Мостовые переходы и мосты относятся к открытым сооружениям, на которые оказывают влияния внешние температурные и атмосферные условия. Мостовые сооружения воспринимаю. Деревянные мосты — это искусственные сооружения, в которых основные несущие элементы целиком или в основном состоят из деревянных элементов и принимают нагрузку разного вида. При проектировании выбор материалов зависит от всех факторов, которые оказывают влияние на материал, а также от стоимости и срока службы сооружений и материала, из которого было изготовлено сооружение. От места, где будет находиться сооружение и всех факторов, оказывающих на конструкции воздействия. Представлен краткий обзор применения деревянных мостов, а также приведены примеры деревянных конструкций мостов, построенных в странах Западной Европы.
Ключевые слова: мосты, деревянные клееные конструкции, виды конструкций, нагрузка, специфика, технико-экономические показатели.
Bridge crossings and bridges are open structures that are affected by external temperature and atmospheric conditions. I perceive bridge structures. Wooden bridges are artificial structures in which the main load-bearing elements are entirely or mostly made up of wooden elements different types of tag. When designing, the choice of materials depends on all factors that affect the material, as well as on the cost and service life of structures and the material from which the structure was made. From the place where the structure will be located and all the factors that affect the structure. A brief overview of the use of wooden bridges is provided, as well as examples of wooden bridge structures built in Western Europe.
Keywords: bridges, wooden glued structures, types of structures, load, specificity, technical and economic indicators.
Введение
Во многих странах мира эффективно развивается строительство автодорожных и пешеходных мостов, в основном, в Германии, Швейцарии, Австрии. Однако в большинстве случаях предпочтение отдают конструкциям из клееной древесины. Пролеты при этом могут достигать восьмидесяти метров, а над некоторыми мостами устроены легкие крыши. Мосты прекрасно подходят под любой ландшафт местности, и с эстетической точки зрения являются украшением прилегающих территорий. Далее приведен краткий обзор мостов преимущественно балочной системы, подкосных и рамных конструкций, мостов с применением сквозных конструкций, а также висячих систем мостов.
Методы: Обзор и сравнительная характеристика деревянных клееных зарубежных пешеходных мостов в Европе.
Описание ихарактеристика деревянных клееных зарубежных пешеходных мостов.
Балочные, рамные иподкосные системы мостов
Пешеходный мост уозера Аммерзее (Германия)
Мост Аммерзее однопролетный, деревянный, балочной системы. Его длинна составляет 21 м и его ширина 2 м. Его пролет изготовлен из двух основных клееных балок одинакового сечения по 20×115 см. Через каждый 3 м по длине моста к балкам на болтах диаметром 20 мм прикреплены поперечные балки сечением 12×21 см с консолями, на концах которых поставлены укосины, упирающиеся верхними концами в верхние части главных балок. По двум этим поперечным балкам положены 2 прогона каждый сечением 8×18 см, сверху которых на них уложен специальный деревянный настил из досок толщиной 18×6 см. Мост Аммерзее не является мостов крытой системы. Мост отлично подходит под данный масштаб местности. Однако так как мост не крытой системы его долговечность буде ниже, чем у крытых мостов.
Пешеходный крытый мост вг. Амберг (Германия)
Мост с одним длинным пролетом 24 м. Главной несущей конструкцией является наклонная система изображенная на (рис. 1), которая состоит из двух наклоненных друг к другу дощатоклееных блоков сечением 17×295 см, расположенных в уровне крыши. Как вариант исполнения может быть рамная несущая конструкция на (рис. 2).
Рис. 1. Несущая конструкция из наклонных блоков
Рис. 2. Рамная несущая конструкция
К основной несущей конструкции крепятся поперечные рамы с разведенными стойками, которые воспринимают вертикальные силы на уровне крыши и передают горизонтальные усилия в нижние узлы крепления. Портальные рамы передают усилия от несущей конструкции на опоры. Пешеходная часть состоит из дощатого настила толщиной 6 см, уложенного на продольных балках, которые поддерживаются через каждые 2,2 м поперечинами (рис. 3). Настил крыши изготовлен из деревянных досок, уложенных подряд, без промежутков, соединенных между собой при помощи специального паза.
Устойчивость конструкции обеспечивается поперечными рамами, на которые действуют вертикальные нагрузки и нагрузки крыши. Так же на мосту установлена подкосная система для крепости каркаса.
Рис. 3. Пешеходный крытый мост в Амберге
Пешеходный мост через реку Альб (Германия)
Данный мост представлен балочной конструкцией, общей длинной пролета 18,44 м и шириной 2,18 м. Мост крытый, высота его конька крыши составляет 4,17 м. Пролетное строение состоит из двух одинаковых балок одного сечения 15×40 см, которые расположены по всей длине моста. Так же на мосту установлена подкосная система, которая служит для поддерживания всего моста и его основных деталей несущей конструкции. Стойки подкосной системы имеет сечение 24×24 см (рис. 4). В поперечном направлении устойчивость конструкций покрытия обеспечивается установкой четырех поперечных рам, две их которых — портальные, а стойками двух других являются стойки подкосной системы, которые берут на себя основную несущую конструкцию моста.
Рис. 4. Подкосная система с четырьмя подкосами
Пешеходный комбинированный мост вг. Стрёбинг (Германия)
Мост представлен балочной системой, общая длинна моста составляет 21 м и это с его опорами-подкосами по двум сторонам. Пролет изготовлен из двух основных клееных балок сечением 12×28 см, на которых держится основная масса моста. Сдвоенные поперечные балки сечением 20×20 см поставлены по всей длине моста с шагом 3 м. Подкосные опоры выполнены из брусьев 16×16 см. Проезжая часть для обеспечения плавного движения выполнена из сталебетонной плиты с арматурой в виде профилированного настила и ездовым полотном из оцинкованной стали толщиной 1 мм.
Автодорожный мост вг. Лигнано (Венеция)
Одноколейный трехпролетный автодорожный мост (13,7 + 16 + 13,7 м) для движения по нему грузовых автомобилей и пешеходов. V-образные деревянные раскосы из клееного бруса сечением 10,5×60 см закреплены на обеих главных балках в четырех местах по длине пролета (рис. 5). Главные балки состоят из спаренных клееных блоков сечением 2×14,5×60 см. Поперечные балки, установленные через 1,5 м, поддерживают решетку проезжей части из плотно лежащих брусьев сечением 10×20 см, выполненных из прочных сортов древесины. Над решеткой выложен настил из толстых досок 5×15 см. Горизонтальные усилия воспринимают стальные диагонали, расположенные под проезжей частью. Тротуар продуманно защищен от солнца высокой решеткой из толстых досок.
Рис. 5. Автодорожный мост в Лигнано
Мосты сприменением сквозных конструкций
Пешеходный мост вг. Зиме (Швейцария)
Деревянный крытый мост для пешеходов и с велосипедной дорожной длиной 108 м и шириной 4,4 м. Данный мост построен через впадину реки, которая в средней части мостового перехода судоходна.
Мост состоит из 3 пролетов (27 + 54 + 27 м) и из двух деревянных клееных ферм с параллельными полосами с двух сторон и с двумя треугольными шпренгельными системами в нижней части ферм, которые опираются на промежуточные опоры с нижней части моста. Длина всех панелей ферм — 6,75 м. В узлах нижнего пояса ферм проставлены поперечные дощатоклееные балки сечением 16×36,6 см. Проезжая часть в виде настила сечением 12×26 см. Жесткость моста обеспечивается диагональными связями в плоскости нижнего пояса и вертикальными диагональными связями в шпренгельных системах на опорах.
Пешеходный мост через р. Неккар (Германия)
Пространственный мост с решетчатыми фермами для пешеходов и велосипедистов с центральным пролетом 80 м (рис. 6). По обе части моста для его укрепления расположены бетонные сваи диаметром по 40 см с двух его сторон.
Рис. 6. Пространственный решетчатый мост в Ремсеке через р. Неккар
Три друг с другом связанные решетчатые фермы образуют в поперечном сечении равносторонний треугольник с длиной основания 6,40 м над опорой и 7,56 м в середине пролета (рис. 7).
В поперечном сечении пояса ферм состоят из двух частей клееных досок с переменной высотой сечением 24×30 см у опоры и 30×30 см в середине пролета. Прикрепление ферм между собой осуществляется при помощи стальных врезок на стержневых шпонках (рис. 8). Нижняя решетчатая ферма действует как горизонтальные связи жесткости и несет продольные балки проезжей части. Три дощатоклееных балки, которые расположены на поперечинах, покрыты гидроизоляцией и сосновым настилом и образуют тротуар шириной 3 м. Над тротуаром сооружен стеклянный навес. Каркасом для стеклянного навесу также служат балки, но меньшего сечения, для крепости каркаса.
Рис. 7. Поперечное сечение ферм в середине пролета
Рис. 8. Узел крепления нижнего пояса ферм
Мосты висячих систем
Пешеходный мост вг. Мартигни (Швейцария)
Пешеходный вантовый мост с велосипедной дорожкой по одному краю моста и пролетом 28 м преимущественно из клееных балок. Ширина пролета составляет 2.5 м, который поддерживается двумя парами стяжек, прикрепленными в третях пролета. Стяжки-ванты крепятся к двум парным пилонам, установленных в конце и начале моста. Пролет состоит из двух основных составных балок из древесины с соединением на болтах. К балкам снизу с малым шагом присоединены поперечные балки, по которым положен дощатый настил из лиственницы толщиной 60 мм.
Пешеходный ленточный мост вЭссинге (Германия)
Мост шириной 3,5 м рассчитан под пешеходную и велосипедную нагрузки. Общей длиной 192 м он расположен над трассой и каналом Майн — Донау (рис. 9). Этот мост входит в список одного из 75 самых красивых мостов мира.
Рис. 9. Пешеходный мост в Эссинге
Пролетное строение состоит из девяти несущих дощатоклееных балок сечением 22×65 см, связанных между собой (рис. 10).
Рис. 10. Поперечное сечение в середине пролета
Внешняя легкость этой конструкции позволяет изящно вписать мостовое сооружение в ландшафт. Материал преимущественно из древесины, ровный и прочный настил, легкое поскрипывание конструкции во время движения по ней создают состояние гармонии с природой. Это поистине филигранное сооружение никого не оставит равнодушным.
Как стало понятно из данной статьи в большинстве случаев для строительства деревянных мостов используют материалы не только из древесины, также могут использоваться материалы из стали и бетона.
Бетон используют для изготовления свай и опорных элементов конструкции мостов для его долговечности и стойки к физическим воздействиям на конструкцию.
Металл используют для скрепления элементов конструкции в виде болтов, шпилек и другие. Данный материал необходимо использовать именно в этом элементе конструкции так как именно здесь происходит максимальное напряжение среди соединительных элементов.
Но все-таки основным материалом используют древесину, в разных его конструкционных возможностях. Древесина — это чисто экологический материал, который в свою очередь очень хорошо сопротивляется всем видам нагрузок. Чаще всего используют древесину хвойных пород; это сосна, лиственница и др. В большинстве случаев используется клееная балка. Клееная балка является самым простым и распространенным типом клееной конструкции. Клееные балки бывают различного сечения и конструкционного назначения. От несущих до декоративных элементов.
Клееная балка может выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки за счет своей высокой прочности. Именно высокие показатели ее прочности позволяют применять ее в различных видах конструкций различного назначения. Также древесина невероятно легкий и в то же время прочный материал, а процесс его обработки и монтажа максимально прост.
Также древесина легко вписывается в любой интерьер местности. Так как этот материал полностью природный, он придает легкость любой конструкции разного типа.
Древесина является отличным материалом для изготовления мостов, но по сравнению с другими материалами как: бетон и металл, не долговечным. Средний возраст эксплуатации деревянного моста без каких-либо вмешательств около 25 лет. Для увеличения долговечности возможна пропитка древесины различными смолами и лаками, которые могут достаточно продлить срок службы.
Выводы
- Древесина является лучшим материал для строительства мостов по сравнение с другими конструкционными материалами. Она обладает всеми положительными качествами, которые необходимы для строительства а именно прочностью, долговечностью, износостойкостью и самое главное легкостью конструкции.
- Необходимо расширить производственную базу клееных деревянных конструкций с приобретением заводов и цехов за рубежом, что позволит ликвидировать перекос в области строительства, включая и деревянное мостостроение, наносящий немалый ущерб нашему хозяйству.
- Учебная база по курсу деревянных автодорожных и пешеходных мостов должна быть дополнена современными пособиями, которые включали бы последние достижения в этой области.
- Необходимо плодотворно продолжать изучать древесину и его свойства, улучшать технические свойства материала и его соединения. Так как древесина является одним из лучших материалов, которое используется в строительстве. Древесина является само восполняемым ресурсом.
Благодарю институт: МФ МГТУ им. Баумана за возможность написать данную статью и своего преподавателя Запруднов В. И.
Литература:
- Гибшман, М. Е. Проектирование транспортных сооружений / М. Е. Гибшман. В. И. Попов. — М.: Транспорт, 1988. — 447 с.
- Стуков, В. П. Мосты с балками комбинированного сечения из клееной древесины и железобетона / В. П. Стуков. — Архангельск, 1997. — 157 с.
- Кулиш, В. И. Клееные деревянные мосты с железобетонной плитой / В. И. Кулиш. — М.: Транспорт, 1979. — 160 с.
- Костелянц, Б. А. Деревянные мосты на автодорогах России / Б. А. Костелянц, В. М. Картопольцев // Известия вузов. Строительство и архитектура. — 1997. — № 1–2. — С. 89–93.
- В. И. Запруднов, В. В. Стриженко, Конструкции из дерева и пластмасс. Издательство АСВ, Москва 2017 С. 10–57.
