Автомобильные металлические мосты

Автомобильные металлические мосты проектируют, как правило, неразрез­ными или консольными с пролетами более 60 м. Использование неразрезных пролетных строений нашло большое применение в мостостроении. Это предоп­ределяется их техническим преимуществом и, прежде всего, простотой изготов­ления. Большое значение имеют и соображения эстетического порядка: просто­та и строгость форм балочных мостов, их спокойные силуэты, не поднимающи­еся высоко над рекой. Они хорошо вписываются в ландшафт города, не искажая его архитектурной панорамы (рис. 6.15).

Первым крупным стальным балочным мостом является Дейцерский мост через Рейн в Кёльне, сооруженный в 1947 - 1948 гг., взамен разрушенного цеп­ного. Главный пролет его достигает 184 м. Такой пролет кажется нереальным для мостов балочного типа (рис.6.16).

В выборе именно балочного типа пролетных строений Дейцерского моста большую роль сыграли архитектурные соображения. Авторы проекта справед­ливо полагали, что пологое очертания моста создает наилучшие условия для восприятия панорамы Кёльна. Дейцерский мост открыл новый этап в развитии архитектуры мостов, отмеченный возросшим вниманием к архитектурно - гра­достроительным проблемам мостостроения. Слегка изогнутая, как бы стелю­щаяся над водами Рейна длинная лента стальной балки, контрастно подчеркну­та массивами опор, облицованных рустованным камнем, производит сильное впечатление смелыми пропорциями своих балок и лаконизмом их форм.

Еще более смелы размеры стальных балок моста через Рейн на автодороге Дюссельдорф - Нойес (рис.6.17,6). Его неразрезные балки, скомпонованные по схеме 103-206-103 м, имеют коробчатое сечение с четырьмя продольными стен­ками. Высота сечения изменяется от 7,8 м над промежуточными опорами до 3,3 м в середине главного пролета (1/33 и 1/66 - величины главного пролета). В от­личие от Дейцерского моста проезжая часть Дюссельдорф - Нойсс почти гори­зонтальна. Нижний пояс его балок в центральных частях пролетов тоже прочер­чен по прямым линиям, поэтому мост Дюссельдорф - Нойсс по сравнению с Дейцерским выглядит строже и суше.

Применение высокопрочной стали и настила из ортотропных плит привело к быстрому распространению балочных мостов с пролетами свыше 150 - 200 м. Наибольшая длина пролета (261 м) была достигнута при сооружении трехпро­летного балочного моста через Саву в Белграде (рис. 6.17,в). Эта величина оста­ется рекордной для балочных мостов со сплошными стенками. Огромные изги­бающие моменты, возникающие в неразрезных балках над промежуточными опорами, вынудили сильно увеличить в этих местах высоту балок. Она превы­шает высоту опор, и из-за этого мост кажется несколько приземистым и груз­ным, а его смелое конструктивное решение не производит должного художе­ственного эффекта.

Значительно интереснее скомпонован другой мост в Белграде, соединивший старую часть города с Новым Белградом - районом интенсивного строительства (рис. 6.17,г). Его длинная неразрезная балка опирается на сильно наклоненные подкосы, шарнирные опоры которых передают усилия на вынесенные вперед пяты береговых устоев. Концы балок опираются на вертикальные стойки, кото­рые способны воспринимать усилия разного знака (сжатие и растяжение) Сле­довательно, этот мост соединяет в себе черты и балочной, и рамной конструк­ции.

Применение наклонных покосов (опор) позволило на 44 м сократить сред­ний пролет балки, а это положительно сказалось на ее общих пропорциях. Так, высота балки в середине пролета около 4 м, т.е. 1/60, а над опорами - 1/38 от длины полного пролета моста (249,9 м). Этот мост благодаря наклонным опо­рам и анкеровке концов балок оказался экономичным, а его силуэт приобрел стройные пропорции. Наклонные опоры оказались не только технически рацио­нальными при столь значительном пролете, но и внесли в облик моста новые художественные качества, создав ощущение динамического прыжка над рекой.

Архитектурно - градостроительные соображения оказали решающее влия­ние на выбор именно балочного варианта моста, пересекающего Рейн в Кёльне неподалеку от Зоологического сада. Плавный изгиб Рейна позволяет обозревать кельтские мосты со многих точек и в разных ракурсах. И поэтому при их проек­тировании особое внимание было уделено взаимосвязи мостов с городским ландшафтом (рис. 6.18).

Излучина Рейна, асимметричный силуэт города подсказали авторам проекта мысль скомпоновать мост несимметричным, разместив в русле реки только одну опору, резко сдвинутую к правому берегу. Такое размещение было удобно для судоходства, но главными были все же архитектурно- композиционные мотивы.

Общая длина мостового перехода с подходами — эстакадами на обоих бере­гах составляет около 1300 м. Центральная часть моста представляет собой длин­ную 598-метровую четырехпролетную неразрезную балку сварной конструк­ции. В поперечном сечении балка состоит из двух «коробок» замкнутого профи­ля и проезжей части, выполненной в виде ортотропной плиты из стальных лис­тов толщиной от 12 до 26 мм, усиленных продольными и поперечными ребрами. Высота балки плавно меняется от 10 м над речной опорой до 3,6 м у левобереж­ного устоя и 3,9 - у правобережного.

Вертикальные стенки были усилены продольными и поперечными ребрами жесткости, подавляющее большинство которых расположено внутри «коробки». Тротуары мостов вынесены на консоли. Они в солнечную погоду отбрасывают на стенку балки четкую линию тени, которая зрительно скрадывает высоту бал­ки.

В архитектуре стальных балочных мостов доминируют два направления. К первому относятся сооружения, балки которых имеют криволинейные очерта­ния нижнего пояса. Такая форма наиболее точно отвечает эпюре изгибающих моментов в неразрезных балках. Криволинейные очертания нижнего пояса час­то используются в мостах, проезжая часть которых имеет выгнутый продоль­ный профиль в виде пологого горба, при этом контуры моста образуют спокой­ные «аккорды» плавных кривых линий. Ребра жесткости в мостах этой группы обычно располагаются не только на внутренней, но и на лицевой поверхности балок, образуя на их фасадах столь характерный для металлических конструк­ций ритм вертикальных линий. Таким образом, в облике таких мостов господ­ствует принцип технической правдивости форм.

Второе направление характеризуется тем, что в нем доминируют эстетичес­кие соображения. Это приводит к отходу от принципа технической правдивос­ти, но зато позволяет придать облику балочных мостов новые художественные качества. В мостах этой группы стальные неразрезные балки, в противоречие с эпюрой изгибающих моментов, очерчиваются параллельными поясами. Ребра жесткости приваривают только к внутренним поверхностям, оставляя нерасчле­ненными фасады балок. В итоге облик моста приобретает предельную четкость форм. Строгие прямые линии балок и их чистые фасады, зрительно «поддер­жанные» столь же лаконичными формами бетонных опор, выглядят очень эф­фектно.