Большая Советская Энциклопедия (МО)

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, надёжности 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 пролётных строений и опор . На пролётном строении моста расположены проезжая часть для транспорта, пешеходные проходы, трубопроводы. Различают пролётные строения речные (над судоходной частью реки) и береговые (над остальной её частью). Проезжая часть на пролётном 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 пролётного строения передаются через опорные части. Встречаются системы М. (например, рамные), в которых пролётное строение составляет одно целое с опорой (в таких случаях опорные части не устраивают).

Основные размеры М. (рис. 1 ): полная длина L ; расчётные пролёты пролётных строений, измеряемые между центрами их опирания l₁ , l₂ , l₃ ; пролёты 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 пролётов в свету между опорами за вычетом так называемых конусов насыпи. Отверстие М. определяется гидравлическими расчётами.

Высота М. (отметка УП), а также пролёты в свету для главных пролётов М. через судоходные реки обычно определяются условиями пропуска судов. Для путепроводов длина пролётов 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 пролётов 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 пролётные строения с несущими конструкциями в виде сплошных балок или сквозных ферм: простых, неразрезных (рис. 2, а ) или консольных, с выходящими в соседний пролёт концами (консолями), соединёнными 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 пролётные 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 пролётного строения.

Рамные М. имеют опоры (колонны, стойки), жестко соединённые ригелями с пролётными строениями. Ригель может быть соединён с несколькими стойками (рис. 2, д ). В современном мостостроении получили также распространение М., состоящие из отдельных Т-образных рам, соединённых 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 пролёта. 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 протяжённость составляла около 75 тыс. км ), было сооружено много каменных и деревянных М. и акведуков. Частично сохранившиеся каменные М. имели сплошные, преимущественно полуциркульные, своды небольших пролётов и быки, ширина которых достигала ¹ /₃ —¹ /₂ пролёта. Строили также и лёгкие 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 пролёты, более пологие своды и меньшую ширину опор (например, М. Треццо через р. Адда в Италии с пролётом 72,25 м ).

В России М. известны с древнейших времён. «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 брёвен, 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 пролётами. В 18 в. пролёт деревянных М. на каменных опорах достигает 119 м (М. через р. Лиммат в Германии). Выдающимся достижением того времени явился проект деревянного арочного М. пролётом 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 пролёт 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 пролётов по 45—47 м .

В 1-й половине 19 в. было сооружено несколько крупных висячих М. (с железными цепями) пролётами, достигавшими 265 м . Однако вследствие своего конструктивного несовершенства и недостаточной жёсткости 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 пролётные строения в виде двух неразрезных балок трубчатого поперечного сечения пролётами 70 и 140 м . В этот период при проектировании и строительстве М. проводились первые опыты по их моделированию. Получает развитие теория расчёта М. Большое значение имели исследования русского инженера Д. И. Журавского , разработавшего методы расчёта 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 пролётным строением, причём для средних и больших пролётов нередко применяются сквозные фермы. В создании новых конструкций и форм пролётных строений и совершенствовании их расчёта 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 пролётов 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 пролёты, перекрываемые стальными пролётными строениями. Строятся такие крупные сооружения, как балочный консольный М. через р. Св. Лаврентия в Квебеке (1917) пролётом 549 м (Канада), арочный М. через пролив Килл-Ван-Калл в Нью-Йорке (1931) пролётом 503,8 м (США). В 1937 был построен висячий М. через пролив Золотые Ворота в Сан-Франциско (США) с главным пролётом длиной 1280 м .