Деревянный мост в Трогире

   Статья про пешеходный деревянный мост через канал Фоша в Трогире. Пролетное строение состоит из двух дубовых двухшарнирных арок пролетом 25 метров с возможностью простого демонтажа. Все элементы из массивного дуба и соединены обычными столярными соединениями. Все это сделано чтоб вписать мост в атмосферу древнего города.

     Трогир это небольшой исторический хорватский город на Адриатическом побережье. Примерно 20 км к западу от Сплита. Благодаря своиму богатому архитектурно-культурному наследия, исторический центр города включен в реестр мирового культурного наследия ЮНЕСКО. Исторический центр города находится на небольшом острове, около 400 м в длину и 200 м в ширину, соединенном с материком небольшим каменным арочным мостом с северной стороны. Южная сторона связана сталежелезобетонным разводным мостом с островом Ciovo. Новый деревянный мост перекинут через канал Форса и связывает старый город Трогира с парковкой на материке. Он расположен в 600 м к западу от существующего каменного моста.      По заданию требовался деревянный мост в традиционный стиле со съемным пролетным строением обеспечивающий пропуск маломерных судов под мостом. Для согласования с архитектурой старого города было разрешено применять только природные деревянные элементы и традиционные столярные соединения.  

Арочная схема моста была выбрана, как одна из старейших естественных несущих систем в истории строительства. Кроме того, арка позволяет осуществлять навигацию малых судов по каналу и элегантно выглядит.      Пролетное строение состоит из двух ветвей двухшарнирных арок 480х680 с постоянным радиусом 21.7 м, пролет 25 метров. Ветви арок расположены по бокам сечения, и связаны между собой деревянными поперечными балками через 0.8 м с двухслойным дощатым настилом.

     Выбранная двухшарнирная схема арочного пролетного строения не восприимчива к осадке основания. Фундаменты массивные железобетонные скрыты под лестницей входа. Шарниры между арками и фундаментом изготовлены из листовой стали.      Стрелка арок 4 м, что обеспечило судоходный габарит 4.5 м. Такая стрелка была выбрана исходя из баланса эстетических, пешеходных, навигационных и технических требований.      Ширина прохода 3 м, полная ширина моста 4.16 м. Расстояние в свету между ветвями арок 3.2 м. Несущие элементы сделаны из массивого дуба на традиционных соединениях. Перила стальные с дубовым поручнем, сделаны максимально прозрачными.

     Каждая ветвь арки состоит из 4 дубовых брусьев 240х340 мм, собранных в сечение 480х680 мм. Объединение сечения ветви выполнено болтами и шипами из нержавеющей стали. Поперечные балки выполняют роль шпонок между брусьями. Болты из стали прочностью 360 МПа: горизонтальные – 20 мм, вертикальные – 24 мм. Болты установлены в просверленные отверстия на эпоксидной смоле, контактные поверхности дубовых брусьев также покрыты эпоксидной смолой. Эпоксидная смола с заполнителями невосприимчива к изменениям влажности древесины и погодных условий. Болты затянуты с усилием 12 кН для 20 мм и 15 кН для 24 мм. В расчете составного сечения арки взяты только болты, шипы и поперечные балки в роли шпонок, эпоксидная смола не учитывалась.      В продольном направлении брусья арки соединены косым стыком на длинне 1 м. Рис. 5 с . Передача продольного усилия обеспечена шипами из нержавеющей стали. Стыки разнесены по длине, в каждое сечение попадает только один стык. Поперечная балка присоединена к арке в средине продольного стыка брусьев. Осевое расстояние между стыками брусьев в полуарке 3.2 м, т.е. 1.6 м в арке в целом.

     Чтобы избежать гнутья прямых брусьев, были потрачены большие усилия на поиски дубов с естественной кривизной. Малые отклонения кривизны от проектной были приняты так, что бы исправление первоначального искривления бруса как можно меньше влияло на уменьшение несущей способности ветвей арки и пролетного строения в целом. Большинство брусьев 7.4 м длиной и только два бруса длиной 8.5 м. Изогнутый поручень был также сделан из естественно кривых дубов.      Общую жесткость пролетному строению придают поперечные балки 220x220 мм вместе с двухслойным перекрестным дощатым настилом. Они защемлены по оси ветвей арок и консольно выступают на 0,25 м за плоскость арок (рис. 5b). Сечение поперечной балки в соединении уменьшено до 120х140 мм, связь поперечной балки и ветви арки обеспечена винтами. Сечение нетто поперечных балок способно передавать изгиб, крутильную и поперечную силу. Расположение поперечных балок по оси дает возможность ветвям арок служить бордюром пешеходного прохода.      Дощатый настил выполнен из двух перпендикулярных слоев 30-ти мм строганных досок набранных в паз. Первый слой досок продольный, второй – поперечный. Продольные доски прибиты к поперечным балкам гвоздями с разбежкой через 2.4 м, так в одной секции прибито 50 % досок. Второй слой соединен гвоздями у поперечных балок и короткими металлическими зажимами между поперечными балками. Дополнительно два слоя настила склеены эпоксидной смолой.      Продольные и поперечные усилия переданы от деревянных арок бетонному фундаменту через гальванизированные опорные шарниры (рис. 5e). Верхний балансир шарнира охватывает пяту арки металлической обоймой, нижний балансир зафиксирован в бетонном фундаменте 4-мя стержнями 32х1400 мм. Балансиры опорного шарнира связаны через палец 50 мм.   

     Особого внимания и много времени потребовала правильная сушка древесины. Сушка производилась в сушильной установке с непрерывным мониторингом изменений влажности в глубине сечения каждой ветви арки и регулированием температуры и влажности воздуха. Сушка древесины прошла с высоким качеством, на элементах завершенного моста появилось лишь несколько трещин. Рис. 6 показывает изменения влажности по высоте сечения ветвей арки во время сушки. Температура и влажность изменились от 32 до 36°C и от 50 до 56 %, соответственно.

     Поскольку мост подвергнут выветриванию, защита деревянных элементов сооружения очень важна, чтобы гарантировать эксплуатационную надежность и долговечность деревянного моста. Поэтому, после подгонки и контрольной сборки, все элементы отпескоструили, чтобы удалить все непрочные слои древесины. После этого все деревянные элементы опустили в ванну с консервирующим составом против грибков, насекомых, влажности и другого вредного воздействия. Пропитывание бесцветным фунгицидом проведено единичным погружением. Затем нанесли покрытие стойкое к выветриванию, за два погружения. Широкие трещины были дополнительно увлажнены и залиты жидким строительным раствором с прочным пластичным герметиком. Последний слой защиты, выполненный в цеху, состоял в погружении элементов в защитный матовый лак.      В процессе окончательной сборки все контактные деревянные поверхности были покрыты эпоксидной смолой и заполнены все винтовые отверстия. Винты и шипы перед установкой также опускали в эпоксид. После завершения сборки моста в местах повреждения защитный слой был восстановлен, и дополнительно вся конструкция покрыта слоем лака. В дальнейшем планируется каждые два года покрывать древесину как минимумом двумя слоями защитного лака.  

     Некоторые расчетные положения      Мост был рассчитан и спроектирован в соответствии с Еврокодами [1-4]. Конструкция была смоделирована пространственными элементами арок, поперечных балок и дощатого настила [5,6]. Настил выше поперечных балок не был включен в расчет несущей способности моста и тем увеличивает запас прочности. Работа настила была учтена только при расчете горизонтальных смещений путем увеличение поперечной изгибной жесткости арки. Для продольных стыков элементов ветвей арки был принят коэффициент трения 0.6 при расчете жесткости (перемещения) и 0.5 при проверке напряженного состояния. Рассмотрены все симметрические и асимметричные схемы загружения пешеходной нагрузкой 5 kN/m2. Ветровая нагрузка принята от скорость ветра в 180 км/ч в направлении оси моста и вертикально. Эффект колебаний влажности был смоделирован как однородное изменение температуры ±30 °C по длине элементов, и неоднородное изменение ±10 °C по высоте сечения деревянных элементов.      Горизонтальный интервал расчетных элементов арки 20 мм. Ускорение основания для сейсмического расчета 0.25 g. Сейсмические силы вычислены методом суперпозиции, используя первые 20 форм свободных колебаний. Принятое значение коэффициента работы [4] 2.0. Навал судов принят как 100 kN статических боковых горизонтальных сил в короне арки. Изгибающие моменты, крутящие моменты, продольные и поперечные усилия всех загружений для поперечных балок в соединении с аркой, сечением нетто поперечной балки 0.12х0.14 м. Несущая способность пролетного строения значительно выше, потому что настил не включался в расчет. Вертикальные перемещения арки малы из-за её жесткости. Отсутствуют проблемы с вибрацией под пешеходной нагрузкой, т.к. расчетная частота первой формы колебаний моста составляет 3.5 Гц [1].

   

     Строительство и Заключение      Основание под фундаментами было усилено по технологии «jet-grouting», нагнетание в почву жидкого вяжущего под высоким давлением. Опора забетонирована «насухо» с откачкой просочившейся воды из котлована.      Все деревянные конструкции моста были сделаны на заводе (рис. 7), и проведена контрольная сборка арок и поперечных балок (рис. 8). Затем пролетное строение полностью собрали на площадке у моста (рис. 9). После, все пролетное строение было поставлено на опорные шарниры автокраном (рис. 10). И, наконец, сооружены каменные лестницы подходов, перила с дубовым поручнем, и другие отделочные работы. Завершенный мост показан на рис. 11 и 12.

Рис. 11. Завершенный мост. Фасад

Рис. 12. Завершенный мост.

Церкви из дерева

Сегодня в Украине около 1,5 тыс. деревянных церквей - уникальных памятников архитектуры, построенных 400-500 лет назад. Но только некоторые стали кандидатами списка ЮНЕСКО.

Список кандидатов:

четыри церкви во Львовской области - Церковь Святого Духа (1502) в Потелич, Церковь Святого Юра (1657) в Дрогобыче, Церковь Святой Троицы (1720) в Жовкве, Церковь Рождества Пресвятой Богородицы (1838) в Маточные;

• две в Ивано- Франковской - Церковь Рождества Пресвятой Богородицы (1808) в Нижнем Вербежи, Церковь Святого Духа (1490 год) в Рогатине,

• две в Закарпатской - Церковь Вознесения Господня (1824) в Ясине, Церковь Святого архистрата Михаила (1745) в Ужку.

Их лоббист - львовский ученый, специалист по древней архитектуры Андрей Кутный, работающий в лаборатории Технического университета Мюнхена (Германия) в этом году получил престижную международную награду Europa Nostra.

Церкви являются архитектурной и культурной ценностю, вызывая интерес туристов и паломников.

По количеству подобных сооружений с Украиной может сравниться только Румыния, во всей же остальной Европе их единицы. Но по невнимательности со стороны государства каждый год на пять-шесть уникальных церквей в стране становится меньше.