8.2 Русская школа мостовиков

Обзор русского мостостроения начала XX веке, показывает, что его развитие было отмечено большими достижениями как в конструктивно-техническом, так и в архитектурно - художественном аспекте. Значительно расширился «спектр» конструктивных решений, были освоены разнообразные системы стальных пролетных строений, смелее и шире использовался железо бетон. Все это намного обогатило творческую палитру мостостроителей. В проектировании мостов, особенно городских, большую, роль стали играть архитектурно - градостроительные соображения. Все более отчетливым и последовательным становилось; стремление создать сооружения, гармонично сочетающиеся с городской средой. Оно реализовалось и в выборе конструктивного решения моста, и в проработке его деталей.

Мост начинает рассматриваться как важнейшей элемент архитектурной среды города. Выдвигается задача формирования ансамблевого взаимодей­ствия моста и окружающей городской среды. Замечательные образцы, ре­шения этой задачи видят в наследии петербургского мостостроения эпохи

классицизма Оно становится объектом пристального внимания, а нередко и источником творческого вдохновения при проектировании новых мостов, как в самом Петербурге, так и в других городах.

Проектирование и строительство мостов в России осуществлялось выпускниками Петербургского института инженеров путей сообщения (ныне ПГУПС), среди которых были такие выдающиеся мостостроители и ученые, как С.В Кербедз (1810-1899), Д.И. Журовский (1821-1891), Ф.И. Энрольд (1828-1877) – основатель кафедры мостов Путейского института .

Русская школа мостостроения в XIX в. практически не отставала от мирового уровня и внесла заметный вклад в науку о мостах. Большой вклад в становление русской научной школы мосто­строения внес Д.И. Журавский, который разра­ботал теорию расчета многорешетчатых ферм, создал теорию ка­сательных напряжений.

Начало инженерный деятельности Д.И Жуковского совпала со строительством магистрали Москва - Петербург. Там требовалось множество мостов с деревянными фермами. Журавский внес существенные конструктивные изменения в известные фермы Га и создал теория их расчета, что позволило перекрывать пролеты до 62м.

В середине XIX века в мостостроении для больших и средних мостов стали широко применять металлические пролетные строения с много решетчатыми, а затем с много раскосными фермами. Русский инженер С.В. Кербедз соратник Журавского, усовершенствовал конструкцию много решетчатых ферм, предложив использовать меньшее количество решеток, но с более жесткими элементами.

Огромный вклад в развитие науки о металлических мостах внес выдающийся ученый Н.А. Белелюбcкии (1848-1922). Он улучшил схему и конструкцию элементов многораскосных главных ферм пролетных строений, предложил шарнирное опирание поперечных балок в узлах главных ферм. В 1883г он установил, что вместо сварочного железа в металлических мостах целесообразнее использовать литое. По проектам Белелюбского построены многие мосты, некоторое из них эксплуатируются и поныне. Они отличается своеобразием, заметно выраженной типизацией пролетных строений. Белелюбского с полным основанием можно считать родоначальником типового проектирования мостов.

В конце XIX начался переход от много решетчатых и много раскосных ферм к фермам с простой треугольной решеткой, а также шпренгельным больших пролетов. Инициатором этого стал выдающийся ученый Л.Д. Проскуряков (1858-1926), первый проректор и заведующий кафедрой строительной механики и мостов Московского инженерного училища, основанного в 1896г (ныне МИИТ). Проскурякову принадлежит ряд крупнейших работ в области расчета мостов, в частности, расчета по линиям влияния. Он автор проектов, мостов через такие реки, как Амур, Волга, Москва, Ока. А его проект моста через р. Енисей был удостоен золотой медали на Всемирной выставке в Париже в 1900г.

Мосты Л.Д. Проскурякова изящны, имеют вполне современные формы. Элементы главных ферм обладают высокой жесткостью. Этим сооружениям присущи высокие эксплутационные качества, поэтому многие надежно служат до сих пор .

Металлические мосты, спроектированные Н.А. Белелюбским и Л.Д. Проскуряковым, строили примерно до двадцатых годов прошлого века. Пролетные строения собирали на строительной площадке, где в мастерских изготовляли отдельные элементы. Монтировали их на сплошных подмостях в пролетах. Элементы и их соединения подгоняли по месту. Недостаточная мощность монтажных механизмов ограничивала размеры и массу деталей.

После Октябрьской революции советская школа мостовиков продолжала лучшие традиции прошлого. У ее истоков стояли видные ученые - мостовики академики Г.П. Передерии, (1871-1953) Патон, Н.С. Стрелецкий, профессора И.П. Прокофьев, Г.К. Евграфов, К.Г. Протасов и другие. Был взят курс на заводской выпуск элементов пролетных строений. На строительной площадке выполняли только монтаж.

Г.П. Передерий изложил свои взгляды об архитектуре мостов в учебнике по курсу железобетонных мостов, изданном в 1912г. Этот труд, посвященный главным образом вопросам конструирования, расчета и постройки железобетонных мостов, затрагивал также и вопросы их архитектуры. Передерий считал, что при проектировании мостов необходима совместная работа инженера и художника, что «в тех случаях, где художественное значение сооружения велико, необходимо разбивку на пролеты производит совместно с художником, подчиняя таковую, между прочим, его требованиям; пределом для последних является техническая осуществимость».

Первые типовые проекты металлических однопутных пролетных строений длиной от 27 до 99,2м разработка в 1924-1925гг. группа инженеров под руководством профессора Н.С. Стрелецкого. Эти конструкции отличались от предшествующих меньшей площадью горизонтальных листов в пакетах поясов главных ферм и увеличенными размерами панелей. С начала тридцатых годов в мостостроении используют сварку. Были построены первые металлические мосты с цельно сваренными пролетными строениями со сквозными главными фермами с рекордным в то время пролетом 45м. Огромный вклад в это дело внес выдающийся ученый -мостовик, основатель института электросварки академик Е.О. Патон (Киев).

Возведение железобетонных мостов в России было официально разрешено Министерством путей сообщения в 1898г. Однако первые нормы на их проектирования и строительство утвердили лишь в 1908г. Инициатором внедрения бетона и железобетона в этой области был академик Г.П. Передерни - крупнейший ученый - мостовик, автор многих трудов по теории и проектированию искусственных сооружений.

Первыми железобетонными мостами были балочные с разрезными пролетными строениями длиной до 12м. Затем железобетон стали применять других системах (арочных рамных), в том числе и многопролетных. Первый большой арочный мост в СССР мост через р. Днепр в Днепропетровские (1932г). Расчетный пролет арок составлял 55м. После Великой Отечественной войны он перестроен в арочный двухъярусный мост под совмещенную езду (рис.8.9).

Рисунок 8.9 Двухъярусный совмещенный железобетонный мост через р. Старый Днепр (1953г)

Рисунок 8.10 Основные системы современных предварительно напряженных железобетонных мостов: а – в СНГ; б – в Японии; в – в Ливии; г – во Франции; д – в Италии; е – в Авст­ралии (по каждой схеме показан наибольший из перекрытых пролетов данной статической системы моста); ж – мост с консольными пролетными строениями

В 1948г. появились первые мосты с предварительно напряженными пролетными строениями. Для современного отечественного и зарубежного мостостроения характерно применение сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций в автодорожных мостах. На (рис.8.10) приведены балочные, арочные, вантовые и комбинированные схемы мостов .