Третий вариант моста Кулибина

Третий вариант проекта, по существу, уточнил конструкции отдельных элементов и теоретически обосновал принятую автором конструктивную схему моста. Он, по-видимому, ставил перед собой задачу, в соответствии с решением которой проектные материалы моста (по третьему варианту), выражаясь современным языком, состояли из чертежей, пояснительной записки и проекта организации работ. В пояснительной записке дано описание опытов для теоретического обоснования принятых технических решений.

Основными несущими конструкциями пролетного строения, так же как и во втором варианте, были спаренные деревянные арки с ромбической решеткой по обеим сторонам проезжей части, ширина которой принята равной 8,52 м. Для устойчивости всей системы моста под действием ветровых нагрузок автор ввел две фермы ломаного в плане очертания, расположив их с двух сторон проезжей части, и, так же как и во втором варианте, предусмотрел бревенчатые пояса по контуру образующих арок и поперечные связи для придания жесткости арочным фермам, а всей системе – неизменяемой формы.

В третьем варианте идея арочной фермы возникшая у Кулибина ещё в 1769—1772 гг. не претерпела изменений, однако она приобрела законченную конструктивную форму обоснованную результатами его экспериментально-теоретических исследований. Так, очертание её принято Кулибиным «по кривой давления от постоянной нагрузки», определенной экспериментальным путем при помощи простейшего и вместе с тем весьма остроумного приспособления. Такие же пути привели его к мысли, что поперечные сечения элементов проектируемого моста должны уменьшаться по мере удаления их от опор к середине пролета.

Точно так же очертание поясов основных арок Кулибин принял не по интуиции, а на основании построенного им эмпирическим путем веревочного многоугольника. И, наконец, для определения величины горизонтального распора и решения других теоретических вопросов, связанных с проектированием моста (стрела подъема моста и др.), он использовал простейшие, созданные им приборы. Иными словами, предложенная конструктивная схема моста была убедительно аргументирована результатами его многолетних экспериментально-теоретических исследований. В этом заключалась особая заслуга изобретателя, стремившегося обосновать теоретические вопросы, не получившие ещё научного оформления ко второй половине XVIII в., экспериментальным анализом.

Конструктивные особенности проекта моста Кулибина

Переходя к описанию других частей моста, следует обратить внимание на проезжую часть: представляя собой дощатый настил по балкам, связывавшим отдельные арки, она начиналась на уровне верхнего пояса арок у береговых устоев и по мере приближения к середине пролета постепенно переходила на уровень нижнего пояса. Этим объясняется сравнительно малый уклон проезжей части моста, несмотря на значительную стрелу подъема основных несущих арок.

Не меньший интерес представляет конструкция береговых устоев, решенных Кулибиным в виде параллелепипеда на свайном основании из наклонных и вертикальных деревянных свай. Конструкция фундамента принята в виде уширяющейся книзу ячеистой фермы, состоящей из каменных, взаимно перпендикулярных стенок. Такое решение обосновывалось необходимостью вентиляции опор для предотвращения гниения деревянных частей ферм. Представление о береговых опорах могут дать их габариты: высота — 13,8 м, длина (вдоль берегов) — 53,3 м, а вдоль оси моста — 25,6 м.

Береговые устои определяли въезды на мост: при продольном уклоне, принятом автором равным 1:12, длина въезда доходила до 200 м. На Адмиралтейском острове «вымостка» проектировалась на Сенатской площади по продольной оси моста. Что касается въезда на мост со стороны Васильевского острова, то существовавшая застройка не допускала сооружения въезда, аналогичного тому, какой проектировался на Адмиралтейском острове. Поэтому Кулибин предлагал въезды на мост организовать вдоль правого берега Невы, начиная их от здания Двенадцати коллегий (ныне главное здание Ленинградского государственного университета) с одной стороны и здания дворца Меншикова - с другой.