АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ МОСТОВ

Архитектурно-конструктивное решение деревянных мостов

Дерево представляет собой довольно прочный и широко распространенный строительный материал для возведения мостов, особенно на территории России.

В древние времена первыми простейшими мостовыми переходами можно считать и бревно, перекинутое с берега на берег, сплетенные из ветвей деревьев и лиан висячие переходы. Более совершенные по своему устройству деревянные мосты строились и в Древней Греции, Риме и других странах.

Устройство мостов через многоводные реки представляло большие трудности, особенно при возведении опор.

В России, богатой лесами, в древние времена строительство мостов было высоко развито. Мосты строили наплавными, т.е. на плотах и лодках, в виде деревянных срубов — городней, пролеты между ними перекрывали балками из бревен. Стены городней делали с зазорами между венцами. Срубы могли пропускать сквозь себя воду и работали как фильтрующие насыпи (рис. 6.1).

Более современные мосты в России стали строить с правления Петра I. Много деревянных мостов было построено в Петербурге. Мосты строили в основном балочной и арочной систем на свайных и каменных опорах. Один из интереснейших проектов моста был составлен И. П. Кулибиным в 1776 г. (рис. 6.2) пролетом 300 м через р. Неву. Проект не был осуществлен из-за сложности его строительства.

Рис. 6.2. Проект моста И. П. Кулибина, 1776 г.

В начале XIX века стали известны мосты систем Тауна, архитектора из США. Его пролетные строения имели многорешетчатые фермы из досок, соединенных на нагелях. Другая система была предложена в 40-х годах XIX в. инженером Гау. Мосты этой системы были изучены инженером Д. И. Журавским (1821—1991 гг.), который внес ряд изменений в конструкцию и разработал методы расчета.

Используя дерево для строительства современных мостов, необходимо придавать им архитектурно-конструктивную красоту, индивидуальность, а для увеличения срока службы надежно предохранять их от загнивания. Деревянные мосты могут служить также элементами садово-паркового дизайна.

Выбор системы моста и особенности его архитектурно-конструктивного устройства зависит от требуемой величины перекрываемых пролетов, условий вертикальной планировки, строительной высоты и местного ландшафта.

В соответствии с этим можно привести классификацию основных систем деревянных мостов (см. табл. 6.1).

Таблица 6.1

Классификация основных систем деревянных мостов

№ п/п	Система моста	Характеристики
1	2	3
1		а) При балках постоянного сечения могут быть перекрыты пролеты 1 — 8-5-10 м; б) При составных и клеевых балках перекрываемые пролеты 1 = 16+24 м. Мосты имеют небольшую высоту

№ п/п	Система моста	Характеристики
1	2	3
2		Применялись для автомобильных дорог и путепроводов. Имеют высокие опоры, пролеты I = 8-ь 10 до 20 м. Подкосная система — это балочная дополненная подкосами
3		Ригельно-раскосная система — это фермы с треугольной или раскосной решеткой. Перекрываемые пролеты Ь = 20-ь25 м
4		Арочная система обладает интересной архитектурой. Применяют в городских переходах. Перекрываемые пролеты: 1 = 15-ь20 до 40-ь50 м
5		Висячие системы возводят в горных районах. Перекрываемые пролеты: 1 = 80-ь 100 м
6		Фермы системы выполнены из круглого леса (реже из брусьев) со стойками в виде металлических тяжей. Перекрываемые пролеты: 1 - 20-ь30 до 30-ь40 м
7		Дощатые фермы могут собираться из целых блоков. Имеют ограниченный срок службы. Перекрываемые пролеты: 1 = 12-ь 16 до 40-ь50 м

№ п/п	Система моста	Характеристики
1	2	3
8		Конструкция сложная в изготовлении. Перекрываемый пролет I до 60 м.

Балочный мост состоит из главных несущих элементов пролетного строения — прогоны. Прогоны перекрывают пролет и поддерживают проезжую часть моста с тротуарами и перилами (рис. 6.3). Опоры балочных мостов в большинстве случаев решаются в виде забитых в грунт свай на глубину не менее 3,5 ч-4 м. По верху свай закрепляется поперечный элемент — насадка, которая служит для опирания прогонов. Прогоны могут быть постоянного сечения по расчету и сложные, состоящие из трех или четырех бревен, связанных между собой.

Рис. 6.3. Простейшие деревянные балочные мосты:

• 1 — свая заборной стенки; 2 — заборная стенка; 3 — бордюрный (колесоотбойный) брус; 4 — верхний настил; 5 — нижний поперечный настил;
• 6 — прогоны; 7 — насадка; 8 — наклонная (диагональная) схватка;
• 9 — горизонтальная схватка; 10 — свая

Подкосные мосты — подразделяются на: ригельно-подкосные, тре- угольно-подкосные и комбинированные подкосные (рис. 6.4).

Ригельно-подкосная перекрывает пролет от 8 ч-12 м; треугольно- подносная — 10ч-12 м; комбинированная подкосная система — пролет от 16ч-18 м и более сложной системы до 20 м.

Угол наклона подкосов не должен быть положе 30° и круче 60°. Их пяты в зависимости от высоты подкосной системы должны располагаться на 0,25ч-0,5 м над горизонтом высоты вод.

Рис. 6.4. Основные схемы подкосных мостов:

а — ригельно-подкосная; б — треугольно-подносная; в, г — комбинированные подкосные; 1 — ригель; 2 — подвеска; 3 — затяжка

Арочные мосты являются распорными конструкциями. Сами арки работают на сжатие, а опорам передают распорные усилия. Для восприятия распорных усилий опоры арочных мостов выполняют массивными. Самым целесообразным основанием для таких опор может являться скалистый грунт.

Рис. 6.5. Схемы деревянных арочных мостов с ездой поверху

Арочные деревянные мосты имеют выразительную архитектуру, сочетающуюся с теплотой и красотой материала. В прежние времена их часто строили в городах.

В современных условиях для возведения арочных мостов можно использовать клеевые арочные конструкции, обладающие высокой прочностью и красотой.

Арочные мосты устраивают с ездой поверху и понизу (рис. 6.5). Очертание оси деревянных балок принимают по дуге квадратной параболы или кругу. В конструктивном отношении арки могут изготавливать из сплошного пакета досок или брусьев для пролетов 25-^30 м, для больших пролетов — 25-^60 м применяют арочные фермы по системе Гау — Журавского. Стрела арки/к ее пролету составляет в деревянных мостах 1/3—1/10 I. Высота арок Ь при конструкции сплошного сечения находится в пределах 1/25—1/35 высота арочных ферм составляет 1/15—1/25 пролета.