Строительство мостов, коротко. 3 часть. История проектирования мостов.

Современные мосты, которым посвящена эта статья, возникли с появлением промышленного железа. Они развивались за последние 200 лет, поскольку инженеры стали лучше понимать возможности, присущие сначала чугуну, затем кованому железу и конструкционной стали и, наконец, армированному и предварительно напряженному бетону. Эти материалы привели к созданию конструкций мостов, которые полностью разошлись с конструкциями из дерева или камня, которые характеризовали мосты до промышленной революции. Промышленная мощь стала важным фактором в развитии мостов. Великобритания, ведущая промышленно развитая страна начала XIX века, построила самые значительные мосты того времени. Аналогичным образом, инновации возникли в Соединенных Штатах с конца 19-го века до середины 20-го века, а также в Японии и Германии в последующие десятилетия. Швейцария с ее высокоиндустриальным обществом также стала благодатной почвой для прогресса в строительстве мостов. В начале XXI века Китай построил ряд самых длинных в мире виадуков для своих высокоскоростных железных дорог.

Ранние деревянные и каменные мосты Древний мир Балочные мосты Первые мосты представляли собой просто поддерживаемые балки, такие как плоские камни или стволы деревьев, переложенные через ручей. Для долин и других более широких каналов — особенно в Восточной Азии и Южной Америке, где примеры все еще можно найти — веревки, сделанные из различных трав и лоз, связанных вместе, подвешивались в подвешенном состоянии для переправы в один ряд. Материалы были бесплатными и в изобилии, а затраты на рабочую силу были небольшими, поскольку работу выполняли рабы, солдаты или туземцы, которые использовали мосты в повседневной жизни. Некоторые из самых ранних известных мостов называются хлопчатобумажными (от латинского claperius, «куча камней»). Эти мосты были построены из длинных тонких каменных плит, образующих балочное настил, и из больших камней или глыб камней в качестве опор. Постбридж в Девоне, Англия, раннесредневековый мост с хлопушками, является часто посещаемым примером этого старого типа, который был распространен в большей части мира, особенно в Китае. Римские арочные мосты Римляне начали организовывать строительство мостов, чтобы помочь своим военным кампаниям. Инженеры и квалифицированные рабочие сформировали гильдии, которые были разосланы по всей империи, и эти гильдии распространяли и обменивались строительными идеями и принципами. Римляне также открыли природный цемент, называемый пуццоланом, который они использовали для строительства опор на реках.

Мост Сант-Анджело Римские мосты известны тем, что использовали форму круглой арки, которая позволяла иметь пролеты намного длиннее, чем каменные балки, и создавать мосты более прочные, чем деревянные. Там, где для более длинных мостов требовалось несколько арок, решающее значение имело строительство прочных опор. Это было проблемой, когда опоры нельзя было построить на камне, как в широкой реке с мягким руслом. Чтобы решить эту дилемму, римляне разработали перемычку — временное ограждение из деревянных свай, вбитых в русло реки в качестве оболочки, которую часто запечатывали глиной. Затем бетон заливали в воду внутри кольца свай. Хотя большинство сохранившихся римских мостов были построены на скалах, мост Сант-Анджело в Риме стоит на фундаменте перемычки, построенной на реке Тибр более 1800 лет назад.

(Мы продаем куб бетона по цене производителя с доставкой своим транспортом! Доставим бетон автобетоносмесителем в Новороссийске, Анапе, Геленджике и по Краснодарскому краю.)

Римский каменный арочный мост Римляне построили множество деревянных мостов, но ни один из них не сохранился, а их репутация основана на каменных мостах. Одним из прекрасных примеров является мост через реку Тежу в Алькантаре, Испания. Арки, каждая длиной 29 метров (98 футов), украшены огромными камнями (вуссуарами) весом до восьми тонн каждый. Типичные для лучших каменных мостов, вуссуары в Алькантаре имели настолько точную форму, что для швов не требовался раствор. Этот мост простоял почти 2000 лет.

Пон-дю-Гар Еще одним сохранившимся памятником является акведук Пон-дю-Гар недалеко от Нима на юге Франции, построенный в 14 году н.э. Это сооружение длиной почти 270 метров (900 футов) имеет три яруса полукруглых арок, верхний из которых возвышается над рекой более чем на 45 метров (150 футов). Нижние опоры образуют ромбовидные точки, называемые водорезами, которые оказывают меньшее сопротивление потоку воды. Азиатские консольные и арочные мосты Деревянные консольные мосты были популярны в Азии. В базовой конструкции использовались сваи, вбитые в русло реки, и старые лодки, наполненные камнями, затопленные между ними, чтобы создать фундамент, похожий на перемычку. Когда самая высокая из наполненных камнями лодок поднималась над уровнем отлива, слои бревен перекрещивались таким образом, что, поднимаясь в высоту, они все дальше выступали в сторону соседних пирсов. Наверху Y-образные консольные опоры соединялись длинными стволами деревьев. Перекрещивая бревна, строители позволили воде проходить через опоры, обеспечивая меньшую устойчивость к наводнениям, чем при прочной конструкции. В этом отношении эти конструкции предвещали некоторые преимущества первых железных мостов. В некоторых частях Китая много мостов пришлось стоять в рыхлом иле речных долин. Поскольку эти мосты подвергались непредсказуемому напряжению и сжатию, китайцы создали гибкий каменно-арочный мост. Используя тонкие изогнутые каменные плиты, мосты перед разрушением подверглись значительной деформации. Большой Каменный Мост В Большом каменном мосту (также называемом мостом Чжаочжоу) на юге провинции Хэбэй, Китай, построенном Ли Чуном между 589 и 618 годами нашей эры, единственный пролет длиной 37 метров (123 фута) имеет высоту всего 7 метров (23 фута). от абатментов до коронки. Это соотношение подъема к пролету 1:5, что намного ниже, чем соотношение 1:2, наблюдаемое в полукруглых арках, создавало большую нагрузку на опоры. Для уменьшения веса строители сделали перемычки (стены между несущим сводом и настилом) открытыми. Таким образом, Большой Каменный мост использовал форму, редко встречавшуюся в Европе до середины 18 века, и он предвосхитил железобетонные конструкции Роберта Майяра в 20 веке.