История мостостроения Основные понятия Пересечение реки

История мостостроения

Основные понятия Пересечение реки с дорогой или другой транспортной артерии представляет собой мостовой переход. Мостовой переход – это комплекс инженерных сооружений состоящий из собственно моста, подходов к нему и регуляционных сооружений , предназначены для плавного пропуска воды под мостом. Мост искусственное сооружение для пропуска дороги через водоток состоящий из опор и пролетных строений, перекрывающий пространство между опорами.

Краткий исторический очерк мостостроения По мере развития производительных сил, возникновение товарного обмена постройка дорог становится жизненной необходимостью. Дороги прокладывают и через реки , перекрывая их мостами Первые мосты появились в древневосточных и античных рабовладельческих государствах они были построены из дерева , а позже из камня. В Древней Руси богатой лесами до конца 15 века строили исключительно деревянные мосты. Первыми каменным мостом в России был Троицкий каменный мост, построен около 1500 г.

Великие мостостроители • Знаменитый инженер, создатель более 50 мостов, Патон Евгений Оскарович родился 5 марта 1870 года в Ницце. Его отец, Оскар Петрович, был русским консулом и имел возможность дать сыну достойное образование. Выбрал немецкое инженерное, и Евгений окончил Дрезденский политехнический институт. Позже он завершил своё образование в стенах Петербургского института инженеров путей сообщения. возвел мосты через Рось в Корсуне, Куру в Тифлисе и Тясмин в Звенигороде

И. П. Кулибин предал значение тому, что в его время не существовало постоянных мостов через реку Неву. В последствии, после нескольких предложений он разработал в 1776 г. проект арочного однопролётного моста через Неву. Длина арки - 298 метров. Арка была спроектирована из 12 908 деревянных элементов, скреплённых 49 650 железными болтами и 5 500 железными четырёхугольными обоймами.

• Проскуряков Лавр Дмитриевич (1859 -1926) Крупный ученый в области мостостроения и металлических конструкций. Развил теорию о наивыгоднейшем очертании сквозных металлических ферм и ввел в нашей стране современную треугольную решетку ферм. Спроектировал большое количество мостов, экономичных и легких, с фермами нового типа (мосты через реки Нарву, Западный Буг, Волхов, Оку, Амур, Енисей и др. ). За проект Енисейского моста (1896), непревзойденного по легкости конструкции, был удостоен золотой медали на Всемирной выставке в Париже в 1900 г. С 1896 г. профессор Московского инженерного училища (ныне Московский институт инженеров железнодорожного транспорта).

Классификация мостов По характеру преодолеваемых препятствий различают мост(через водоток), виадук(через долину, ущелье, рис. 4), путепровод (через дорогу , рис. 5), эстакаду(через городскую или заводскую территорию, рис. 6)

По назначению мосты бывают: • Железнодорожные, автодорожные , городские, пешеходные , под совмещенную езду, акведуки(для водоснабжения городов) • По материалу мосты подразделяют на: деревянные , каменные , металлические , железобетонные , бетонные.

Статическая схема мостов

Деревянные мосты • Строительство железных дорог , начатое в начале 19 века потребовало сооружения большого количества мостов, в том числе и через и крупные водные преграды.

В связи с этим возникла необходимость система деревянных пролетных строений для перекрытия больших пролетов. В 1820 г. архитектором Гау разработана многорешётчетых ферм из досок с соединением на деревянных нагелях

Недостатки древесины • Дерево , как строительный материал обладает рядом существенных недостатков , которым прежде всего относятся: низкая долговечность, в связи с возможностью его загнивания, изменение объема в зависимости от влажности древесины , что приводит к растройству соединений; возгораний. • Деревянные мосты не защищенные от загнивания (древесина не обработанная антисептиком), срок службы 10 лет. При использовании защиты от загнивания срок службы значительно удлиняется (до 30 -40 лет)

Преимущество деревянных мостов • Возможность их быстрого сооружения из местных материалов. Это преимущество эффективно используют при строительстве новых железных дорог в отдельных лесных районах, что позволяет значительно снизить строительную стоимость мостов и повысить темпы строительства. • Временные деревянные мосты широко используются при восстановлении железных дорог , а также на обходах в период строительства или реконструкции постоянного моста , различных подъездных участков железных дорог.

Железобетонные мосты • Железобетон , как строительный материал отличается высокой прочностью, а конструкции из него высокой жесткостью и значительной долговечностью.

• Эксплуатация железобетонных мостов проще , так как не требует периодической окраски . Поэтому расходы по содержанию железобетонных мостов меньше , чем стальных. • Железобетонными пролетами строениями мостов перекрывают пролеты от самых малых (2 -3 м. ) до весьма значительных (305 м. ) • Для современного мостостроения характерно применение балочных , рамочных , арочных и комбинированных систем.

• Металлические мосты Металлическими мостами считаются мосты , имеющие металлические пролетные строения. Опоры таких мостов бывают, как правило бетонными , реже - железобетоными;

Достоинство металлических мостов • Является возможность максимальная индустриализации изготовлении (поточное изготовление элементов на завода) и скоростного монтажа из готовых элементов, в том числе укрепленными блоками, также снижение транспортных расходов. В сочетании с высокой удельной прочностью металла 9 высокой прочности при малом весе металлической конструкции)

• К особым система относятся разводные мосты, строящиеся только металлическими в больших городах и в устьях крупных рек, куда заходят морские суда с большим подмостовым габаритом

Балочные мосты Арочные мосты Рамные мосты Виды мостов Висячие мосты Вантовые мосты

Балочные мосты • Балочные мосты по своей конструкции и характеру работы — наиболее простые. Как и мосты других систем, они состоят из опор и пролетных строений, перекрывающих пространство между опорами и воспринимающих нагрузку.

• Особенностью мостов балочной системы является свободное опирание пролетных строений на опоры через шарнирно-подвижпые и шарнирнонеподвнжные опорные части. Первые допускают свободный поворот и продольное перемещение конца пролетного строения, а вторые — только поворот). В балочных мостах от вертикальных нагрузок (вес пролетных строений, подвижного состава, пешеходов и т. п. ) возникают только вертикальные давления на опоры. . • Опоры балочных мостов работают преимущественно на сжатие. Горизонтальные нагрузки на опоры появляются в результате торможения транспорта, давления ветра, льда и навала судов, некоторых других факторов.

• Арочные мосты мост с пролётными строениями, основными несущими конструкциями которых служат арки или своды. Характерные особенности арочного моста передача опорам не только вертикальных, но и горизонтальных усилий (распора), а также работа арок (сводов)

• Каменные арочные мосты известны с древнейших времён. Современные арочные мосты строят из железобетона (главным образом) или из стали. В отдельных случаях возводят безраспорные арочные мосты со специальными элементами (затяжками), воспринимающими распор. Арочные мосты обычно устраивают с ездой поверху, они отличаются лёгкостью конструкций и архитектурной выразительностью.

• Рамные мосты Рамой называется конструкция, в которой пролетное строение и опоры представляют собой единое целое. При этом пролетное строение работает как балка с упруго закрепленными концами и опоры испытывают большие изгибающие усилия.

• Главным достоинством рамных мостов является малый расход железобетона. Немаловажным обстоятельством является то, что из-за облегченности конструкции опор рамные мосты используются для устройства путепроводов и эстакад, так как для тех и других должна быть обеспечена хорошая видимость при пропуске под ними транспортных потоков. Рамные мосты возводят двух основных разновидностей: бесшарнирные, концы которых жестко заделаны в опорах; с шарнирным опиранием на фундаменты.

Висячие мосты • в котором основная несущая конструкция выполнена из гибких элементов (кабелей, канатов, цепей и др. ), работающих на растяжение, а проезжая часть подвешена. Работа висячих конструкций на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов

Вантовые мосты • тип висячего моста, состоящий из одного или более пилонов, соединённых с дорожным полотном посредством прямолинейных стальных тросов —вантов

• Вантовый мост это тип висячего моста, состоящий из одного и более пилонов, которые соединены с дорожным полотном посредством прямолинейных стальных канатов - вантов. В отличие от висячих мостов, где дорожное полотно поддерживается вертикальными тросами, прикрепленными к протянутым по всей длине моста основным несущим тросам, у вантовых мостов тросы (ванты) соединяются непосредственно с пилоном. Свое распространение вантовые мосты получили в 50 -х годах прошлого века и с тех пор активно применяются на автодорогах для перекрытия пролетов более 300 метров.