Современные мосты. Виды мостов

Подлинную революцию в мостостроении произвели портландцемент и массовое производство стали (XIX в.). Цемент-ос­новной компонент бетона, который ши­роко используется при возведении опор, быков и арок любой требуемой формы. Хорошо замешанный бетон после затвер­девания имеет исключительно высокую прочность на сжатие, но очень низкую прочность на растяжение. Сталь же вы­держивает большие напряжения как на сжатие, так и на растяжение, поэтому она идет на изготовление ферм, обладающих гораздо большей прочностью, чем дере­вянные. Высокопрочные тросы из сталь­ной проволоки способны поддерживать огромные подвесные мосты.

Виды мостов. Мосты бывают балочные, арочные, вися­чие (например, вантовые) и консольные.

Конструкции мостов: балочные [А], арочные [Б], висячие [В] и консольные [Г]. Три главных элемента ж.-д. моста в Форте [Д]- консольные. Концы моста опираются на две стальные балки. Нижний элемент конструкции [Е] представляет собой арку. Проезжую часть подвесного моста [Ж] поддерживают стальные тросы, натянутые на высокие береговые опоры. Два подъемных крыла лондонского моста Тауэр [Г, 3]-кон­сольные. Вершины башен соединяет изящная ферма.

Мосты балочной конструкции пред­ставляют собой балки с настилом, соеди­няющие две опоры. Таким балкам прихо­дится выдерживать сжатие в верхней части и растяжение - в нижней. В местах их соединения с опорами действуют на­пряжения других видов. Балка может иметь несколько форм: полую коробча­тую, форму рамы или фермы.

Арочный мост можно сконструировать так, что ни одна из его частей не будет на­пряжена. Для строительства таких мо­стов применяют бетон. В случае железо­бетонной конструкции мост выигрывает в красоте и даже в стоимости. Поэтому большинство арочных мостов строят из железобетона.

Висячие мосты состоят в основном из настила, подвешенного к двум или более тросам, натянутым между высокими башнями. Тросы делают из высокопроч­ной стальной проволоки, поэтому они выдерживают огромный вес. Башни на­ходятся под сжатием, а настил, обычно состоящий из длинных тонких ферм (ис­пользуемых как полые балки), подвеши­вается через небольшие расстояния по всей длине моста.

Консольные мосты поддерживаются двумя балками, каждая из которых зак­реплена на одном конце. В отличие от обычной балки, закрепленной на обоих концах, консоль подвержена растяжению в верхней части и сжатию - в нижней.

Существует множество мостов, соче­тающих в себе разные типы конструкций. Натяжной хордовый мост, например, со­стоит из длинной балки (обычно стро­пильной фермы), частично поддерживае­мой стальными канатами, закрепленны­ми на одной башне с одного, а на двух и более башнях - с обоих концов моста. Большинство консольных мостов строят таким образом, что между двумя кон­сольными плечами, закрепленными на опорах, остается зазор; его перекрывают обычной балкой. Разводные мосты типа известного лондонского моста Тауэр кон­струируют с использованием консольных плеч или «подъемных крыльев».

Мост – это не просто один большой пролет; без соответствующего основания для опор или башен конструкция рухнет в воду. Большинство современных мос­тов строят на железобетонном фундамен­те, обычно покоящемся на скальном ос­новании. При их проектировании необхо­димо учитывать размывающее действие течений, столкновения со льдом и даже подвижки грунта, вызываемые зем­летрясениями. Если твердые скальные по­роды залегают слишком глубоко, фунда­менты можно строить на опорах, погру­женных в подпочвенный слой.

Длина консольного моста в Калькутте (пятого в мире) - 453 м. Две его главные опоры построены после проходки 21 верти­кального ствола в песчаном грунте до слоя водонепро­ницаемой глины. Мост открыт в 1943 г.