X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Мост - наиболее распространенное и обобщенное понятие мостового сооружения над препятствиями для пропуска транспорта и пешеходов, а также водотоков, селей, скота, коммуникаций различного назначения – порознь или в комбинациях [1]. Мосты классифицируются по типам конструкций (арочные, подвесные), целям строительства (пешеходные, автомобильные). В зависимости от расположения проездной части они бывают: с ездой поверху, например, классический балочный, из рамных конструкций, некоторые ферменные; с ездой понизу, например, висящие, некоторые балочные, сквозные арочные и ферменные; с ездой посередине в основном арочные. Пешеходные мосты – транспортные сооружения населенных пунктов, предназначены для обеспечения движения людей через естественные и искусственные препятствия.

Мост состоит из нескольких частей: пролетных конструкций, опор и основания (фундамента). Самая верхняя часть – пролетные конструкции, которые служат для переноса веса на опоры, проведения дорог, пешеходных переходов, железнодорожных путей, трубопроводов и т.д. Они состоят из несущих конструкций: балок, ферм, диафрагм (поперечных балок) и плиты проезжей части. Статическая схема пролетных строений может быть арочной, балочной, рамной, вантовой или комбинированной, она определяет тип моста по конструкции. Обычно пролетные строения прямолинейны, но в случае необходимости (например, при постройке эстакад и дорожных развязок) им придают сложную форму: спиралеобразную, кольцевую, и т. д. Материалом для мостов служат металл (сталь и алюминиевые сплавы), железобетон, бетон, природный камень, дерево. Опоры переносят нагрузки с пролётных строений на основание моста, их формы многообразны. Береговые опоры называются устоями, которые служат для соединения моста с подходными насыпями. Чтобы правильно распределить вес по опорам, в состав пролетных конструкций входят продольные и поперечные балки и ригеля.

Первый мост был построен в глубокой древности, скорее всего это было бревно, перекинутое через реку. Из камня сооружали мосты в древнем Египте и Греции, изначально только опоры. Римляне первыми использовали цемент для строительства, они придумали виадуки, на которых размещались трубопроводы для подачи воды в города, их сохранилось около трехсот. У славян вместо камня использовали дерево, «Повесть временных лет» сообщает о постройке моста в Овруче в X веке. В XII столетии в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространёнными на Руси были арочные деревянные мосты. На другом континенте в Америке у индейцев используются верёвочные висячие мосты. В Средние века в период большого подъема торговли, каменные мосты совершенствовали, делали их прочнее. В XVII веке стали строить высокие мосты длиной до ста метров, чтобы дать возможность проплывать кораблям и баржам. Первый металлический мост с перекрытиями - чугунными арками сконструировали в Англии через реку Северн в 1779 году, высота его пролёта составляла около тридцати метров.

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Чтобы выдержать вес поезда с грузом, требовались прочные конструкции, поэтому их стали делать из металла и стали. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу у Сызрани - 1443 метра в длину, построенный по проекту Н. А. Белелюбского. В XX веке мосты строили, в основном, из железобетона, который выгодно отличался от стали тем, что не требовал регулярной покраски. Он применялся для балочных пролётных строений до 50 метров, арочных - до 250 метров. В XX веке также были построены крупные металлические мосты - балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (1280 м).

Интенсивность движения в ХХ веке приводит к необходимости устройства пешеходных пе­реходов, либо в виде мостов, прохо­дящих над городскими проездами, озерами, либо подземных тоннелей. Они могут быть построены самостоятельно или в комбинации с путепроводом. Пешеходные мосты классифицируются по следующим признакам: 1) местонахождению: городские, парковые или пригородные (туристические); 2) виду препятствия: естественное (водный бассейн, овраг) или искусственное (железнодорожные пути, автомагистрали, сложные коммуникационные узлы); 3) условиям эксплуатации, постоянные или временные, понтонные (при водном препятствии с сильно меняющимся уровнем); 4) материалу и конструкции. Такие мосты решаются на различных уровнях в зависимости от характера препятствия: а) на уровне земли, если препятствие расположено достаточно низко и обеспечен необходимый габарит проезда; б) с небольшим подъемом в случаях, когда препятствие имеет пониженный уровень; в) с высоким подъемом над препятствием для обеспечения необходимых габаритов проезда. Трассу моста прокладывают в соответствии с направлением основного пешеходного потока, разветвления которого обеспечиваются организацией подходов на разные стороны. Подходы могут быть выполнены в виде: 1) пандусов, что возможно на широких площадях или в парках; 2) свободно стоящих лестниц; 3) лестниц, встроенных в здание или в специальные павильоны.

Для пешеходных мостов используются те же элементы, что и для других: опоры, устои, пролетное строение, лестницы, перила и др. Они значительно облегчены и упрощены: отсутствуют сложные устройства подходов, меньше габариты и временная нагрузка и т. д. Ширина пешеходных мостов определяется с учетом проходящего людского потока: в зависимости от плотности и возможной скорости движения, устойчивости максимального потока и т. д. Она принимается из расчета ширины одной полосы размером 60—75 см с пропускной способностью 30—50 чел./мин. Пешеходные мосты могут иметь значительные продольные уклоны: до 6% в пролётной части и 12 – 16% на подходах. Входы и сходы с моста часто выполняют в виде пандусов или лестниц, в плане лестничные сходы выполняют как по малой оси моста, так и под углом к ней [2].

Для эстетического решения пешеходных мостов существуют большие возможности, поскольку здесь не требуется строгая регламентация трассы, нет конструктивных ограничений. Эти обстоятельства позволяют использовать плавные, пластические, криволинейные формы, гармонирующие с природным окружением (рис. 1). В городе такие мосты могут стать достопримечательностью, они должны органично вписываться в архитектурно-пространственную композицию улицы или площади [3]. Дизайн элементов мостов должен быть изысканным, чтобы обеспечивать их гармоничную связь с окружающей средой.

Рис. 1. Пешеходные мосты

Опираясь на современные технологии строительства, в которых учитываются особенности местности и назначение сооружения, выделяют открытые и закрытые типы пешеходных мостов. В зависимости от статической схемы есть мост: балочный, ферменной, понтонный, горбатый и распорный. По схеме балочного моста строятся небольшие простые по конструкции сооружения: в качестве пролетных строений выступают балки, ими же перекрывают расстояния между опорами, которые воспринимают только вертикальные нагрузки от пролетных элементов. Для строительства ферменных мостов используют стальной прокат, они могут иметь те же схемы, что и балочные, но в пролетных конструкциях ставятся фермы. Особенность понтонного моста заключается в плавучих пролетах или опорах – понтонах, эти схемы не предусматривают каркаса и жесткого крепления с берегом, поэтому зачастую являются временными. Горбатый мост получил свое название из-за выгнутой формы вверх, его преимущество в том, что он практически не деформируется, а работает только на сжатие, пространство под ним позволяет проходить судам. У распорного моста в отличие от балочной схемы, на опоры действуют и вертикальная, и горизонтальная составляющие нагрузки - распор. Такие мосты делятся на: рамный, висячий (или подвесной), вантовый, арочный, комбинированный.

Мосты, в том числе пешеходные стали неотъемлемой частью нашей жизни, они должны соответствовать требованиям технических регламентов: быть безопасными, надежными, функциональными, долговечными и красивыми.

Литература:

СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84

Ямбаев, И.А. Мостовой переход с металлическим несущим каркасом: учебное пособие / И.А. Ямбаев., А.А. Лапшин, Е.А. Кочетова; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2011. – 78 с.

Батюта, Е.М. Особенности формирования архитектурного облика исторических улиц Нижнего Новгорода: Моногр. /Е.М. Батюта – Н. Новгород: ННГАСУ, 2010. – 232 с.