Большая советская энциклопедия - мост

I (сооружение) Мост, сооружение, прокладывающее путь над препятствием. Различают М.: по виду преодолеваемого препятствия — М. через реки и др. водотоки (собственно М.), через дороги (путепроводы), через овраги и ущелья (виадуки, эстакады); по роду прокладываемого пути (по назначению) — железнодорожные мосты, автодорожные мосты, городские мосты, пешеходные мосты, М. для совмещенного движения транспорта, для пропуска водных путей (М.-каналы), для целей водоснабжения (акведуки), для пропуска газо- и нефтепроводов; по материалу основных частей — деревянные мосты, каменные мосты, железобетонные мосты, стальные мосты. Стоимость возведения М. составляет до 15% общих затрат на строительство дороги, а на современных скоростных автомагистралях и более. К М. предъявляют особые требования в отношении их прочности, надежности и долговечности. Наряду с этим конструкции М. должны отвечать требованиям индустриального изготовления и механизированного возведения и, следовательно, обеспечивать быстрые темпы строительства при высоком качестве выполнения работ. М., как правило, состоит из пролетных строений и опор. На пролетном строении моста расположены проезжая часть для транспорта, пешеходные проходы, трубопроводы. Различают пролетные строения речные (над судоходной частью реки) и береговые (над остальной ее частью). Проезжая часть на пролетном строении может быть расположена ниже основных несущих конструкций (езда понизу) или выше последних (езда поверху). Возможно и среднее расположение проезжей части (езда посередине). Промежуточные опоры М. называют быками, а концевые — устоями. С помощью устоев осуществляется сопряжение М. с насыпями подходов. Нагрузки на опоры от пролетного строения передаются через опорные части. Встречаются системы М. (например, рамные), в которых пролетное строение составляет одно целое с опорой (в таких случаях опорные части не устраивают). Основные размеры М. (рис. 1): полная длина L; расчетные пролеты пролетных строений, измеряемые между центрами их опирания l1, l2, l3; пролеты в свету между опорами l01, l02, l03; ширина проезжей части и тротуаров. Положение конструкций по высоте характеризуется отметками (высотами над условным горизонтом) уровня проезда (УП), горизонта меженных (низких) вод (ГМВ), горизонта высоких вод (ГВВ), подошв фундаментов опор (ПФ). Длина М. через водотоки зависит от отверстия М. — суммы пролетов в свету между опорами за вычетом так называемых конусов насыпи. Отверстие М. определяется гидравлическими расчетами. Высота М. (отметка УП), а также пролеты в свету для главных пролетов М. через судоходные реки обычно определяются условиями пропуска судов. Для путепроводов длина пролетов в свету и отметка УП определяются габаритом нижележащей дороги. В остальных случаях уровень проезжей части обычно назначается по условиям трассирования дороги, проходящей по М.; число и длина пролетов выбираются, исходя из наименьшей стоимости М., на основании сравнения нескольких вариантов. Ширина проезжей части и служебных тротуаров (габарит М.), а также ширина и высота свободного пространства под М. (судоходный габарит) должны обеспечивать пропуск сухопутного и водного транспорта ожидаемой интенсивности. В СССР ширина проезжей части М. под один ж.-д. путь составляет 4,9 м (включая служебные тротуары). Для М. под автомобильную дорогу ширина проезжей части назначается в зависимости от числа полос движения автомобилей (при ширине одной полосы 3,5—3,75 м). По системе основных конструкций различают балочные мосты, арочные мосты, рамные мосты, висячие мосты, вантовые мосты, комбинированные М. Особую группу образуют наплавные мосты, разводные мосты и сборно-разборные М. Балочные М. имеют пролетные строения с несущими конструкциями в виде сплошных балок или сквозных ферм: простых, неразрезных (рис. 2, а) или консольных, с выходящими в соседний пролет концами (консолями), соединенными с помощью шарниров или подвешенных к ним простых балок (рис. 2, б). Неразрезные балки по сравнению с простыми несколько сложнее по конструкции, однако они экономичнее и обеспечивают более плавный профиль проезда по М., что особенно важно при высоких скоростях движения. Арочные М. (рис. 2, в) требуют (по сравнению с балочными) меньших затрат материалов на пролетные строения. С другой стороны, опоры арочных М. в конструктивном отношении должны быть достаточно развиты для восприятия горизонтальных сил, и поэтому стоимость их возведения обычно выше, чем опор балочных М. Применением затяжки (рис. 2, г) можно освободить опоры от действия распора, но в этом случае возрастают затраты на устройство пролетного строения. Рамные М. имеют опоры (колонны, стойки), жестко соединенные ригелями с пролетными строениями. Ригель может быть соединен с несколькими стойками (рис. 2, д). В современном мостостроении получили также распространение М., состоящие из отдельных Т-образных рам, соединенных шарнирами (рамно-консольные М.) или балками, подвешенными к концам ригелей (рамно-подвесные М., рис. 2, е). Висячие М. (рис. 2, ж) по своей работе схожи с арочными, но в отличие от последних несущий элемент висячих М. расположен выпуклостью вниз и растянут, а распор действует на опоры в направлении внутрь пролета. К висячим М. близки по своим конструктивным особенностям вантовые М. (рис. 2, з). В несущих конструкциях М. комбинированных систем используют совместно части М. разных типов (например, балочных и арочных). Историческая справка. Капитальные М. начали строить в эпоху рабовладельческого общества. В Древнем Риме, имевшем развитую сеть дорог (их общая протяженность составляла около 75 тыс. км), было сооружено много каменных и деревянных М. и акведуков. Частично сохранившиеся каменные М. имели сплошные, преимущественно полуциркульные, своды небольших пролетов и быки, ширина которых достигала 1/3—1/2 пролета. Строили также и легкие деревянные М. на сваях или наплавные М., нередко применявшиеся в военных целях. В эпоху средневековья развитие городов и расширение торговли вызвали необходимость сооружения многих М.; к этому периоду относятся несколько уникальных каменных М., имевших значительные пролеты, более пологие своды и меньшую ширину опор (например, М. Треццо через р. Адда в Италии с пролетом 72,25 м). В России М. известны с древнейших времен. «Повесть временных лет» сообщает о постройке М. в середине 10 в. В летописи упоминается наплавной М. через р. Днепр в Киеве (1115). Сооружались и балочные деревянные М. на опорах в виде срубов из бревен, заполненных камнем (ряжи). Широкое развитие строительство М. (главным образом каменных) получило в Армении и Грузии. В 16—17 вв. развивались сухопутные и водные пути сообщения. Для пропуска судов требовались М. с большими пролетами. В 18 в. пролет деревянных М. на каменных опорах достигает 119 м (М. через р. Лиммат в Германии). Выдающимся достижением того времени явился проект деревянного арочного М. пролетом 298 м через р. Неву, составленный талантливым русским механиком-самоучкой И. П. Кулибиным. С конца 18 в. в мостостроении начинают применять металл. Первый металлический (чугунный) М. был построен в Великобритании через р. Северн в 1779. Он имел пролет около 30 м, перекрытый чугунными арками. Чугунные арочные М. получили распространение и в др. странах, в том числе в России. Один из таких М., построенный в Петербурге в 1850 русским инженером С. В. Кербедзом (ныне М. лейтенанта Шмидта), состоял из 7 пролетов по 45—47 м. В 1-й половине 19 в. было сооружено несколько крупных висячих М. (с железными цепями) пролетами, достигавшими 265 м. Однако вследствие своего конструктивного несовершенства и недостаточной жесткости многие из них разрушились от действия ветра или от нарастания амплитуды колебаний при проходе большого количества людей, идущих в ногу (явление резонанса). В середине 19 в. начали строить балочные стальные М. Одним из первых был ж.-д. М. «Британия», построенный в Великобритании инженером Р. Стефенсоном. М. имел пролетные строения в виде двух неразрезных балок трубчатого поперечного сечения пролетами 70 и 140 м. В этот период при проектировании и строительстве М. проводились первые опыты по их моделированию. Получает развитие теория расчета М. Большое значение имели исследования русского инженера Д. И. Журавского, разработавшего методы расчета раскосных ферм, балок на поперечную силу и построившего несколько крупных М. на железной дороге Петербург — Москва. Во 2-й половине 19 в. основным типом М. становится стальной М. с балочным пролетным строением, причем для средних и больших пролетов нередко применяются сквозные фермы. В создании новых конструкций и форм пролетных строений и совершенствовании их расчета большая заслуга принадлежит русской школе мостостроения и, в частности, профессорам Н. А. Белелюбскому и Л. Д. Проскурякову. Построенный в 1875—81 по проекту Белелюбского М. через Волгу у Сызрани длиной 1443 м (13 пролетов по 111 м) был в то время крупнейшим в Европе. В 20 в. рост промышленного производства и совершенствование строительного дела обусловили дальнейшее развитие мостостроения; значительно увеличиваются пролеты, перекрываемые стальными пролетными строениями. Строятся такие крупные сооружения, как балочный консольный М. через р. Св. Лаврентия в Квебеке (1917) пролетом 549 м (Канада), арочный М. через пролив Килл-Ван-Калл в Нью-Йорке (1931) пролетом 503,8 м (США). В 1937 был построен висячий М. через пролив Золотые Ворота в Сан-Франциско (США) с главным пролетом длиной 1280 м. В СССР сооружены крупные металлические М.: через Волгу у Горького и Саратова (1935), через Днепр у Запорожья (по проектам Н. С. Стрелецкого) и др. Благодаря работам Е. О. Патона в мостостроении все шире стала применяться автоматическая сварка при изготовлении и монтаже конструкций пролетных строений. С начала 20 в. получили значительное распространение железобетонные М. Железобетон применялся в основном для балочных пролетных строений пролетами до 50 м и для более крупных арочных пролетных строений (пролеты последних превышали 250 м). В 30-х гг. в СССР был построен ряд уникальных арочных М. из монолитного железобетона (например, М. через р. Москву у Воскресенска, М. им. Володарского через Неву в Ленинграде, Москворецкий М. в Москве и др.). В начале 40-х гг. начинают применять сборные железобетонные конструкции. После Великой Отечественной войны сооружено несколько большепролетных железобетонных арочных М., в том числе М. через р. Днепр пролетом 228 м. В СССР большой вклад в науку и практику мостостроения внесли Г. П. Передерий, Стрелецкий, Г. К. Евграфов, Е. Е. Гибшман и др.; за рубежом — Э. Фрейсине, Ф. Леонхардт, Р. Майяр, Р. Моранди и др. Конструктивные формы современных мостов. В современном мостостроении основные конструкции металлических М. выполняются из мягких и низколегированных сталей; в отдельных случаях — из сплавов алюминия. Для конструкций ж.-д. металлических М. с пролетами до 80 м и М. на автомобильных дорогах с пролетами до 300 м обычно применяют сплошные металлические балки постоянной или переменной высоты. Главные балки соединяют между собой связями. Сверху на балках укладывают железобетонную плиту проезжей части. Плиту соединяют (специальными упорами) с металлическими главными балками, обеспечивая тем самым их совместную работу и, следовательно, экономию металла в конструкции (такие М. называют сталежелезобетонными, рис. 3). Применяют также коробчатые главные балки, которые выполняют из стальных листов, подкрепленных изнутри продольными ребрами и поперечными диафрагмами. Плиту проезжей части на таких балках делают железобетонной или металлической. Эти пролетные строения экономичны, легки и жестки, что дает возможность применять их при значительных пролетах (до 300 м). Металлические пролетные строения в виде сквозных ферм могут применяться для больших пролетов (свыше 500 м). Сквозные фермы более экономичны, но сложнее в изготовлении и сборке, чем сплошные балки. Для устройства ж.-д. пути или автопроезда между фермами укладывают продольные и поперечные балки проезжей части, а по ним железобетонную плиту проезжей части или ж.-д. путь. Металлические арочные М. сооружают для перекрытия пролетов до 500 м (при наличии прочных грунтов в основании). Чаще всего их строят в гористой местности. Один из крупнейших арочных М. (М. через р. Влтава в Чехословакии, 1967) имеет пролет около 320 м. Для перекрытия пролетов, превышающих 1000 м (например, при пересечении устьев глубоких рек, морских заливов и проливов, где строительство большого числа опор сложно и неэкономично), строят висячие М. Кабели их выполняют из высокопрочных стальных проволок, расположенных параллельно или свитых в тросы. Пилоны висячего М. обычно коробчатые, металлические, иногда их делают железобетонными. Наибольший пролет (1298 м) имеет висячий М. через бухту Веррацано-Нарроус (США, 1964). Вантовые М. находят все большее применение при пролетах 150—350 м. Ванты, поддерживающие балку жесткости, могут сходиться к вершине пилона или проходить параллельно друг другу. Используют и несимметричные однопилонные схемы (М. через р. Рейн в Кельне, 1959). Двутавровые или коробчатые балки жесткости висячих и вантовых М. располагают в плоскостях подвесок или вант. Для крупных пролетов (более 500 м) главные балки заменяют сквозными фермами. Железобетонные М. подразделяют на монолитные и сборные. Монолитные М. бетонируют на месте строительства; сборные М. возводят из отдельных частей, изготовленных на специализированных заводах железобетонных конструкций или на приобъектных полигонах. Балочные железобетонные М. обычно имеют плиту проезжей части с тротуарами, поперечные балки (диафрагмы) и главные балки. Плита проезжей части входит в состав главных балок. В СССР широко применяют сборные пролетные строения из отдельных балок, перекрывающих весь пролет и соединяемых между собой посредством бетонирования швов плиты проезжей части и диафрагм, сваркой металлических закладных деталей и т. п. Если арматура балок предварительно напряжена, то сами балки могут быть расчленены по их длине на отдельные блоки, доставляемые к месту строительства с заводов. Натянутая арматура обжимает эти блоки, превращая их в балку. Большое распространение получили неразрезные консольные и рамные железобетонные М. пролетами 50—200 м. Главные балки таких М., как правило, коробчатые. Для навесных способов сооружения М. наиболее рациональны рамно-подвесные и рамно-консольные системы, т. к. для ригелей Т-образных рам, как при монтаже, так и при эксплуатации, растяжение возникает у верхней грани и требуется установка только верхней арматуры. Для неразрезных балок необходима установка и нижней арматуры, что значительно усложняет работы. С др. стороны, в неразрезных балках нет переломов профиля, поэтому в современных М. наметилась тенденция к более широкому применению неразрезных балок. В практике мостостроения имеются примеры возведенных железобетонных М. с пролетными строениями в виде сквозных ферм. Однако сложность соединения железобетонных элементов в узлах ферм ограничивает область их использования. Арочные железобетонные М. со сплошными сводами или отдельно стоящими арками применяют при пролетах от 50—60 м до 200—300 м. В СССР арочные М., как правило, строят из сборного железобетона. Сооружают также и арочно-консольные М., в которых 2 полуарки, соединенные поверху затяжкой, образуют Т-образную раму. Построен ряд крупных мостов этой системы (например, метро-М. в Киеве). В связи с развитием автомобильного транспорта, на автомобильных дорогах, особенно в городах, возводят сложные многоярусные сооружения мостового типа — криволинейные в плане и профиле пересечения, состоящие из железобетонных или стальных эстакад или путепроводов. Часто криволинейные пролетные строения имеют коробчатое поперечное сечение. Опоры современных металлических и железобетонных М. выполняют обычно из монолитного бетона или сборного железобетона (облегченной конструкции) на естественном или свайном основании. Строительство мостов. При сооружении М. наиболее трудоемким и дорогостоящим (до 50% общей стоимости М.) является устройство опор. В зависимости от гидрогеологических условий опоры сооружаются в открытых котлованах или путем погружения свай, массивных опускных колодцев, кессонов и сборных железобетонных оболочек. В современном строительстве для опор малых и средних М. широко применяют железобетонные сваи, погружаемые в грунт паровыми и дизельными молотами или электрическими вибропогружателями; при возведении больших М. используют сборные трубчатые железобетонные оболочки диаметром до 3 м, опускаемые способом вибропогружения (рис. 4) или с применением бурения. Сооружение пролетных строений ведется, как правило, способами, исключающими устройство сплошных подмостей в русле реки. При малых и средних пролетах пролетные строения или крупные их части устанавливают на опоры монтажными кранами грузоподъемностью до 130 т. Для более крупных пролетов применяют метод сборки пролетного строения на берегу с последующей передвижкой его или перевозкой на понтонах и установкой на опоры (рис. 5). Наибольшее распространение получили так называемые навесные методы сооружения пролетных строений с наращиванием конструкции от опоры в пролет. Для металлических пролетных строений применяют навесной монтаж с помощью крана, двигающегося по готовой части; элементы М. подаются под кран по пути на собранном пролетном строении (рис. 6). Для железобетонных пролетных строений способ навесной сборки (разработанный в СССР) предусматривает изготовление отдельных элементов конструкции (блоков) на заводе, доставку их к месту монтажа (как правило, по воде) и установку специальными кранами в проектное положение. Швы между блоками заполняют цементным раствором; применяется также клеевое соединение блоков. Нередко блоки стыкуют с помощью замыкающих балок, устанавливаемых на место теми же кранами (рис. 7). За рубежом, наряду с навесной сборкой, применяют метод навесного бетонирования: к готовой части конструкции подвешивается скользящая опалубка, в которой бетонируют участки пролетного строения, натягивая арматуру после твердения бетона. Возведение висячих М. начинается с пилонов, затем подвешивают временные кабели, с помощью которых производят навивку основных кабелей М., после чего монтируют подвески и балку жесткости. Строительство М. в СССР ведется специализированными организациями (мостостроительные отряды, поезда, колонны), оснащенными соответствующим оборудованием, механизмами, кранами большой грузоподъемности, инвентарными вспомогательными конструкциями. Сооружение М., как правило, осуществляется индустриальными методами; на месте обычно выполняется лишь сборка готовых конструкций. Все вновь построенные М. подвергают испытаниям (на временные подвижные нагрузки), которые производятся специализированными мостоиспытательными станциями. Расчет мостов производится преимущественно по методу предельных состояний. Каждая часть М. (пролетные строения, опоры) должна удовлетворять условиям прочности, деформативности и трещиностойкости при действии на сооружение самого невыгодного сочетания нагрузок. Различают 2 вида нагрузок, действующих на М.: постоянные (собственный вес М., предварительное напряжение арматуры); временные (вес ж.-д. составов или колонн автомобилей и толпы людей на тротуарах, гусеничные или колесные нагрузки, давление ветра, льда, навал судов на опоры, удары проезжающего транспорта о рельсы или тротуары, силы, возникающие при его внезапном торможении и др.). В сейсмических районах учитывают инерционные нагрузки, возникающие при землетрясении. Все расчетные нагрузки нормированы с учетом существующего движения транспорта и перспектив его развития. Методы расчета М. основаны на достижениях математики, строительной механики, теории сопротивления материалов и др. наук. При расчетах М. широко используются ЭВМ. Тенденции в развитии мостостроения. Современное направление в строительстве М. характеризуется повышением степени использования сборных конструкций и деталей заводского изготовления, внедрением индустриальных методов производства работ и механизации основных технологических процессов, дальнейшим развитием конструктивных систем М. и увеличением их максимальных пролетов. При сооружении М. расширяется использование высокопрочных сталей и легких сплавов, применение сварки взамен клепки; совершенствуются конструктивные формы пролетных строений за счет применения жестких листовых коробчатых конструкций. В железобетонном мостостроении все большее значение приобретают применение тонкостенных конструкций из высокопрочных бетонов, унификация и типизация сборных элементов пролетных строений и опор, создание новых типов предварительно напряженных конструкций, разработка типовых опалубок и монтажных агрегатов. Лит.: Надежин Б. М., Мосты и путепроводы в городах, М., 1964; Гибшман Е. Е., Проектирование деревянных мостов, М., 1965; его же, Проектирование металлических мостов, М., 1969; Евграфов Г. К., Богданов Н. Н., Проектирование мостов, М., 1966; Строительство мостов, М., 1966; Ильясевич С. А., Металлические коробчатые мосты, М., 1970; Назаренко Б. П., Железобетонные мосты, 2 изд., М., 1970. Н. Н. Богданов, М. Е. Гибшман. Архитектура мостов. Многие М. являются выдающимися памятниками зодчества и инженерного искусства. В наиболее распространенных до 2-й половины 19 в. каменные М. массивные устои и пролеты, созданные с затратами большого количества строительных материалов, зрительно воплощали представление об устойчивости, прочности и надежности. В древнеримских М. было достигнуто единство архитектуры и инженерного искусства: выразительная архитектоника почти лишенной декора, массивной многоарочной конструкции придает М. характерное для древнеримских утилитарных построек выражение суровой мощи (мост Алькантара через ущелье р. Тахо в Испании, 98—106 н. э., строитель Гай Юлий Лацер). В конструкциях металлических М. максимально используются физико-механические свойства материала (металл хорошо воспринимает растягивающие усилия). Благодаря этому качеству металлические М. стали менее грузными по сравнению с каменными М. и приобрели важную художественную особенность — ажурность силуэта (М. через р. Дору в г. Порту в Португалии, 1881—85, инженер А. Г. Эйфель). Рациональные по инженерному и архитектурному решению металлические М. повлияли на стилистику архитектуры 20 в. Большой пластической выразительностью обладают железобетонные М.: динамичность и зрительная легкость форм нередко придают своеобразное изящество крупным сооружениям (М. через р. Арв в Швейцарии, 1936, инженер Р. Майяр). Значительные размеры, крупные формы и своеобразный силуэт М. заметно влияют на архитектурный облик города (например, М. в Ленинграде, Праге, Будапеште). Поэтому конструктивное и архитектурно-пространственное решение городских М. должно быть найдено с учетом конкретных условий его расположения, окружающей природной и архитектурной среды. Особенно важной и сложной градостроительной задачей является поиск гармоничного сочетания силуэта, масштаба и конструктивного решения М. с давно сложившейся, нередко ценной в историко-художественном отношении застройкой старых городов. Примером удачного решения этих сложных проблем является мост Александра Невского через р. Неву в Ленинграде (1965, инженер А. С. Евдонин и др., архитектор Ю. И. Синица и др.): повторяя стелющийся над водой силуэт других невских мостов, он соразмерен масштабу реки и застройки ее набережных. Е. К. Иванова. II (биол.) Мост, варолиев мост, часть головного мозга млекопитающих и человека, относящаяся вместе с мозжечком к заднему мозгу. III (город в Чехословакии) Мост (Most), город в Чехословакии, в Чешской Социалистической Республике, в Северо-Чешской области, на р. Билина. 55,9 тыс. жителей (1971). Ж.-д. узел. Один из главных центров добычи бурого угля в Северо-Чешском бассейне. Углехимкомбинат; электрометаллургия; ТЭС. В связи с обнаружением под территорией старой части города залежей бурого угля и их разработкой неподалеку сооружена новая часть. М. — один из центров рабочего движения в буржуазной Чехословакии, в частности Мостецкой забастовки 1932. IV «Мост» («Brucke»), объединение художников-экспрессионистов (см. Экспрессионизм), в основном немецких. Существовало в 1905—13 в Дрездене. Ведущие мастера: Э. Л. Кирхнер, Э. Хеккель, К. Шмидт-Ротлуф, М. Пехштейн; некоторое время к ним примыкал Э. Нольде. Выступая против установок импрессионизма и стиля «модерн», опираясь на творчество В. ван Гога и Э. Мунка, а также на примитивное и средневековое искусство, мастера «М.» искали новые средства художественной выразительности в деформации предметного мира, в намеренно грубых, упрощенно-геометризованных, резко очерченных формах, в диссонирующих сочетаниях локальных цветовых пятен, усиленно-пастозной манере письма. Трагической заостренностью образного строя своих работ они стремились бросить вызов морально-этическим нормам буржуазного общества, однако глубокий субъективизм их мироощущения, мистическая подоснова творчества ряда из них, пафос всеразрушающей силы, пронизывающей их декларации, сообщали этому протесту стихийный и анархический характер. Лит.: Тихомиров А., Экспрессионизм (Художники объединения «Мост»), в сб.: Модернизм, М., 1973, с. 19—23; Liebmann K., Die Meister der Dresdner Brucke, B., 1956.