паралельних дротів. Діаметр кожного кабелю дорівнює 489 см.

- У 1931 р. побудований міст через Гудзон (рис. 1.2) довжиною 1067 м, перший міст, що перевершив кілометровий проліт, остаточно закріпив перевагу висячих систем. Міст має сталеві гратчасті пілони заввишки 181 м. Проліт його дорівнює 1067 м. Поперечний переріз моста показано на рис. 1.3. Відстань між двома балками жорсткості дорівнює 32,29 м. Проїжджа частина підтримується чотирма кабелями діаметром 91,4 см. Кабелі цього мосту складаються з 61 пасма. Кожне пасмо виготовлене з 434 дротів діаметром 4,9 мм. Тимчасовий опір дроту 155 кН/см2, а умовна межа плинності -105 кН/см2. Підвіски, між якими розташовані тротуари, мають діаметр 78 мм. Кожна поперечна балка підвішена чотирма підвісками. Всього в одному кабелі міститься 26 474 паралельних дротів. Загальна довжина дротів у кабелі становить 171 000 км. Міст був спроектований двоярусним. У 1929 р. було споруджено лише верхній ярус для восьми смуг автомобільного руху. У середині проїзд шириною 12,2 м призначений для вантажного транспорту, а з боків смуги для легкових автомобілів.

У період із 1959 по 1962 рр. був прибудований нижній ярус, що дозволило впоратися зі збільшеним транспортним потоком. Внаслідок прибудови утворилася ферма жорсткості заввишки 9,14 м.

- У 1937 р. в Сан-Франциско збудовано міст Золоті Ворота, довжина 1280 м, предмет національної гордості американців (на святкуванні 50-річчя моста в 1987 р. зібралося 150 000 осіб), отримав багато призів за красу, особливий ефект від помаранчевого кабелю синього океану фону. У 1953 р. після катастрофи з висячим мостом у Такомській Долині (1940 р.) міст «Золоті Ворота» був посилений горизонтальними кабелями, що утримують.

- У 1940 р. через протоку Пюджет Саунд було збудовано трипролітний Такомський міст, який, проіснувавши лише чотири місяці, обрушився від коливань, спричинених дією вітру.

У жовтні 1950 р. було відкрито рух новим Такомським мостом, побудованим тому ж місці з використанням старих фундаментів опор. Довжина головного прольоту дорівнює 853м. Новий міст відрізняється від старого балкою жорсткості, виконаної у вигляді сталевої ґратчастої ферми висотою 10м. Балка жорсткості підтримується двома кабелями діаметром 50,8див кожний.

- У 1965 р. у Нью-Йорку побудовано міст «Верразано-Нерроуз», довжина 1298 м, останній американський світовий рекорд, що залишається досі рекордом Америки.

- У 1997 р. в Японії, між островами Сікоку і Хонсю побудований міст Акасі-Кайке, який двічі увійшов до книги рекордів Гіннесса: як найдовший підвісний міст - довжина одного його прольоту становить 1991 м і як найвищий міст, тому що його пілони піднімаються на 297 м, що вище за дев'яностоповерховий будинок. Загальна ж довжина цієї унікальної трипрогонової споруди становить 3911 м. Незважаючи на величезні розміримоста, його конструкція досить міцна, щоб витримати пориви вітру до 80 м/с і землетрусу до 8 балів за шкалою Ріхтера, які нерідкі на Далекому Сході.

У нашій країні висячі мости не набули такого великого розвитку, як у США, Англії, Франції, Японії та інших країнах. По-перше, вони з'явилися у нас значно пізніше. Г. П. Передерій вважає, що перший висячий міст у Росії був збудований у 1823 р. у Петербурзі в Єкатерингофському парку і мав проліт 15,2м. Відставання в цій галузі пояснюється багатьма причинами, одна з яких полягає у відсутності порівняно великих водних перешкод, які б вимагали будівництва таких великих прольотів.

Перші висячі мости в Росії побудовані в Петербурзі в 1820-1830-ті рр.:

1823 р ., пішохідний місток у Єкатерингофському парку прольотом 15,2 м;

1824 р ., Пантелеймонівський міст через нар. Фонтанку біля Літнього саду, L = 40 м (розібраний 1905 р. після руйнування сусіднього Єгипетського мосту при проході кавалерійського загону).

Деякі пішохідні висячі містки того періоду збереглися досі: Поштамтський (через Мийку), Банківський та Левовий (через канал Грибоєдова).

1836 р ., м. Брест-Литовськ, перший у Росії висячий міст на дротяних канатах, L = 89 м.

1847 р ., м. Київ, нар. Дніпро, чотирипролітний міст, L = 134 м, зруйнований білополяками у 1920 р.

У XX ст. на території СРСР побудовано ряд висячих мостів великих прольотів під трубопроводи (р. Амударья, L = 660 м; р. Дніпро, L = 720 м) і тимчасовий міст прольотом 874 м через Волгу під конвеєрну лінію при будівництві ГЕС.

Найвідомішим російським висячим мостом є Кримський міст через Москва-річку. Свою назву міст успадкував від Кримського броду, що колись існував на місці мосту, через який переправлялися татари при набігах на Москву. Побудований в 1938 р., загальною довжиною в 688 м, він у той час увійшов до першої шістки мостів Європи за довжиною річкового прольоту 168 м. Тип конструкції, який використовували інженер Б. П. Константинов і архітектор А. В. Власов при проектуванні Кримський мост, дуже рідко зустрічається у світовій практиці. Його пілони стоять окремо і зверху не з'єднані. Незважаючи на те, що вага металевих конструкцій Кримського мосту досягає 10 000 т, міст здається дуже легким та ажурним. І хоча Кримський міст уже став однією з візитних картокМоскви, у світовій табелі про ранги він займає більш ніж скромне місце. (Докладніше про Кримський міст у розділі «Приклади висячих мостів»).

2.Катастрофи при застосуванні висячих мостів найпростішоюр ми.

Початковий період будівництва висячих мостів найпростішого типу та їх поширення пов'язані з великою кількістю аварій такатастроф цих мостів

Техніка мостобудування не знає більше аварій, ніж було при застосуванні висячих мостів.

З моменту, коли висячі мости почали будуватися, як у нас, так і за кордоном, питання коливань висячих мостів, від яких і руйнувалися мости, не отрималинеобхідного аналізу.

Примітивність найпростішої системи висячого мосту та геометрична змінність системи не бентежили будівельників мостів. Однак при експлуатації таких мостів відбувалося їхнє розгойдування від вертикального та вітрового навантаження, що призводило до пошкодження мостів, їх катастроф або, у кращому разі, викликало помітні експлуатаційні незручності.

Один із перших висячих мостів через р. Твід у Шотландії, прольотом 78 м, був зруйнований вітром у 5…6 балів через кілька місяців після побудови.

Незабаром було збудовано міст через річку. Твід у Бервіку (Англія), прольотом 40 м, який через 6 місяців після закінчення будівництва був зруйнований вітром.

Брайтонський міст, збудований у 1823 р., був зруйнований штормом у 1833 р. і потім після ремонту зруйнований ще раз в 1836 р.

За замальовками очевидця у момент катастрофи видно, що катастрофа походить від характерних для найпростішої форми висячого мосту S -Образних коливань, що супроводжуються скручуванням проїжджої частини.

Міст Монтроз у Шотландії, побудований 1829 р., обрушився 1829 р. від навантаження, з великою кількістю жертв.

Після ремонту він був знову зруйнований вітром у 1838 р. Свідки бачили, як міст вагався двома напівхвилями, що призвело його до обвалення.

Міст через протоку Меней в Уельсі, побудований в 1826 р., при прольоті 177 м, був схильний до загрозливих коливань. Проліт коливався хвилеподібно, хвилями завдовжки 4,8 м. Через місяць міст був пошкоджений і згодом отримав пошкодження в 1836 і 1839 р.

Міст через нар. Лан у Нассау (Німеччина), збудований у 1830 р., був сильно зруйнований вітром у 1833 р., коли був розірваний ланцюг та зламана балка жорсткості.

Міст Рош-Бернар у Франції, збудований у 1840 р., з дротяними кабелями при прольоті 194 м був зруйнований вітром у 1852 р. Міст Вілінг через нар. Охайо (США) прольотомв 308 м, побудований, в 1848-1849 рр., був зруйнований в 1854 р.

Очевидці розповідали, що звичайні S -Образні коливання раптово перейшли в сильні скручують коливання, «міст пірнав як, корабель в бурю», і кожне коливання давало новий, сильніший поштовх, поки весь проліт не обрушився від розриву тросів в кабелі.

Міст Льюїстон-Квікстон через нар. Ніагару прольотом 306 м, побудований 1851 р., ледь не зруйнувався під час шторму 1855 р.,

З метою зменшення, що загрожують збереженню мосту, S-образних його коливань (по двох напівхвилях) поблизу пілонів були додані похилі ванти, які підтримували проїжджу частину. Після того, як похилі ванти у 1864 р. були роз'єднані на час ремонту, міст розгойдався від вітру та обвалився.

Міст через Ніагарський водоспад, збудований у 1868 р., прольотом 372 м був зруйнований після ремонту у 1888 р. Лікар, який проїжджав уночі через міст, описав його рух, як хитання човна на хвилях. Вранці ніяких слідів від мосту не залишилося, але незабаром його відновили, «щоб туристи не помітили його зникнення».

Ряд мостів обрушився від проходу натовпу, як, наприклад: міст Броутон у Ланкаширі, збудований у 1831 р., міст у Анжері (Франція) прольотом 100 м (обрушився у 1850 р.), міст уОстраве (Чехія), побудований в 1891 р. (обрушився в 1896 р.), та ін. Ряд мостів в Америці обрушився від проходу худоби.

Міст у Філадельфії, побудований 1809 р., обрушився 1811 р., проіснувавши менше двох років; міст у Йоркширі 1830 р., залізничний. Міст у Дурхелі через нар. Тис, міст у Кентуккі тощо. буд. Ці уроки катастроф сутнісно забули до обвалення США 7 листопада 1940 р. Такомського висячого мосту із середнім прольотом 855 м.

Від дії порівняно слабкого вітру горизонтальні його коливання перейшли у всі наростаючі за часом S -Образні (по двох напівхвилях) коливання, що супроводжуються скручуванням проїжджої частини. Величина вертикальних амплітуд проїжджої частини доходила до 8 м, а проїжджа частина при цьому закручувалась на 45 50° (рис. 2.1)

У міру набуття досвіду будівництва висячих мостів найпростішої форми з метою збільшення жорсткості зменшення коливань, висячі мости почали посилювати. Посилення полягало у влаштуванні вітрових зв'язків, влаштуванні жорстких балок, розташованих уздовж моста в площині кабелів, званих балками жорсткості, влаштуванні похилих вант, що підтримують проїжджу частину поблизу пілонів.

Всі ці заходи є недостатніми, оскільки Такомський міст, побудований в 1936 р., мав як балки жорсткості, так і вітрові зв'язки. Істота питання полягає в самій системі головних ферм висячого мосту, так як в основі її залишалася найпростіша форма висячих ферм у зв'язку з чим ці мости зберігали і властиві їй недоліки.

За останні роки після вивчення аварії Такомського висячого мосту було знайдено, що найпростіша система висячого мосту, в основі якої лежить природна формарівноваги підвішеного каната є системою аеродинамічно мало стійкою, чим і пояснюється велика кількість аварій висячих мостів подібного типу.

Аеродинамічно стійкими системами є вантові системи та дволанцюгові висячі мости.

3.Перехід до раціональним системамвисячі мости.

На прикладах катастроф, пов'язаних із розгойдуванням і коливаннями висячих мостів, було доведено необхідність запровадження жорстких балок у структуру моста, що висячи. Починаючи із середини 19 ст. крім гнучкого ланцюга стали застосовувати в мостах жорсткі дерев'яні поручні на кшталт ферм Гау і похилі ванти, що підтримували проїжджу частину поблизу пілонів.

Проти горизонтальних розгойдування почали застосовувати діагональні зв'язки під проїжджою частиною.

За словами одного з сучасників, „катастрофи вигнали висячі мости з Європи". Вірніше слід сказати, що помилки в теоретичних уявленнях про роботу висячих мостів виключили застосування їх в Росії і в Західній Європі. Прикладом тому був побудований в 1850 р. під залізничні навантаження висячий міст «Британія» (Англія), який був перероблений у процесі будівництва на балочний, причому вся переробка полягала в тому, що були викинуті ланцюги висячого мосту і залишені тільки жорсткі балки з проїзною частиною, що вказує на невиправдані запаси міцності в балці жорсткості, здатна сприймати самостійно навантаження як балочної системи.

Такий підхід до будівництва висячих мостів у Європі продовжувався і після того, як було створено науку розрахунку будівельних споруд і коли розрахунок висячого мосту став лише приватним завданням загального методу.

Наприкінці 19 ст. та на початку 20 ст. у США продовжувалося застосування та будівництво висячих кабельних мостів (прикладом чому є Бруклінський міст, прольотом 486 м з кам'яними пілонами, загальною висотою разом з опорами до 130 м), тоді як у Європі довго сперечалися про переваги та недоліки ланцюгових та кабельних мостів.

Винятком у той час була Франція, де були розроблені вантові системи мостів Жискляра, Лейнекугель ле Кока та ін. і де застосування вантових мостів набуло розвитку поряд із будівництвом висячих мостів.

Будівельники висячих мостів у Європі, починаючи з кінця 19 ст, пішли шляхом збільшення жорсткості висячих мостів (міст у Братиславі має жорсткість 1/1500 прольоту), шляхом відмови від застосування сталевих канатів.

Питання застосування висячих мостів у Європі було поставлено у площину забезпеченості від можливих наслідківнеповноти теоретичних знань. Від економіки та простоти рішень не залишилося й сліду.

Слід зазначити, що довго існувало переконання в тому, що висячий міст буде жорсткішим, якщо приймати малі стріли провісу каната або ланцюга, оскільки висячі мости без балок жорсткості мали менші S -подібні прогини, при згинанні проїжджої частини по двох напівхвилях, при зменшенні стріли провісу і внаслідок чого перші висячі мости будувалися зі стрілою провісу 1/12 1/15 прольоту. Але що справді для гнучкої нитки і економічно вигідно для висячих мостів найпростішого типу, у яких застосовувалися масивні кам'яні пілони, невигідно та недоцільно для висячих мостів на стадії їх розвитку.

Тому застосовані у висячих мостах стріли поступово, залежно від періоду будівництва мосту, збільшувалися до 1/7 прольоту. Це збільшення чи зменшення вигідної величини стріли провісу диктується, головним чином, економікою застосування пілонів. У минулому столітті було невигідно і складно будувати кам'яні пілони великої висоти (кам'яні пілони Бруклінського мосту будувалися понад 9 років, тобто 70% загального часу будівництва мосту), внаслідок чого стрілу ланцюга вигідно було зменшувати, тим більше що це збігалося з вимогами до висячих мостів найпростішого типу про зменшення стріли контуру ланцюга, виходячи із зменшення величини прогинів.

Таким чином, перехідний період від найпростіших форм висячих мостів до раціональних систем характеризувався прагненням покращити збудовані мости і, виходячи з досвіду будівництва мостів, застосовувати найбільш жорсткі та економічно доцільні системи та конструкції висячих мостів.

В основному, якщо не брати до уваги застосування вантових мостів у Франції, всі зусилля будівельників і вчених зводилися до поліпшення найпростішої одноланцюгової системи висячого мосту за допомогою уточнення розрахунку та застосування різних конструктивних заходів (введення похилих вант і т. д.). Однак ці прагнення не вирішували питання і були напівзаходами, оскільки здатність найпростішої системи висячого мосту до S -Образному вигину балки жорсткості в них зберігалася.

Прикладом цього є такомський висячий міст, що зазнав катастрофи, і багато з побудованих у 1940-х роках висячих мостів США, які зазнавали в процесі їх експлуатації загрозливих коливань.

Зокрема Бронк-Уайтстонський висячий міст після обвалення Такомського мосту було негайно посилено, а на решті висячих мостів США було організовано спостереження та контроль за їх коливаннями.

Висновки, отримані в США в результаті аналізу катастрофи Такомського мосту, зазначають, що головна небезпека криється не в тому, що занадто мала ширина висячих мостів великих прольотів (Такомський міст мав ширину 1/72 прольоту, а в тому, що занадто мала жорсткість балок жорсткості висячого моста, що має "стрічкоподібну структуру").

У Укладання своїх висновків американські фахівці змушені заявити: „Доцільніше науково усунути причини нестійкості і малої жорсткості висячих мостів, ніж намагатися знайти якісь протиотрути".

4.Приклади сучасних висячих мостів.

4.1.Міст Золоті Ворота.

Малюнок 4.1 Міст "Золоті ворота".

Міст «Золоті Ворота» - висячий міст через протоку Золоті Ворота. Він з'єднує місто Сан-Франциско на півночі півострова Сан-Франциско та південну частинуМарін-каунті, біля передмістя Саусаліто. Міст «Золоті Ворота» був найбільшим висячим мостом у світі з моменту побудови в 1934-му і до 1964-го року.

Проект мосту підготував інженер Йозеф Штраус, а консультантом був архітектор Ірвінг Морроу, який використав у дизайні елементи стилю арт-деко. Всі математичні обчислення для мосту зробив Чарльз Альтон Елліс, який жив у місті Нью-Йорк, але через погані стосунки між ним та Йозефом Штраусом ім'я Елліс не фігурує у будівництві мосту і не вписано в табличку будівельників мосту на південній вежі. Слід зазначити, що всі розрахунки проводилися за допомогою арифмометрів та логарифмічних лінійок.

Історична довідка.

Необхідність з'єднати береги протоки Золоті Ворота мостовою спорудою стала цілком очевидною ще 1923 р., проте будівництво її було розпочато лише після проголошення президентом Франкліном Рузвельтом так званого «нового курсу» з метою пожвавлення економіки. У період 1933 1937 рр. у Сан-Франциско було зведено два мости: один над протокою у напрямку району Окленд та інший під назвою Золоті Ворота.

Спорудження мосту являло собою серйозне технічне завдання через великих навантаженьна конструкцію, яка ускладнювалася характером місцевих тихоокеанських течій. Нова споруда мала витримувати потоки океанських вод, що поточні зі швидкістю до 185 км на годину, а також пориви вітру, що викликають коливання до 9 м. Позапланове випробування міст пройшов 1 грудня 1951 р., коли штормовий вітер досяг швидкості 130 км на годину; тоді основний проліт відхилився на 8 м по горизонталі та на 2 м по вертикалі, що, втім, не викликало серйозних ушкоджень. Важким завданням було зведення основи південної опори на глибині 30 м, де потрібно було використовувати гігантський повітряний кесон. Також при монтажі конструкції під настилом було розтягнуто спеціальну страхову мережу, яка врятувала життя 19 робітників, але були й загиблі під час будівництва. Із самого початку міст був пофарбований оранжево-червоною фарбою. Червоний і помаранчевий кольори, які завжди використовуються при зведенні сталевих конструкцій, тому що дані фарби містять свинцевий компонент, що захищає сталь від іржі. Колір мосту Золоті Ворота має ще й ту перевагу, що добре видно у тумані, що так часто згущується над цією місцевістю. Але в туманну погоду фарба розкладається на шкідливі для навколишнього середовища елементи.

Це з'ясувалося значно пізніше, і зараз триває розробка нешкідливих сполук. Поки з експериментів нічого не вийшло, деякі ділянки мосту пофарбували сірою фарбою. Але це відступ від традиції підтримки не знайшов.

Параметри мосту.

Довжина моста 1970 метрів, довжина основного прольоту 1280, висота опор 230 метрів над водою. Від проїжджої частини до поверхні води 67 метрів. Сталева гратчаста ферма жорсткості висотою 7,6 м підтримується двома кабелями з паралельних дротів діаметром 92,7 см. (кабель складається з 61 пасма, кожне пасмо складається з 450 дротів.

Міст сьогодні.

Міст «Золоті Ворота» є єдиним маршрутом із Сан-Франциско на північ. Автомобільний рух мостом здійснюється по шести смугах. У середньому сто тисяч автомобілів на добу проїжджають мостом. Обмеження швидкості на мосту 45 миль на годину (~72 км/год).

У південному краю мосту і в його центральній частині функціонують два звукові сигнали для проведення суден у тумані. Ці горни використовуються по п'ять годин на день у туманний період року з липня по жовтень. На верхівках мостових опор розташовані сигнальні світильники, призначені для літаків.

Міст «Золоті ворота» – унікальне архітектурна споруда, Яке можна назвати одним з нових чудес світу.

4.2.Бруклінський міст.

Бруклінський міст (англ. Brooklyn Bridge ) ¦ один із найстаріших висячих мостів у США, він перетинає протоку Іст Рівер і з'єднує райони Бруклін та Манхеттен у місті Нью-Йорк. На момент закінчення будівництва він був найбільшим підвісним мостому світі та першим мостом, у конструкції якого використовувалися сталеві прути. Початкова назва Міст Нью-Йорка і Брукліна (англ. New York and Brooklyn Bridge).

Історична довідка.

Думка про те, як поєднати окремі міста Манхеттен і Бруклін (нині є райони Нью-Йорка), обговорювалася в суспільстві з 1806 р. З метою оцінки даного проектупроводились дослідження; розглядалося питання про будівництво тунелю, що тоді вважалося менш скрутним, ніж вести наземні роботи. Більше 60 років велися дебати (іноді набули уїдливий характер), поки, нарешті, справа не зрушила з мертвої точки. У 1869 р. Джон Огастес Реблінг представив свій проект Нью-Йорк Брідж Кампані, яка і затвердила його 1 вересня того ж року. Будівництво мосту розпочалося 3 січня 1870 року.

Джон Огастес Реблінг (1806?1869) здобув хорошу теоретичну освіту на факультеті цивільного будівництваКоролевського політехнічного інститутуу Берліні. У Сполучених Штатах, куди він емігрував у 1831 р., він набув великого професійного досвіду при будівництві таких значних споруд, як Алеганський акведук на річці Аплегейні, міст на річці Мононгахіла в Піттсбурзі, міст-акведук у Делавері (він все ще функціонує) міст на річці Огайо (довжиною 120 м) у Цинциннаті. Наприкінці 60-х років. ХІХ ст. місто Нью-Йорк зазнавало бурхливого зростання: за попереднє десятиліття чисельність його населення зросла з 266 до 396 тис. осіб, що було рекордним показником порівняно з будь-яким іншим містом країни. У той самий час активно розвивався Бруклін, і будівництво мосту ставало нагальною потребою.

Розробляючи свій задум, Реблінг передбачав застосування сталі (що рідко використовується на той час матеріалу) через її подвійну міцність у порівнянні зі звичним чавуном. Навіть будівельне обладнання здавалося абсолютно новим: уперше при виїмці фунта прямо під водою для встановлення опор використовувалися пневматичні кесони. На жаль, будівельному процесу супроводжували неприємні епізоди. Спочатку стався нещасний випадок із самим Реблінгом: перед початком робіт він, перебуваючи на поромі під час огляду місця під майбутні опори, зламав ногу. Слідом за цим через кілька днів, 20 липня 1869 р., пішла і смерть самого проектувальника від правця. Відповідальність по керівництву проектом перейшла до його сина Вашингтона, який набув необхідного досвіду, працюючи поруч із батьком на будівництві підвісного мосту на річці Огайо в Цинциннаті. Особисто контролюючи вилучення землі під водою, Вашингтон Реблінг в 1872 р. сам спустився в кесон зі стисненим повітрям і отримав синдром декомпресії (кесонну хворобу). Керувати всіма роботами він був змушений лише з вікна власного житла.

Будівництво мосту зайняло 13 років, і за цей час сталося чимало інших нещасних випадків. смертельним наслідком. Міст коштував 15.1 мільйонів доларів. Нарешті, 23 травня 1883 Бруклінський міст був введений в експлуатацію.

Цього ж дня близько 1800 транспортних засобів і близько 150300 осіб скористалися ним, щоб перебратися на інший бік. Однак через тиждень у народі пройшла чутка про можливість раптового обвалення мосту, що стало причиною тисняви ​​і загибелі 12 людей. Щоб запевнити народ у міцності мосту, влада провела по ньому 21 слона з цирку, що гастролював неподалік.

Параметри мосту.

Довжина основного прольоту - 486,3 м., довжина бічних прольотів 287м, повна довжина моста 1825 м., висота моста 42 м., Висота опор 84м.,. Проїжджа частина підтримується чотирма кабелями діаметром 39,4 див. Кабель складається з 5282 паралельних дротів діаметром 3 мм. У площині кожного кабелю розміщено по 40 похилих вант з обох боків пілонів. Головна балка складається з 6 поздовжніх ґратчастих ферм, з'єднаних поперечними балками. Ферми мають висоту 5,2 м. Відношення висоти балки жорсткості до прольоту 1:94.

Міст сьогодні.

Зовнішність Бруклінського мосту відома у всьому світі: настил його павутиноподібної металевої конструкції підвішений на чотирьох закріплених по краях тросах, що підтримуються двома гранітними вежами в неоготичному стилі.

По мосту здійснюється як автомобільний, так і пішохідний рух вздовж він розділений на три частини. Бічні смуги використовуються автомобілями, а середня на значному піднесенні пішохода.

ми та велосипедистами.

4.3.Міст Цин Ма.

Цін Ма (Tsing Ма, 青馬大橋) Висячий міст у Гонконгу, п'ятий у світі за довжиною. З'єднує острів Цін І на сході та острів Мавань на заході, є частиною магістралі Лантау, яка з трьома іншими мостами з'єднує Нові Території, та острів Чек Лап Кок, де розташований Міжнародний аеропорт Гонконгу. Залізна дорога- частина системи метро MTR, гілки Тунг Чунг та міжнародного аеропорту. Міст за проектом компанії «Yee Associates» і є найдовшим мостом, призначеним для автомобільних та залізничних перевезень. (Міст не має тротуарів. Паркування на ньому також заборонено). Створення мосту почалося 1992 року, закінчилося 1997 року. Магістраль Лантау відкрилася 27 квітня 1997 року. Будівництво мосту коштувало 7,2 мільярда гонконгських доларів. На церемонії відкриття була колишня прем'єр-міністр Англії Маргарет Тетчер.

Особливості конструкції мосту

Фундамент та конструкція опор.Одна опора побудована з боку острова Цин І, а інша - за 120 метрів від узбережжя штучного островаМавань. Кожна опора піднімається на 206 метрів щодо рівня моря, і вкопана на відносно малу глибину. Опори складаються з двох "ніг", пов'язаних між собою через деякі інтервали

Поперечинами. "Ноги" виготовлені з високоміцного бетону за технологією безперервної заливання бетону з використанням рухомої опалубки.

Закріплення . Сили натягу в тросах урівноважені великими опорними спорудами, що розташовані з обох кінців мосту. Це потужні бетонні конструкції, глибоко закріплені в землю на узбережжі островів Цін І і Мавань. Загальна вага бетону, використана під час створення двох опорних конструкцій - приблизно 300 000 тонн.

Основні троси . Троси були виготовлені підвісним способом формування волокон. Цей процес пов'язаний з протяжкою дроту, забезпечуючи подачу з постійним натягом і витягуванням дроту від однієї опори до іншої, проходячи через чавунні 500-тонні санки нагорі кожної опорної вежі моста. 70 000 дротів, кожен діаметром 5,38 мм були об'єднані в основний трос діаметром 1,1 метра.

Підвісне полотно. Сталева конструкція полотна була виготовлена ​​в Англії та Японії. Після доставки вона була оброблена і зібрана в Дунгуань в Китаї в модулі. Усього було підготовлено 96 модулів, кожен 18 метрів завдовжки та вагою 480 тонн. Модулі були доставлені на місце монтажу зробленими спеціально для цього баржами та встановлювалися двома прибережними кранами, які могли пересуватися вздовж основного тросу.

Проліт, ближній до острова Цин Ісхожий за формою та поперечним перерізом з підвісним прольотом, але знаходиться на підставі, замість того, щоб бути підвішеним тросом. То справді був перший проліт, зібраний землі і встановлений прибережними кранами. Подальші побудови були зроблені шляхом приєднання модулів, використовуючи підйомні пристрої, розташовані на рівні полотна. Було передбачено, що може відбутися розширення стиків при максимальному допустимому переміщенні ± 850 мм, яке повинно відбуватися всередині цього прольоту.

Параметри мосту.

Повна довжина – 2,200 м., довжина основного прольоту – 1,377 м., висота опор – 206 м., діа метр тросів -1,1 м, висота моста - 62 м.

Міст має два рівні, На верхньому рівні розташована шестиполонова автомаг і стріль, по три лоси у кожному напрямі. На нижньому - два же залізничної колії та запасна двосмугова ав тодорога для слова жабних цілей і руху під час сильних вітрів. Міст не має тротуа рів.

Цин Ма став улюбленим мальовничим місцемта відомою пам'яткою. Для отримання актуальної інформації можна відвідати Туристичний центр та оглядовий майданчик Лантау, розташовані на північному заході острова Цін І.

4.4.Міст Акасі-Кайке.

Акасі Кайке (яп.明石海峡大橋 Акасі Кайке: Охасі) - висячий міст в Японії, що перетинає протоку Акасі (Акасі Кайке:) і що з'єднує міста Кобе на острові Хонсю з містом Авадзі на острові Авадзі. (ГІП Акаші-Кайке Сурітан Каріна.) Є частиною магістралі Хонсю Сікоку. Центральний проліт мосту є найдовшим у світі та має довжину 1991 метр. Це один із трьох мостів, що з'єднують острови Хонсю та Сікоку.

Історична довідка.

Перед тим, як цей міст було збудовано, через протоку Акасі діяла поромна переправа. Цей небезпечний водний шлях часто зазнавав сильних шторм. 1955 року під час шторму потонули два пороми, жертвами цієї трагедії стали 168 дітей. Хвилювання жителів і загальне невдоволення змусили японський уряд скласти плани будівництва підвісного мосту. Спочатку планувалося побудувати залізнично-автомобільний міст, але у квітні 1986 року, коли почалося будівництво моста, було прийнято рішення обмежитися лише автомобільним рухом у 6 смуг. Фактично створення мосту почалося 1988 року. Будівництво мосту почалося в березні 1988 р. в ускладнених умовах морської протоки при максимальній глибині по трасі моста 110 м, швидкості течій 4,5 м/сек та інтенсивності судноплавства 1400 суден/добу, крім рибальського флоту. (Протока Акасі - міжнародний водний шлях, його ширина повинна бути не менше 1500 метрів.)

Під час будівництва мосту Акасі-Кайке в Японії сталося сильний землетрус. Епіцентр розташовувався лише за 3,2 км від центру мосту. Після землетрусу було виявлено усунення фундаментів опор, спричинене рухом земної кори, до 72см по горизонталі та 22см по вертикалі. Виникла потреба у перепроектуванні балки жорсткості. Зведені конструкції майже не постраждали. Додаткові зусилляв елементах конструкції, що виникли від зміни конфігурації моста, визначені за допомогою просторового розрахунку, виявилися незначними. Відкриття мосту відбулося 5 квітня 1998 року. Вартість спорудження мосту становила 500 мільярдів єн.

Параметри мосту.

Міст має три прольоти: центральний завдовжки 1991 метр та дві секції по 960 метрів. Загальна довжина моста - 3911 метрів. Спочатку планувалося, що довжина головного прольоту становитиме 1990 метрів, але вона збільшилася на один метр після землетрусу в Кобі 17 січня 1995 року. У конструкції мосту є система двошарнірних балок жорсткості, що дозволяє витримувати швидкість вітру до 80 метрів в секунду, сейсмічну активністьдо 8,5 балів за шкалою Ріхтера та протистояти морським течіям. Пілони піднімаються на висоту 297 м-коду.

Параметри кабелів.

• Довжина кожного головного кабелю – 4 073 метрів.
• Діаметр головного кабелю – 112 см

Діаметр кожного дроту – 5.23 мм (3/16 дюйм)

• Кількість пасм у кожному головному кабелі - 290
• Число дротів у кожному пасму - 127
• Загальна кількість проводів у кожному кабелі – 36 830

Вага кожного головного кабелю – 50 460 метричних тонн (~56 000 тонн)

Міст призначений під 6-смуговий швидкісний рух автотранспорту

Міст Акасі-Кайке двічі увійшов до книги рекордів Гіннеса: як найдовший підвісний міст, і як найвищий міст. І ще один цікавий факт: якщо витягнути у довжину всі сталеві троси мосту Акасі-Кайке, то ними можна було б опоясати Землю цілих сім разів!

4.5.Ататюркський міст.

Ататюркський міст(Босфорський міст, тур. Boğaz Köprüsü, англ. Bosphorus bridge або First Bosphorus Bridge ) Перший висячий міст через Босфорську протоку. Він поєднує європейську та азіатську частину Стамбула.

Довжина моста 1560 метрів, довжина основного прольоту 1074 метрів, ширина моста - 33 метри, висота опор 165 метрів над водою. Від проїжджої частини до поверхні води 64 метри.

Закладання мосту, заплановане ще 1950 р., було здійснено 20 лютого 1970 року. Відкриття мосту відбулося 29 жовтня 1973 року, до 50-річчя встановлення Турецької Республіки. Міст був споруджений німецькою фірмою Хоцхтієф та англійською фірмоюЦлевеланд Енгінеєрінг, на будівництво моста пішло 23 мільйони доларів США.

Щодобово через міст проходять понад 200 000 одиниць транспорту, які перевозять близько 600 000 пасажирів. За своєю довжиною міст вважається 13 мостом у світі. Проїзд мостом платний, прохід мостом пішоходам закритий (у зв'язку з тим, що міст регулярно намагалися використовувати для скоєння самогубств).

4.6.Міст Султана Мехмеда Фатіха.

Міст Султана Мехмеда Фатіха (тур.Fatih Sultan Mehmet Köprüsü, англ . Fatih Sultan Bridge або Second Bosphorus Bridge) другий висячий міст через Босфорську протоку. Він поєднує європейську та азіатську частину Стамбула.

Історична довідка.

Будівництво мосту почалося 1985 року і завершилося 1988 року. Його зведенням у 1988 році також було відзначено одну з пам'ятних дат в історії Туреччини 535-річний ювілей завоювання Константинополя у 1453 році султаном Мехмедом Фатіхом, через що міст і отримав його ім'я. Примітно також і те, що міст Султана Мехмеда Фатіха був побудований на тому самому місці, де майже за 2500 років до цього розташовувався перший понтонний міст царя Дарія. Відкриття мосту відбулось 29 травня 1988 року. Міст було споруджено японськими будівельниками, на будівництво моста пішло 130 мільйонів доларів США.

Параметри мосту.

Довжина моста 1510 метрів, довжина основного прольоту 1090 метрів, ширина моста - 39 метрів, висота опор 165 метрів над водою. Висота моста 64 метри.

Міст Султана Мехмеда Фатіха сьогодні.

Щодобово через міст проходять понад 150 000 одиниць транспорту, що перевозять близько 500 000 пасажирів. За своєю довжиною міст вважається 12 мостом у світі. Проїзд мостом платний, прохід мостом пішоходам закритий (у зв'язку з тим, що міст регулярно намагалися використовувати для скоєння самогубства).

4.7.Кримський міст.

Кримський міст - єдиний у Москві висячий міст, що проходить через Москву-річку, розташований на трасі Садового кільця і ​​з'єднує Кримську площу з вулицею Кримський вал.

Проїзди вздовж набережних проходять під мостом у берегових прольотах між пілонами та анкерними засадами на кінцях ланцюгів. Пандуси підходів влаштовані залізобетонними естакадами, фасадні сторони яких закриті стінками, облицьованими гранітом. Під естакадами розміщені гаражі. Для спуску з тротуарів моста вздовж стін підходів влаштовані сходи.

Історична довідка.

Раніше на місці сучасного мосту знаходився Микільський дерев'яний міст, збудований у 1789 році за проектом А. Герарда. У 1870-ті роки. застарілий міст був замінений металевим з двома гратчастими балочними пролітними будовами (автор проекту В. К. Шпейєр); У 1936 році міст був пересунутий на 50 м вниз за течією Москви-річки, а потім розібраний.

Міст отримав свою назву від стародавнього Кримського броду, через який переправлялися кримські татари під час набігів на Москву.

Конструкція

Тип конструкції, який використовували інженер Б. П. Константинов та архітектор А. В. Власов під час проектування Кримського мосту, оригінальний і рідко зустрічається у світовій практиці: його пілони, кожний заввишки 28,7 метрів, стоять окремо та по верху не з'єднані. Через верх проходять ланцюги, закріплені в підвалинах кінцях моста. Повна довжина кожного ланцюга 297 м, загальна вага металевих конструкцій – близько 10 000 тонн.

Параметри мосту.

Відкриття мосту відбулося 1 травня 1938 р. У той час Кримський міст увійшов до першої шістки мостів Європи за довжиною річкового прольоту 168 метрів. Міст має три прольоти (47,5+168+47,5 м), його загальна довжина 688 м, ширина 38,5 м. Висота пілонів 28,7м. . Ланцюг із пластин з'єднаний на болтових шарнірах. Довжина ланцюга 297м.ю Балка жорсткості нерозрізна, П-подібного перерізу з суцільною стінкою. Пілони поверху немає сполучного ригеля.

Висновок.

Отже, серед інших систем висячі мости займають особливе становище, будучи високоіндустріальними спорудами, які у своїх частинах можуть виконуватися з різних матеріалів. Вони вигідні до застосування, починаючи з прольотів 60-80 метрів і при прольотах від 120 м і вище конкурують з більшістю можливих рішень на автошляхах.

Крім того, висячі мости - це одні з найкрасивіших і витончених мостів. Однак історія, на прикладі катастроф, показала, що краса повинна поєднуватися з надійністю. Необхідно враховувати всі фактори, що впливають на міст, і вже після цього вибирати найбільш раціональний варіант, що відповідає всім вимогам, включаючи естетичні. Сьогодні у світовій практиці будується велика кількість висячих мостів, кожен з яких вражатиме людей своєю грандіозністю та красою.

І на закінчення хочеться відзначити, що і в нашій країні рано чи пізно повинні почати будувати висячі мости, які ще поб'ють усі рекорди і стануть справжньою гордістю Росії.

Додаток.

Таблиця 1.1 - Найбільші висячі мости у світовій практиці.

Країна	Місто (місце)	Перешкода	Проліт, м	Рік завершення будівництва	Назва мосту
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1991	1998	Akashi-Kaikyo (Акасі)
Данія	Хальсков-Спроге	протока	1624	1997	Великий Бельдт
Сянган (Гонконг)	о. Лантау	протока	1413	1997	Tsing Ма (Цзін-Ма)
Великобританія	м. Гуль	затока Хамбер	1410	1981	Humber (Хамбер)
США	м. Нью-Йорк	нар. Гудзон	1298	1965	Verrazano-Narrows (Верразано-Нерроуз)
США	м. Сан-Франциско	затока	1280	1937	Golden Gate (Золоті ворота)
Швеція	Веда-Хорне	протока	1210	1997	Хога Хустен
США	Мічіган	протока Макінак	1158	1957	Великий Мак
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1100	1988	1) Seto Ohashi (Сето Охасі) 2) Minami Bisan Seto (Мінамі Бісан Сето)
Туреччина	м. Стамбул	протока Босфор	1090	1988	Фатах Султан Мехмет
Туреччина	м. Стамбул	протока Босфор	1074	1973	Босфорський
США	м. Нью-Йорк	нар. Гудзон	1067	1931	Дж. Вашингтона
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1030	1999	Курусіма-З
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1020	1999	Курусіма-2
Португалія	м. Лісабон	нар. Тахо	1013	1966
Великобританія	м. Едінбург	затока Форт	1006	1964	Forth (Фортський міст)

Список літератури.

1. Смирнов В.А. Висячі мости великих прольотів. М.: Вища школа,1970. 408с.: іл.

2.Цаплін С.А. Висячі мости. М.: ДОРІЗДАТ, 1949 288с.:іл.

3 Передер Г.П. Курс мостів. М.: ДЕРЖЖЕЛДОРИЗДАТ, 1933. 489с.: іл.

4. Сильницький Ю.М. Висячі мости: навч. Допомога. Ленінград, 1969. 86с.: іл.

5. Щусєв П.В. Мости та їх архітектура. М.: вид-во з будівництва та архітектури, 1953. 360с.: іл.

3 січня 1870 рокуу Нью-Йорку розпочалося будівництво Бруклінського мосту, що став через три роки найдовшим висячим мостом у світі. Це найскладніша конструкція, яка задала приклад усім наступним подібним інженерним спорудам. І сьогодні у нашому огляді піде мовапро десяток найвидатніших і найвідоміших висячих мостівз усіх куточків планети, кожен із яких є рекордсменом або був таким у минулому.

Висячий міст через протоку Менай у британській провінції Уельс вважають першим по-справжньому великим підвісним мостом в історії Європи. Він відкрився 1826 року. До цього в Старому Світі будували лише прості ланцюгові висячі переходи, ця ж конструкція була для свого часу неймовірно складною та корисною в інфраструктурному плані. Основний проліт цього мосту має довжину 176 метрів.

Кліфтонський підвісний міст через річку Ейвон у Брістолі є однією з найвідоміших споруд міста та всієї Великобританії в цілому. Ця інженерна споруда з висячим прольотом довжиною 214 метрів була здана в експлуатацію в 1864 році і швидко стала символом англійської промислової могутності. Цікавий факт, що саме тут 1 квітня 1979 року був здійснений перший у світі банджі-стрибок.

Протягом кількох десятиліть два великих містна берегах протоки Іст-Рівер, Нью-Йорк і Бруклін не мали жодного іншого сполучення, окрім човнового. Інженери та влада цих населених пунктів довго сперечалися, що краще та дешевше збудувати: міст чи тунель, поки не зупинилися на першому варіанті. У 1870 році почалося будівництво Бруклінського мосту, що став у 1883 найдовшою підвісною спорудою у світі (довжина прольоту – 486 метрів). Зараз це один із символів Нью-Йорка, не менший за хмарочос Емпайр-стейт-білдинг або статуя Свободи.

Підвісний міст Амбасадор не дарма має таке загальне ім'я (перекладається з англійської як «посол»). Адже він сполучає не просто два береги річки Детройт, а дві держави – Сполучені Штати Америки та Канаду. Більше того, через нього проходять 25 відсотків торговельних перевезень між цими країнами. Довжина найдовшого прольоту цього мосту становить 564 метри. Відкрито цю споруду 1929 року.

Золоті Ворота є найвідомішими і в США, якщо навіть не в усьому світі. Ця споруда з довжиною прольоту 1280 метрів була побудована в 1937 році, ставши рекордсменом за цим параметром на цілих двадцять сім років. Цікаво, що зараз цей міст є найпопулярнішим на планеті місцем для самогубств. Вважається, що стрибок із нього став причиною смерті понад 1200 людей.

У Росії не так уже й багато великих водних перешкод, задля подолання яких можна було б будувати підвісні мости. А тому найвідомішою подібною спорудою в країні є відносно невелика конструкція, Кримський міст у Москві, відкритий 1938 року. Довжина його висячого прольоту становить 168 метрів.

У 1973 році сталося історична подіядля всієї Євразії – у Стамбулі відкрили перший міст через Босфор. Він нарешті поєднав європейський та азіатський береги цієї протоки, про що мріяли місцеві володарі протягом останнього тисячоліття. Загальна довжина цієї споруди становить 1560 метрів, а підвісного прольоту в ній – 1074. Пішоходам доступ на неї повністю заборонено – влада Стамбула не хоче забирати у Сан-Франзіско титул «столиці самогубців».

У 1998 році між островами Хонсю і Авадзі був відкритий міст Акасі-Кайке, що став найдовшою подібною підвісною спорудою у світі. І вже понад п'ятнадцять років він утримує це почесне звання. Довжина найбільшого висячого прольоту становить 1991 метр. Якщо розтягнути всі його сталеві нитки, то вийде єдиний трос, здатний опоясати Земну кулюпонад сім разів.

Довжина найбільшого підвісного прольоту мосту Великий Бельт у Данії складає 1624 метри. Це не найбільший показник у світі (у цьому його більш ніж на 300м випереджає японський Акасі-Кайке), проте рекордний у Європі. Відкрито рекордну для Старого Світу інженерну споруду 1998 року.

Біля мосту через річку Сидухе китайської провінціїХубей довжина найбільшого висячого прольоту становить і того менше - всього 900 метрів. Однак ця споруда є найвищим підвісним мостом у світі. Найвища його точка над рівнем землі розташована на позначці 496 метрів. Об'єкт працює з 2009 року.

РЕФЕРАТ

з дисципліни: "Конструкції інженерних споруд"

на тему: ВИСЯЧІ МОСТИ

Вступ 3

1. Короткий історичний нарисрозвитку висячих та вантових мостів 5

2. Сталева веселка мостів 8

3. Особливості архітектури металевих мостів. 12

4. Особливості архітектури залізобетонних мостів 13 Список використаної літератури 16

Вступ

Висячі конструкції- будівельні конструкції, в яких основні елементи, що несуть навантаження, наприклад, троси, кабелі, ланцюги, сітки, листові мембрани тощо, випробовують тільки зусилля, що розтягують. Робота висячих конструкцій на розтяг дозволяє повністю використовувати механічні властивості високоміцних матеріалів (сталевого дроту, капронових ниток та ін), а незначна вага їх дає можливість перекривати споруди з найбільшими прольотами. Висячі конструкції порівняно прості в монтажі, надійні в експлуатації, вирізняються архітектурною виразністю. Недоліками висячих конструкцій є наявність розпорів та великої деформативності під дією місцевого навантаження. Для сприйняття розпорів влаштовуються анкерні фундаменти або звані контурні конструкції (кільця, що оперізують по периметру висячих конструкцій). Зменшення деформативності висячих конструкцій досягається введенням стабілізуючих елементів - відтяжок, розкосів, балок жорсткості, додаткових поясів, а також наданням висячих конструкцій форми, що допускає попередню напругу. Геометрично незмінні висячі конструкції, Виготовлені з прямолінійних елементів (вантів), називаються вантовими. Висячі конструкції можуть бути плоскими та просторовими. Найпростіший вид плоскої висячої конструкції - закріплений на опорах трос із підвішеними до нього елементами, що сприймають місцеве навантаження. Сучасні плоскі висячі конструкції застосовуються головним чином у висячих мостах, висячих покриттях, дорогах канатних, підвісних переходах трубопроводів (рис. 1) і т.п.

Висячий міст -міст, у якому основна несуча конструкція виконана з гнучких елементів (кабелів, канатів, ланцюгів та ін.), що працюють на розтяг, а проїжджа частина підвішена. У сучасних висячих мостах широко застосовують дротяні кабелі та канати з високоміцної сталі з межею міцності 2-2,5 Гн/м 2 (200-250 кгс/мм 2), що суттєво знижує власну вагу моста та дозволяє перекривати великі прольоти. Поряд з цим висячі мости мають малу жорсткість внаслідок того, що при русі тимчасового навантаження мостом кабель (ланцюг) змінює свою геометричну форму, викликаючи великі прогини пролітної будови. Для зменшення прогинів висячі мости посилюють у рівні їхньої проїзної частини поздовжніми балками або фермами жорсткості, що розподіляють тимчасове навантаження і зменшують деформацію кабелю. Висячі мости, в яких проїжджа частина підтримується геометрично незмінною висячою формою з прямолінійних канатів - вантів, називаються вантовими. Висячі системи застосовують головним чином для автодорожніх та міських мостів ( Рис. 1 ). Найбільший висячий міст, споруджений в 1965 при вході в нью-йоркську бухту Веррацано (США), має середній проліт завдовжки 1298 м ( Рис. 2 ).

Малюнок 1. Пішохідний висячий міст через річку. Днепр у Києві. 1956-1957р.

Малюнок 2. Висячий міст у бухті Веррацано. 1965г

Короткий історичний нарис розвитку висячих та вантових мостів

Ідея застосування гнучких розтягнутих елементів рослинного походження (ліани, бамбук) для перекриття річок та ущелин виникла, очевидно, на зорі людського суспільства. Досить достовірні історичні дані свідчать про будівництво таких мостів у Стародавньому Єгипті, Південно-Східної Азії, Центральної та Південної Америки.

Перехід від примітивних конструкцій висячих мостів до сучасних систем відноситься до XVII-XVIII ст і пов'язаний з іменами Веррантіуса (Іспанія), Пойє (Франція) і Фінлея (Англія), який отримав на свою висячу систему патент.

Перший періодрозвитку висячих мостів, що відноситься до XVIII ст., представлений невеликими ланцюговими містками:

· 1741 р., Англія, р. Тисе, проліт L = 21 м,

· 1785 р., Німеччина, нар. Лаан, проліт L = 38 м,

· 1796 р., США, L = 29 м та інші.

Другий період- ХІХ ст. - характерний широким використанням нових матеріалів (чавуну, сталі), що дало потужний імпульс розвитку висячих мостів.

До 1809 р. в Америці було збудовано близько 40 висячих мостів. У 1814 р. у Лондоні споруджено пішохідний місток прольотом 32 м, ланцюги якого складені з плоских ланок, з'єднаних болтами. У 1816 р. вперше ланцюг був замінений дротяним кабелем.

1820, Англія, нар. Твід, L = 110 м – перший висячий міст під екіпажну їзду.

1834 р., у м. Фрейбурзі французькими інженерами збудовано один із видатних мостів Європи прольотом 265 м. Міст надзвичайно мальовничий, він буквально ширяє над гірською долиною.

1883, США, Нью-Йорк, Бруклінський міст, L = 486 м, дозволив майже вдвічі збільшити світовий рекорд за величиною прольоту. Приклад справжньої монументальної споруди: ефект розмаїття масивних кам'яних пілонів і ажурної павутини кабелів, вант, підвісок (три площини). Напевно, найпопулярніший міст у поетів, художників, письменників – досить згадати вірш В.В. Маяковського "Бруклінський міст".

1895, Англія, нар. Темза – Тауерський міст-замок, L = 63 м, – свого роду символ Лондона, його пам'ятка, характерною особливістю якої є поєднання середньої розвідної прогонової будови та двох бічних – висячих.

Третій період- Нинішнє століття - характерне бурхливим розвитком висячих мостів, використанням досягнень науки і техніки.

1903, США, м. Нью-Йорк, Вільямсбурзький міст, L = 488 м.

1930, США, м. Детройт, L = 564 м, перший висячий міст, що вийшов на перше місце серед усіх систем мостів по довжині прольоту, перевершивши Квебецький міст прольотом 548 м (металева консольно-підвісна ферма).

1931 р., США, нар. Гудзон, L = 1067 м - перший міст, що перевершив кілометровий проліт, що остаточно закріпив перевагу висячих систем.

1937 р., США, м. Сан-Франциско, міст Золоті Ворота, L = 1280 м, предмет національної гордості американців (на святкуванні 50-річчя моста 1987 р. зібралося 150 000 осіб), отримав багато призів за красу, особливий ефект помаранчевий кабель на фоні синього океану.

1965 р., США, м. Нью-Йорк, міст "Верразано-Нерроуз", L = 1298 м - останній американський світовий рекорд, що залишився рекордом Америки.

1981, Великобританія, протока Хамбер, L = 1410 м.

Перші висячі мости в Росії побудовані в Петербурзі в 1820-1830-ті рр.:

1823 р., пішохідний місток у Єкатерингофському парку прольотом 15,2 м;

1824 р., Пантелеймонівський міст через річку. Фонтанку біля Літнього саду, L = 40 м (розібраний 1905 р. після руйнування сусіднього Єгипетського мосту при проході кавалерійського загону).

Деякі пішохідні висячі містки того періоду збереглися досі: Поштамтський (через Мийку), Банківський та Левовий (через канал Грибоєдова).

1836 р., м. Брест-Литовськ, перший у Росії висячий міст на дротяних канатах, L = 89 м.

1847 р., м. Київ, нар. Дніпро, чотирипролітний міст, L = 134 м, зруйнований білополяками у 1920 р.

У XX ст. на території СРСР побудовано ряд висячих мостів великих прольотів під трубопроводи (р. Амударья, L = 660 м; р. Дніпро, L = 720 м) і тимчасовий міст прольотом 874 м через Волгу під конвеєрну лінію при будівництві ГЕС.

Таблиця 1. Найбільші висячі мости світової практики

Країна	Місто (місце)	Перешкода	Проліт, м	Рік завершення будівництва	Назва мосту
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1990	1998	Akashi-Kaikyo (Акасі)
Данія	Хальсков-Спроге	протока	1624	1997	Великий Бельдт
Сянган (Гонконг)	о. Лантау	протока	1413	1997	Tsing Ма (Цзін-Ма)
Великобританія	м. Гуль	затока Хамбер	1410	1981	Humber (Хамбер)
США	м. Нью-Йорк	нар. Гудзон	1298	1965	Verrazano-Narrows (Верразано-Нерроуз)
США	м. Сан-Франциско	затока	1280	1937	Golden Gate (Золоті ворота)
Швеція	Веда-Хорне	протока	1210	1997	Хога Хустен
США	Мічіган	протока Макінак	1158	1957	Великий Мак
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1100	1988	1) Seto Ohashi (Сето Охасі) 2) Minami Bisan Seto (Мінамі Бісан Сето)
Туреччина	м. Стамбул	протока Босфор	1090	1988	Фатах Султан Мехмет
Туреччина	м. Стамбул	протока Босфор	1074	1973	Босфорський
США	м. Нью-Йорк	нар. Гудзон	1067	1931	Дж. Вашингтона
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1030	1999	Курусіма-З
Японія	о. Хонсю - о. Сікоку	протока	1020	1999	Курусіма-2
Португалія	м. Лісабон	нар. Тахо	1013	1966	Міст 25 квітня (Вінте е Сінко де Абріл)
Великобританія	м. Едінбург	затока Форт	1006	1964	Forth (Фортський міст)

Деякі відомості про перші вантові мости: 1817 р., Англія, пішохідний міст, L = 33,5 м. 1868 р., м. Прага, нар. Влтава, L=146 м, вантова ферма. 1909, Франція, міст Кассагне, L = 156 м, побудований інженером Жискляром.

Велику увагу будівництву мостів з вантовими фермами приділяли у 1930-1940 роках. в СРСР (р. Магана, L = 80м; р. Сурхоб, L = 120 м; р. Нарин, L = 132 м; р. Заревшан, L = 145 м).

Загальні відомості про найбільші висячі мости світової практики, у тому числі споруджувані, наведені в таблиці 1.

У висячих металевих мостах головними несучими елементами є кабелі або ванти, що працюють на розтяг.

Кабелі виготовляють із кручених дротяних канатів, а при особливо великих прольотах – із потужного пучка паралельних дротів. Кабель, що має у прольоті (по фасаду мосту) криволінійне обрис, проходить над вершинами пілонів і у вигляді відтяжок закріплюється кінцями в підвалинах. кабелю за допомогою підвісів підвішують балки жорсткості з конструкцією проїжджої частини моста. У вантових мостах балки жорсткості підтримуються прямолінійними похилими відтяжками, закріпленими на пілонах. Ці похилі елементи із сталевих кручених дротяних канатів або паралельних високоміцних дротів називають вантами. Бувають також мости з байтовими фермами, утвореними з прямолінійних відрізків сталевих канатів, з'єднаних між собою у вузлах. Схема та геометричні розміривантової ферми повинні бути обрані так, щоб за будь-яких впливів розрахункових навантажень всі її елементи працювали тільки на розтяг.

Кручені канати для кабелів і вантів висячих мостів роблять із сталевого оцинкованого холодного дроту з межею міцності 1500-1800 МПа. Завдяки високій міцності сталевих дротяних канатів вага висячих мостів виходить найменшою, що дає можливість перекривати ними дуже великі прольоти. Найбільший по прольоту висячий міст із кабелем, побудований 1964 р. у Нью-Йорку, перекриває проліт 1300 м. Прольоти мостів із вантами досягають 300 м і більше.

Висячі мости з кабелем.. Найвигідніша величина стріли зазвичай становить близько 1/8 – 1/9 прольоту.

За різних положень тимчасового навантаження кабель змінює своє геометричне обрис. Наприклад, при завантаженні тимчасовим навантаженням лівої половини прольоту (рис. 19.4 а) кабель сильно провисає в цьому напівпрольоті за рахунок правого. В результаті прогонова будова значно прогинається в завантаженій половині прольоту вниз і в незавантаженій вгору, утворюючи двохвильову (S-подібну) форму лінії прогину моста. Щоб зменшити великі прогини, які викликаються деформаціями кабелю, влаштовують балки (або ферми) жорсткості (див. рис. 19.4 а). Чим більша висотабалки жорсткості, тим менше прогини висячого мосту під тимчасовим навантаженням.

Відомі й інші способи збільшення жорсткості висячих мостів, наприклад прикріплення кабелю в середині прольоту до балки жорсткості або пристрій. похилих підвісок, що перетворюють систему на своєрідну ферму (рис. 19.4, в).

Висячі мости в залежності від способу закріплення кінців кабелю поділяють на розпірні і безрозпірні. У безрозпірних мостах, які також називають висячими мостами з сприйнятим розпором, горизонтальні складові Нзусилля у відтяжці та кінцевих частинах кабелю (рис. 19.4, б)передаються балці жорсткості і тільки вертикальні складові вимагають закріплення в підвалинах. Через передачу розпору на балки жорсткості зростає витрата на них металу, зате традиції мають менший обсяг, ніж у розпірних мостах. Тому безрозпірні висячі мости застосовують для порівняно невеликих прольотів не більше 200-300 у разі, коли через погані грунти бажано звільнити підвалини від передачі їм розпору.

У висячих мостах на кабель передають все постійне навантаження прогону, включаючи вагу балок жорсткості з конструкцією проїжджої частини. Для цього застосовують спеціальні способи монтажу та конструктивні заходи.

Сталеві дротяні канати, що використовуються для кабелів, зазвичай мають хрестову звивку, при якій дроти в пасмах і самі пасма навиті в протилежні сторони (рис. 19.5, а). Товщина дротів у канатах становить 3-5 мм. Проти іржавлення дроту покривають оцинковуванням і, крім того, заповнюють проміжки між дротиками, пасмами та канатами (в кабелі) антикорозійним мастилом. Застосовують також щільні або закриті канати, у яких зовнішні шари мають дроти фасонного перерізу (рис. 19.5, б),що запобігають внутрішнім дротам від проникнення до них вологи.

Кабелі утворюють з декількох рядів канатів, стягнутих сталевими хомутами (рис. 19.5, в),до яких прикріплюють підвіски із сталевих тяжів або кручених дротяних канатів. У мостах особливо великих прольотів кабель часто роблять із великої кількості паралельних дротів. Кабель виготовляють на місці, поступово навішуючи послідовні нитки дроту за допомогою прядильних коліс, що рухаються вздовж кабелю. Такий спосіб називають прядінням кабелю. Навішені дроти обжимають, обмотуючи м'яким дротом і зазвичай покривають ще захисною оболонкою.

Пілони сучасних висячих мостів зводять металевими або, рідше, залізобетонними. Пілони є потужними стійками, шарнірно оперті або защемлені нижнім кінцем на опорах. Пілони, шарнірно оперті нижнім кінцем, прийнято називати хитними. Кабель проходить над вершинами пілонів і спирається на них за допомогою литих сталевих подушок.

У поперечному напрямку стійки пілонів пов'язують між собою розпірками (рис. 19.5, г), апри великій висоті- Систем поперечних елементів. Іноді стоякам пілона надають нахил у поперечному напрямку (рис. 19.5, д).У деяких випадках знаходять застосування пілони у вигляді стійок, що окремо стоять.

Кінці кабелів або відтяжок закріплюють у масивних бетонних чи залізобетонних засадах; при міцному скельному ґрунті можливе безпосереднє закріплення в ньому кінці кабелів. Сталеві канати, що становлять кабель, зазвичай розводять віялоподібно і закріплюють кожен за допомогою анкерних стаканів (рис. Л9.5, е)..Для цього кінець кожного каната розплітають, заводячи в порожнину склянки анкерної і заливають розплавленим цинковим, алюмінієвим або іншим сплавом. У безрозпірних висячих мостах кабель закріплюють на кінці балки жорсткості (рис. 19.5, ж)або обводять через торець балки та закріплюють у кладці устою.

Балки жорсткості висячих мостів можуть бути у вигляді балок із суцільною стінкою, гратчастих ферм та коробчастої конструкції.

Залежно від схеми висячого мосту балки жорсткості можуть бути розрізними (див. рис. 19.4, а) та нерозрізними (див. рис. 19.4, б, в).Балки розташовують у площинах кабелів (рис. 19). 5,з),або приймають інше їхнє розташування, виходячи з конструктивних міркувань. Підвіски прикріплюють безпосередньо до балок жорсткості, до поперечних балок проїжджої частини і до них до 1" солей. Між балками жорсткості встановлюють вітрові зв'язки. нових мостахбалку жорсткості влаштовують у вигляді єдиної коробчатої конструкції з обтічно обрисом для зменшення впливу вітру (рис. 19.5, і).

Байтові мости.Ці мости з балкою жорсткості, що підтримується системою похилих вантів, що спираються на пілони, як різновид висячих мостів набули за останні роки широкого поширення.

У вантових мостах балку жорсткості виготовляють нерозрізною, а ванти мають у своєму розпорядженні симетрично по обидва боки пілонів. Крайні ванти в берегових прольотах закріплюють нижніми кінцями, над. опорами з тим, щоб вертикальні складові зусиль цих вантів передавалися безпосередньо опорам. Горизонтальні складові зусиль всіх вантів передаються балці жорсткості.

Ванти можуть бути закріплені на пілонах по-різному. Якщо вони віялоподібно спускаються від вершини пілону до балки жорсткості (рис. 19.6 а), то система буде радіальною. Якщо ванти оперти на пілони у кількох точках з їхньої висоті і розташовуються паралельно одне одному, систему називають «арфа» (рис. 19.6, б). Міст з вантами може мати лише один пілон (рис. 19.6, в).У поперечному перерізі моста зазвичай влаштовують дві площини ван-тів і пілонів (див. рис. 19.6 а). На дорогах з розділювальною смугою можуть бути застосовані одностійкові пілони, встановлені по поздовжній осі моста. В цьому випадку ванти розташовують теж в осьовій площині (єм. рис. 19.6, б) або направляють їх від вершин пілонів похило до країв моста (див. рис. 19.6, в).

Співвідношення прольотів у трипрогонових вантових мостах зазвичай становить 1: 2,5: 1, а в двопрогонових - 1: 1,5-4-1: 2. Гідність мостів з балкою жорсткості та вантами-велика їх жорсткість порівняно з кабельними мостами.

У вантових мостах з балкою жорсткості ванти роблять із кручених дротяних канатів тих самих видів, які застосовують для кабелів. Кожен вант утворюють із пучка канатів, закріплених нижніми кінцями за допомогою анкерних склянок до балок жорсткості. На пілонах ванти зазвичай проходять безперервно і передають ними свої зусилля з допомогою опорних частин.

При спиранні на пілон кількох вантів на різній висоті (система «арфа») один з них, зазвичай верхній, закріплюють нерухомо, обводячи його. сідлоподібної подушці. Інші ванти спирають за допомогою поздовжньо рухливих опорних, чаєте або шарнірно.повертається балансира (рис. 19.6, г).

Мости - невід'ємний атрибут майже кожної річки, вони допомагають долати перешкоди, завдяки їм відстані стають меншими, і добиратися з пункту "А" до пункту "Б" виявляється комфортнішим і швидшим. З появою нових матеріалів та технологій складні конструкції переправ стають реальністю.

Що таке міст

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

Класифікація конструкцій мостів

Види мостів можна кваліфікувати за кількома критеріями:

• за основним призначенням використання;
• конструктивному рішенню;
• будівельних матеріалів;
• залежно від довжини;
• за терміном експлуатації;
• Залежно від принципу роботи.

З того часу, як людина перекинула дерево з одного берега річки, щоб дістатися на інший, пройшло чимало часу і докладено багато зусиль у будівництві інженерних споруд. В результаті з'явились різні видиконструкцій мостів. Розглянемо їх докладніше.

Балочні

Матеріалами для будівництва є сталь, її сплави, залізобетон, а першим матеріалом було дерево. Основними елементами несучих конструкцій цього типу є балки, ферми, які передають навантаження на опори основи моста.

Балки і ферми складають частину окремої конструкції, що має назву "проліт". Прольоти бувають розрізними, консольними та нерозрізними, залежно від схеми з'єднання з опорами. Перші з них мають по дві опори з кожного краю, нерозрізні можуть мати більше опор, залежно від необхідності, а у консольного мосту прольоти виходять за опорні точки, де з'єднуються з наступними прольотами.

Арочні

Для виготовлення використовуються сталь, чавун, залізобетонне лиття або блоки. Першими матеріалами для будівництва цього типу мостів були камені, камені або складені з них монолітні блоки.

Основою конструкції є арка (склепіння). З'єднання кількох арок автомобільним чи залізничним полотном є арковим мостом. Полотно дороги може мати два розташування: над конструкцією чи під нею.

Одним із різновидів є гібрид - арочно-консольний міст, де дві піварки з'єднуються у верхній частині і нагадують букву «Т». Аркова конструкція може складатися з одного прольоту, і тоді основне навантаження посідає крайні опори. Якщо міст складається з кількох з'єднаних конструкцій, тоді навантаження розподіляється на всі проміжні та 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 у стабільному стані, пілони монтують на протилежних берегах, між ними простягають тросове з'єднання до землі, де воно надійно закріплюється. До протягнутих горизонтальних тросів кріплять вертикальні, також приєднуючи ланцюги, які будуть підтримувати полотно моста. Жорсткість полотну надають балки та ферми.

Вантові мости

Будівельні матеріали – сталь, залізобетон. Як і у підвісних аналогів, їх конструкція передбачає пілони та троси. Відмінність полягає в тому, що вантове з'єднання є єдиним, яке пов'язує конструкцію всього моста, тобто троси кріпляться не до горизонтально натягнутих носіїв, а безпосередньо до кінцевих опор, через що конструкція набуває великої жорсткості.

Понтони

«Плавучі» переправи не мають жорсткого каркасу та зв'язку з берегом. Їх конструкція збирається з окремих секцій із рухомим з'єднанням. Різновидом цього виду мостів є напливні переправи. Найчастіше вони є тимчасовими спорудами, які використовують досі встановлення льоду на водних перешкодах. Вони небезпечні у період сильного хвилюванняна воді, ускладнюють судноплавство, а пересування ними має обмеження для багатотонних вантажних машин.

Металеві мости

Більшість сучасних мостів передбачає використання металу в несучих частинах конструкцій. Досить довгий час металевий міст вважався найміцнішим видом 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 із металевих з'єднань.

Конструкції з металу мають переваги, що перебувають у простоті збору, тому майже всі види залізничних мостів зводяться з цього матеріалу. Металеві частини виготовляються промисловим способомна заводі, у своїй розмір може регулюватися. Залежно від вантажопідйомності механізмів, за допомогою яких проводитиметься монтаж, формуються заводські заготівлі майбутнього цільного з'єднання.

Зварити конструкцію із 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

Як матеріал для будівництва мостів рідко використовується залізо через його погану стійкість до корозії. Затребуваним матеріалом стала високоміцна сталь та її з'єднання. Її чудові експлуатаційні якості можна оцінити на таких проектах, як вантові види мостів з величезними прольотами. Прикладом може бути Московський міст через Дніпро у Києві чи Обухівський міст у Санкт-Петербурзі.

Пітерські легенди

У Петербурзі в достатку представлені різні види мостів, є й старовинні, які стали символами минулої епохи, але їхнє призначення не змінилося, хоча й обросло флером історій та романтики. Так, Поцілунків міст через притягує туристів своєю назвою, але походить воно від прізвища купця Поцілунка, чий питний будинок «Поцілунок» розташовувався поруч із переправою, і до романтичних поривів, назва не має відношення.

Цікавими легендами обріс Ливарний міст, причому драматургічний сюжет виник одразу під час його закладання. Вважається, що одним із заставних каменів опор став жертовний камінь Атакан. Тепер він наганяє тугу на перехожих та провокує самогубства. Щоб задобрити "кривавий" валун, деякі городяни кидають із мосту в Неву монетки та ллють червоне вино. Також багато хто стверджує, що на Ливарному можна зустріти привид Леніна.

П'ять найдовших мостів Росії

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

• у Владивостоці. Довжина споруди становить 3100 м, відкриття відбулося у 2012 р. Вперше про її необхідність замислились у 1939 р., але здійснили на сучасному етапі.
• Міст у Хабаровську. Його довжина становить 3891 м. Він має два яруси. По нижньому відкрито залізничний рух, а по верхньому – автомобільний. Його зображення прикрашає п'ятитисячну купюру.
• Міст на річці Юрібей. Він розташований за Полярним колом у Ямало-Ненецькому автономному окрузі. Довжина конструкції – 2893 м.
• Міст через Амурську затоку має довжину 5331 м. Був відкритий у 2012 р. Він цікавий системою освітлення, що допомагає економити до 50% електроенергії.
• через Волгу в Ульяновську. Його довжина – 5825 м. Будівництво велося протягом 23 років.