- Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка З усіх гігантських споруд вантові мости, мабуть, більше...
- Ванти не такі прості
- Зростаючі з дна
- небезперечні шедеври
- Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка
- Дешевше і стійкіше
- Ванти не такі прості
- Зростаючі з дна
- небезперечні шедеври
- Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка
- Дешевше і стійкіше
- Ванти не такі прості
- Зростаючі з дна
- небезперечні шедеври
Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка
З усіх гігантських споруд вантові мости, мабуть, більше за всіх радують око своїми масштабами, з'єднаними із зоровою легкістю і ажурністю. І як водиться в сучасній будівельній індустрії, уявна простота конструкції вантових мостів - обман, і цікавих технічних премудростей там чимало.
Перший міст придумав якийсь невідомий давній чоловік, який кинув плоский камінь або стовбур дерева через струмок, щоб зайвий раз не вступати в холодну воду. Так з'явилася найпростіша балочна конструкція, яка і понині використовується там, де можна обійтися прольотом невеликої довжини. Наприклад, річка вузька. Або річка широка, але дрібна, і по дну її можна наставити багато опор, щоб прольоти між ними залишалися невеликими. А ось якщо міст перекидається на великій висоті або над глибоким протокою, де кожна нова опора - це нові витрати і нові інженерні складності, доводиться вживати додаткових заходів. Адже на бруківці проліт діють одночасно дві сили - розтягнення знизу і стиснення зверху. У кожного прольоту є межа міцності, а якщо цю міцність постійно збільшувати, буде рости і вага балки жорсткості, а міст одного разу обрушиться під її вагою. Конструкції, що дозволяють перерозподілити навантаження з балки на різні інші пристосування (без додаткових опор), з'явилися давно і існують у безлічі. Це можуть бути жорстко з'єднані з балкою ажурні ферми (так влаштовано більшість залізничних мостів в Росії) або арка, що переносить навантаження з центра прогону на бічні опори. Ще одна блискуча ідея, яка існує століття, - висячі мости. Там основна несуча конструкція виконана у вигляді гнучкого елемента - троса або ланцюга, а балка моста до неї підвішена. Такі Кримський міст в Москві або міст «Золоті Ворота» в Сан-Франциско, та й немає їм числа. Найдовший у світі проліт (1991 м) між двома опорами утримує висячий міст Акасі-Кайку, що сполучає японські острови Хонсю і Авадзі.
Якщо Русский міст вражає своїми розмірами, то Мальовничий міст в Москві підкорює оригінальністю конструкції. Це єдиний вантовий міст в Москві. Мальовничий міст перейняв естафету Останкінської вежі - під арочним пилоном розташувалася оригінальна оглядовий майданчик в дусі «Сьомого неба».
Дешевше і стійкіше
Однак багато високі мости або мости з наддовгими прольотами виконані за іншою схемою - вантової. Вантовий міст вважається різновидом висячого, однак має одна важлива відмінність: гнучкою несучої конструкції там немає. Навантаження на балку передається високим опор (пілонів) через систему вант - тросів. Існують дві основні схеми кріплення вант до пілона - стиль віяла і стиль арфи. У першому випадку пучок вант кріпиться до однієї точки, а потім подібно до віяла розходиться, щоб з'єднатися в різних точках з балкою жорсткості. Якщо міст виконаний в стилі арфи - ванти кріпляться до різних точок пілона і йдуть до балки жорсткості практично паралельно. З точки зору стійкості конструкції «віяловий» варіант краще - так мінімізується перекидаючий момент, який передається на пілон, але ... якщо вант занадто багато, виводити їх з однієї точки досить складно з інженерної точки зору. У цьому випадку вибирається проміжний варіант - ближче до віяла, але ванти кріпляться на пілоні на невеликій відстані один від одного.
А-подібний пілон Російського моста за технологією споруди можна порівняти з хмарочосом. Він спирається на скельний грунт безліччю довгих паль.
Сьогодні Росія утримує першість по довжині прольоту між опорами вантового моста: Русский міст, перекинутий через протоку Босфор Східний у Владивостоці, переміг головних гігантоманів сучасності-китайців. Проліт колишнього рекордсмена - моста Сутун - на 16 м коротше (+1088 проти 1104 м).
Ванти не такі прості
Ванти, задіяні в Російському мосту, варіюються по довжині від 135,7 до 579,8 м, і остання цифра на сьогоднішній день також рекордна. Такий довжини вант для мостів ще не було, і більше того, напередодні будівництва моста в експертному співтоваристві висловлювалися сумніви в доцільності створення таких довгих і важких конструкцій. Проте французька компанія Freyssinet, яка вважається одним зі світових лідерів виробництва вант для мостів, пішла на те, щоб ці конструкції виготовити.
Русский міст - будова, розраховане на майбутнє. Його пропускна здатність поки значно перевищує потік транспорту на о. Русский.
Незважаючи на те що створення гігантських вантових мостів у цілому являє собою досить складну інженерну задачу, особливо якщо врахувати значні вітрові навантаження в районах, де суша зустрічається з океаном, конструкція вант є, мабуть, найбільш високотехнологічним моментом. Ванта Freyssinet-це не простий металевий трос, а складна, «мультістрендовая» конструкція, що складається з окремих тонких тросів (Стренд). Стренд формується з шести гальванізуються зволікань, оповитих навколо сьомий, центральної. Кількість Стренд може варіюватися від одиниць до сотень. Наприклад, в вантах, що підтримують у вертикальному положенні одну з телебашен в Іспанії, налічується 205 Стренд. Для Російського моста це число виявилося скромніше - від 13 до 85. Перевага мультістрендовой конструкції в тому, що при кріпленні до анкерів пілона і балки жорсткості кожна «ниточка» окремо кріпиться і окремо натягується в анкерної конструкції. І що особливо цікаво, окремий Стренд можна витягнути з ванти і при необхідності замінити. Усередині ванти троси не стикаються один з одним: крім гальванізації кожен з них захищений від корозії додаткової опліткою з поліетилену високої щільності. Додатково до цього весь пучок Стренд має подвійну оболонку: внутрішній шар зроблений з того ж чорного щільного поліетилену, а зовнішня оболонка - з більш м'якого, що має колір, певний дизайном моста. Наприклад, оболонка може бути сріблясто-металевої, створюючи ілюзію, ніби ванти зроблені цілком з металу. На вантах може бути змонтована декоративне підсвічування, і тоді «віяло» або «арфа» моста виглядає особливо видовищно.
Як тільки мова заходить про конструкцію, яка підлягає впливу стихії, починається аеродинаміка. І зрозуміло, ванти, як і інші елементи моста (або моделі цих елементів) проходять аеродинамічні випробування. В результаті подібних досліджень інженери Freyssinet придумали наносити на зовнішню оболонку ванти невелике спиралевидное ребро. Ця «змійка» відводить дощову воду, яка при гладкій поверхні вільно текла б уздовж ванти, збільшуючи навантаження на неї. Крім того, ребро вносить завихрення в набігають потоки повітря і таким чином знижує негативні моменти впливу вітру і дощу.
У будь-якому випадку багатотонні ванти (загальна вага вант для Російського моста становить 3700 т) відчувають сильний вплив стихії, що викликає серйозні вібрації. Щоб вони не передавалися балці жорсткості (або власне мосту), використовуються демпфери, що представляють собою гідравлічні циліндри з поршнями.
Зростаючі з дна
Інший найбільш вражаючий конструктивний елемент вантового мосту-це, звичайно, пілони. Для таких гігантів, як Російська міст, спорудження цих опор можна порівняти за технологією зі зведенням хмарочосів (про що ми докладно писали в березневому номері «ПМ»).
У всякому разі підставу величезного пілона (А-образні пілони Російського моста мають висоту 319,6 м) виконується за аналогічною технологією: спочатку в дні протоки бурились свердловини до скельного грунту, куди потім заливався бетон - так виходили буронабивні палі. Поверх паль також з бетону формувався ростверк - майданчик, до якої вже кріпилися конструкції самого пілона. Пілон для Російського моста створювався методом самопідйомних опалубок: після того як в опалубці формувався чергову ділянку пілона, опалубка «їхала» вгору, щоб надбудувати наступну ділянку. Для полегшення конструкції сходяться стійки робилися порожнистими. Їм надавалося змінний перетин, та й товщина бетонних стін варіювалася від 2 до 0,7 м. Між стійками пілонів встановили кілька перемичок. Нижня капітальна перемичка із залізобетону стала опорою для балки жорсткості, інші переднапружені металеві перемички додатково стягували стійки пілона.
Вид великих вантових мостів залежить не тільки від архітектурних ідей, а й від рельєфу місцевості, а також завдань, які належить виконувати цим спорудам. Віадук Мійо покликаний підняти шосе високо над долиною річки, пілони Російського моста утримують кілометровий проліт на протокою Босфор Східний.
небезперечні шедеври
Русский міст в силу своїх масштабів належить до унікальних споруд, однак серед вантових мостів меншого розміру зустрічаються інші досить оригінальні конструкції. Наприклад, центральний проліт мосту може утримуватися одним пілоном, що можна побачити на прикладі Живописного моста в Москві. Тут єдиний пілон виконаний у вигляді ажурної арочної конструкції, причому ванти розходяться віялом в обидва боки від пілона.
Інший видовищний приклад однопілонной конструкції можна побачити в Мексиці - вантовий міст перетинає річку Санта-Катаріна, причому балку жорсткості утримує один похилий пілон, а ванти від нього йдуть паралельно у вигляді типової «арфи».
Віадук Мійо не має рекордно довгих прольотів, зате утримує інший рекорд і не тільки серед вантових мостів, а й серед мостів взагалі. Це найвище в світі мостове споруда. Один з семи пілонів (P2) здіймається над підставою на висоту 343 м, що перевищує висоту Ейфелевої вежі в Парижі. Такі гігантські пілони знадобилися для того, щоб перекинути автомобільне шосе через річку Тарн в Південній Франції.
На закінчення варто зауважити, що багато великі вантові мости (і віадук Мійо, і Російська міст, і міст в Мексиці) нерідко опинялися в центрі громадської критики за дорожнечу. Звичайно, в будь-якій країні платники податків мають право на власну думку про ефективність витрати державних коштів, але все ж, коли політичні пристрасті вщухнуть, мости залишаться стояти і напевно стануть в нагоді майбутнім поколінням.
Стаття «Віяло і арфа» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2013 ).
Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка
З усіх гігантських споруд вантові мости, мабуть, більше за всіх радують око своїми масштабами, з'єднаними із зоровою легкістю і ажурністю. І як водиться в сучасній будівельній індустрії, уявна простота конструкції вантових мостів - обман, і цікавих технічних премудростей там чимало.
Перший міст придумав якийсь невідомий давній чоловік, який кинув плоский камінь або стовбур дерева через струмок, щоб зайвий раз не вступати в холодну воду. Так з'явилася найпростіша балочна конструкція, яка і понині використовується там, де можна обійтися прольотом невеликої довжини. Наприклад, річка вузька. Або річка широка, але дрібна, і по дну її можна наставити багато опор, щоб прольоти між ними залишалися невеликими. А ось якщо міст перекидається на великій висоті або над глибоким протокою, де кожна нова опора - це нові витрати і нові інженерні складності, доводиться вживати додаткових заходів. Адже на бруківці проліт діють одночасно дві сили - розтягнення знизу і стиснення зверху. У кожного прольоту є межа міцності, а якщо цю міцність постійно збільшувати, буде рости і вага балки жорсткості, а міст одного разу обрушиться під її вагою. Конструкції, що дозволяють перерозподілити навантаження з балки на різні інші пристосування (без додаткових опор), з'явилися давно і існують у безлічі. Це можуть бути жорстко з'єднані з балкою ажурні ферми (так влаштовано більшість залізничних мостів в Росії) або арка, що переносить навантаження з центра прогону на бічні опори. Ще одна блискуча ідея, яка існує століття, - висячі мости. Там основна несуча конструкція виконана у вигляді гнучкого елемента - троса або ланцюга, а балка моста до неї підвішена. Такі Кримський міст в Москві або міст «Золоті Ворота» в Сан-Франциско, та й немає їм числа. Найдовший у світі проліт (1991 м) між двома опорами утримує висячий міст Акасі-Кайку, що сполучає японські острови Хонсю і Авадзі.
Якщо Русский міст вражає своїми розмірами, то Мальовничий міст в Москві підкорює оригінальністю конструкції. Це єдиний вантовий міст в Москві. Мальовничий міст перейняв естафету Останкінської вежі - під арочним пилоном розташувалася оригінальна оглядовий майданчик в дусі «Сьомого неба».
Дешевше і стійкіше
Однак багато високі мости або мости з наддовгими прольотами виконані за іншою схемою - вантової. Вантовий міст вважається різновидом висячого, однак має одна важлива відмінність: гнучкою несучої конструкції там немає. Навантаження на балку передається високим опор (пілонів) через систему вант - тросів. Існують дві основні схеми кріплення вант до пілона - стиль віяла і стиль арфи. У першому випадку пучок вант кріпиться до однієї точки, а потім подібно до віяла розходиться, щоб з'єднатися в різних точках з балкою жорсткості. Якщо міст виконаний в стилі арфи - ванти кріпляться до різних точок пілона і йдуть до балки жорсткості практично паралельно. З точки зору стійкості конструкції «віяловий» варіант краще - так мінімізується перекидаючий момент, який передається на пілон, але ... якщо вант занадто багато, виводити їх з однієї точки досить складно з інженерної точки зору. У цьому випадку вибирається проміжний варіант - ближче до віяла, але ванти кріпляться на пілоні на невеликій відстані один від одного.
А-подібний пілон Російського моста за технологією споруди можна порівняти з хмарочосом. Він спирається на скельний грунт безліччю довгих паль.
Сьогодні Росія утримує першість по довжині прольоту між опорами вантового моста: Русский міст, перекинутий через протоку Босфор Східний у Владивостоці, переміг головних гігантоманів сучасності-китайців. Проліт колишнього рекордсмена - моста Сутун - на 16 м коротше (одна тисяча вісімдесят вісім проти 1104 м).
Ванти не такі прості
Ванти, задіяні в Російському мосту, варіюються по довжині від 135,7 до 579,8 м, і остання цифра на сьогоднішній день також рекордна. Такий довжини вант для мостів ще не було, і більше того, напередодні будівництва моста в експертному співтоваристві висловлювалися сумніви в доцільності створення таких довгих і важких конструкцій. Проте французька компанія Freyssinet, яка вважається одним зі світових лідерів виробництва вант для мостів, пішла на те, щоб ці конструкції виготовити.
Русский міст - будова, розраховане на майбутнє. Його пропускна здатність поки значно перевищує потік транспорту на о. Русский.
Незважаючи на те що створення гігантських вантових мостів у цілому являє собою досить складну інженерну задачу, особливо якщо врахувати значні вітрові навантаження в районах, де суша зустрічається з океаном, конструкція вант є, мабуть, найбільш високотехнологічним моментом. Ванта Freyssinet-це не простий металевий трос, а складна, «мультістрендовая» конструкція, що складається з окремих тонких тросів (Стренд). Стренд формується з шести гальванізуються зволікань, оповитих навколо сьомий, центральної. Кількість Стренд може варіюватися від одиниць до сотень. Наприклад, в вантах, що підтримують у вертикальному положенні одну з телебашен в Іспанії, налічується 205 Стренд. Для Російського моста це число виявилося скромніше - від 13 до 85. Перевага мультістрендовой конструкції в тому, що при кріпленні до анкерів пілона і балки жорсткості кожна «ниточка» окремо кріпиться і окремо натягується в анкерної конструкції. І що особливо цікаво, окремий Стренд можна витягнути з ванти і при необхідності замінити. Усередині ванти троси не стикаються один з одним: крім гальванізації кожен з них захищений від корозії додаткової опліткою з поліетилену високої щільності. Додатково до цього весь пучок Стренд має подвійну оболонку: внутрішній шар зроблений з того ж чорного щільного поліетилену, а зовнішня оболонка - з більш м'якого, що має колір, певний дизайном моста. Наприклад, оболонка може бути сріблясто-металевої, створюючи ілюзію, ніби ванти зроблені цілком з металу. На вантах може бути змонтована декоративне підсвічування, і тоді «віяло» або «арфа» моста виглядає особливо видовищно.
Як тільки мова заходить про конструкцію, яка підлягає впливу стихії, починається аеродинаміка. І зрозуміло, ванти, як і інші елементи моста (або моделі цих елементів) проходять аеродинамічні випробування. В результаті подібних досліджень інженери Freyssinet придумали наносити на зовнішню оболонку ванти невелике спиралевидное ребро. Ця «змійка» відводить дощову воду, яка при гладкій поверхні вільно текла б уздовж ванти, збільшуючи навантаження на неї. Крім того, ребро вносить завихрення в набігають потоки повітря і таким чином знижує негативні моменти впливу вітру і дощу.
У будь-якому випадку багатотонні ванти (загальна вага вант для Російського моста становить 3700 т) відчувають сильний вплив стихії, що викликає серйозні вібрації. Щоб вони не передавалися балці жорсткості (або власне мосту), використовуються демпфери, що представляють собою гідравлічні циліндри з поршнями.
Зростаючі з дна
Інший найбільш вражаючий конструктивний елемент вантового мосту-це, звичайно, пілони. Для таких гігантів, як Російська міст, спорудження цих опор можна порівняти за технологією зі зведенням хмарочосів (про що ми докладно писали в березневому номері «ПМ»).
У всякому разі підставу величезного пілона (А-образні пілони Російського моста мають висоту 319,6 м) виконується за аналогічною технологією: спочатку в дні протоки бурились свердловини до скельного грунту, куди потім заливався бетон - так виходили буронабивні палі. Поверх паль також з бетону формувався ростверк - майданчик, до якої вже кріпилися конструкції самого пілона. Пілон для Російського моста створювався методом самопідйомних опалубок: після того як в опалубці формувався чергову ділянку пілона, опалубка «їхала» вгору, щоб надбудувати наступну ділянку. Для полегшення конструкції сходяться стійки робилися порожнистими. Їм надавалося змінний перетин, та й товщина бетонних стін варіювалася від 2 до 0,7 м. Між стійками пілонів встановили кілька перемичок. Нижня капітальна перемичка із залізобетону стала опорою для балки жорсткості, інші переднапружені металеві перемички додатково стягували стійки пілона.
Вид великих вантових мостів залежить не тільки від архітектурних ідей, а й від рельєфу місцевості, а також завдань, які належить виконувати цим спорудам. Віадук Мійо покликаний підняти шосе високо над долиною річки, пілони Російського моста утримують кілометровий проліт на протокою Босфор Східний.
небезперечні шедеври
Русский міст в силу своїх масштабів належить до унікальних споруд, однак серед вантових мостів меншого розміру зустрічаються інші досить оригінальні конструкції. Наприклад, центральний проліт мосту може утримуватися одним пілоном, що можна побачити на прикладі Живописного моста в Москві. Тут єдиний пілон виконаний у вигляді ажурної арочної конструкції, причому ванти розходяться віялом в обидва боки від пілона.
Інший видовищний приклад однопілонной конструкції можна побачити в Мексиці - вантовий міст перетинає річку Санта-Катаріна, причому балку жорсткості утримує один похилий пілон, а ванти від нього йдуть паралельно у вигляді типової «арфи».
Віадук Мійо не має рекордно довгих прольотів, зате утримує інший рекорд і не тільки серед вантових мостів, а й серед мостів взагалі. Це найвище в світі мостове споруда. Один з семи пілонів (P2) здіймається над підставою на висоту 343 м, що перевищує висоту Ейфелевої вежі в Парижі. Такі гігантські пілони знадобилися для того, щоб перекинути автомобільне шосе через річку Тарн в Південній Франції.
На закінчення варто зауважити, що багато великі вантові мости (і віадук Мійо, і Російська міст, і міст в Мексиці) нерідко опинялися в центрі громадської критики за дорожнечу. Звичайно, в будь-якій країні платники податків мають право на власну думку про ефективність витрати державних коштів, але все ж, коли політичні пристрасті вщухнуть, мости залишаться стояти і напевно стануть в нагоді майбутнім поколінням.
Стаття «Віяло і арфа» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2013 ).
Вантовий міст | Журнал Популярна Механіка
З усіх гігантських споруд вантові мости, мабуть, більше за всіх радують око своїми масштабами, з'єднаними із зоровою легкістю і ажурністю. І як водиться в сучасній будівельній індустрії, уявна простота конструкції вантових мостів - обман, і цікавих технічних премудростей там чимало.
Перший міст придумав якийсь невідомий давній чоловік, який кинув плоский камінь або стовбур дерева через струмок, щоб зайвий раз не вступати в холодну воду. Так з'явилася найпростіша балочна конструкція, яка і понині використовується там, де можна обійтися прольотом невеликої довжини. Наприклад, річка вузька. Або річка широка, але дрібна, і по дну її можна наставити багато опор, щоб прольоти між ними залишалися невеликими. А ось якщо міст перекидається на великій висоті або над глибоким протокою, де кожна нова опора - це нові витрати і нові інженерні складності, доводиться вживати додаткових заходів. Адже на бруківці проліт діють одночасно дві сили - розтягнення знизу і стиснення зверху. У кожного прольоту є межа міцності, а якщо цю міцність постійно збільшувати, буде рости і вага балки жорсткості, а міст одного разу обрушиться під її вагою. Конструкції, що дозволяють перерозподілити навантаження з балки на різні інші пристосування (без додаткових опор), з'явилися давно і існують у безлічі. Це можуть бути жорстко з'єднані з балкою ажурні ферми (так влаштовано більшість залізничних мостів в Росії) або арка, що переносить навантаження з центра прогону на бічні опори. Ще одна блискуча ідея, яка існує століття, - висячі мости. Там основна несуча конструкція виконана у вигляді гнучкого елемента - троса або ланцюга, а балка моста до неї підвішена. Такі Кримський міст в Москві або міст «Золоті Ворота» в Сан-Франциско, та й немає їм числа. Найдовший у світі проліт (1991 м) між двома опорами утримує висячий міст Акасі-Кайку, що сполучає японські острови Хонсю і Авадзі.
Якщо Русский міст вражає своїми розмірами, то Мальовничий міст в Москві підкорює оригінальністю конструкції. Це єдиний вантовий міст в Москві. Мальовничий міст перейняв естафету Останкінської вежі - під арочним пилоном розташувалася оригінальна оглядовий майданчик в дусі «Сьомого неба».
Дешевше і стійкіше
Однак багато високі мости або мости з наддовгими прольотами виконані за іншою схемою - вантової. Вантовий міст вважається різновидом висячого, однак має одна важлива відмінність: гнучкою несучої конструкції там немає. Навантаження на балку передається високим опор (пілонів) через систему вант - тросів. Існують дві основні схеми кріплення вант до пілона - стиль віяла і стиль арфи. У першому випадку пучок вант кріпиться до однієї точки, а потім подібно до віяла розходиться, щоб з'єднатися в різних точках з балкою жорсткості. Якщо міст виконаний в стилі арфи - ванти кріпляться до різних точок пілона і йдуть до балки жорсткості практично паралельно. З точки зору стійкості конструкції «віяловий» варіант краще - так мінімізується перекидаючий момент, який передається на пілон, але ... якщо вант занадто багато, виводити їх з однієї точки досить складно з інженерної точки зору. У цьому випадку вибирається проміжний варіант - ближче до віяла, але ванти кріпляться на пілоні на невеликій відстані один від одного.
А-подібний пілон Російського моста за технологією споруди можна порівняти з хмарочосом. Він спирається на скельний грунт безліччю довгих паль.
Сьогодні Росія утримує першість по довжині прольоту між опорами вантового моста: Русский міст, перекинутий через протоку Босфор Східний у Владивостоці, переміг головних гігантоманів сучасності-китайців. Проліт колишнього рекордсмена - моста Сутун - на 16 м коротше (одна тисяча вісімдесят вісім проти 1104 м).
Ванти не такі прості
Ванти, задіяні в Російському мосту, варіюються по довжині від 135,7 до 579,8 м, і остання цифра на сьогоднішній день також рекордна. Такий довжини вант для мостів ще не було, і більше того, напередодні будівництва моста в експертному співтоваристві висловлювалися сумніви в доцільності створення таких довгих і важких конструкцій. Проте французька компанія Freyssinet, яка вважається одним зі світових лідерів виробництва вант для мостів, пішла на те, щоб ці конструкції виготовити.
Русский міст - будова, розраховане на майбутнє. Його пропускна здатність поки значно перевищує потік транспорту на о. Русский.
Незважаючи на те що створення гігантських вантових мостів у цілому являє собою досить складну інженерну задачу, особливо якщо врахувати значні вітрові навантаження в районах, де суша зустрічається з океаном, конструкція вант є, мабуть, найбільш високотехнологічним моментом. Ванта Freyssinet-це не простий металевий трос, а складна, «мультістрендовая» конструкція, що складається з окремих тонких тросів (Стренд). Стренд формується з шести гальванізуються зволікань, оповитих навколо сьомий, центральної. Кількість Стренд може варіюватися від одиниць до сотень. Наприклад, в вантах, що підтримують у вертикальному положенні одну з телебашен в Іспанії, налічується 205 Стренд. Для Російського моста це число виявилося скромніше - від 13 до 85. Перевага мультістрендовой конструкції в тому, що при кріпленні до анкерів пілона і балки жорсткості кожна «ниточка» окремо кріпиться і окремо натягується в анкерної конструкції. І що особливо цікаво, окремий Стренд можна витягнути з ванти і при необхідності замінити. Усередині ванти троси не стикаються один з одним: крім гальванізації кожен з них захищений від корозії додаткової опліткою з поліетилену високої щільності. Додатково до цього весь пучок Стренд має подвійну оболонку: внутрішній шар зроблений з того ж чорного щільного поліетилену, а зовнішня оболонка - з більш м'якого, що має колір, певний дизайном моста. Наприклад, оболонка може бути сріблясто-металевої, створюючи ілюзію, ніби ванти зроблені цілком з металу. На вантах може бути змонтована декоративне підсвічування, і тоді «віяло» або «арфа» моста виглядає особливо видовищно.
Як тільки мова заходить про конструкцію, яка підлягає впливу стихії, починається аеродинаміка. І зрозуміло, ванти, як і інші елементи моста (або моделі цих елементів) проходять аеродинамічні випробування. В результаті подібних досліджень інженери Freyssinet придумали наносити на зовнішню оболонку ванти невелике спиралевидное ребро. Ця «змійка» відводить дощову воду, яка при гладкій поверхні вільно текла б уздовж ванти, збільшуючи навантаження на неї. Крім того, ребро вносить завихрення в набігають потоки повітря і таким чином знижує негативні моменти впливу вітру і дощу.
У будь-якому випадку багатотонні ванти (загальна вага вант для Російського моста становить 3700 т) відчувають сильний вплив стихії, що викликає серйозні вібрації. Щоб вони не передавалися балці жорсткості (або власне мосту), використовуються демпфери, що представляють собою гідравлічні циліндри з поршнями.
Зростаючі з дна
Інший найбільш вражаючий конструктивний елемент вантового мосту-це, звичайно, пілони. Для таких гігантів, як Російська міст, спорудження цих опор можна порівняти за технологією зі зведенням хмарочосів (про що ми докладно писали в березневому номері «ПМ»).
У всякому разі підставу величезного пілона (А-образні пілони Російського моста мають висоту 319,6 м) виконується за аналогічною технологією: спочатку в дні протоки бурились свердловини до скельного грунту, куди потім заливався бетон - так виходили буронабивні палі. Поверх паль також з бетону формувався ростверк - майданчик, до якої вже кріпилися конструкції самого пілона. Пілон для Російського моста створювався методом самопідйомних опалубок: після того як в опалубці формувався чергову ділянку пілона, опалубка «їхала» вгору, щоб надбудувати наступну ділянку. Для полегшення конструкції сходяться стійки робилися порожнистими. Їм надавалося змінний перетин, та й товщина бетонних стін варіювалася від 2 до 0,7 м. Між стійками пілонів встановили кілька перемичок. Нижня капітальна перемичка із залізобетону стала опорою для балки жорсткості, інші переднапружені металеві перемички додатково стягували стійки пілона.
Вид великих вантових мостів залежить не тільки від архітектурних ідей, а й від рельєфу місцевості, а також завдань, які належить виконувати цим спорудам. Віадук Мійо покликаний підняти шосе високо над долиною річки, пілони Російського моста утримують кілометровий проліт на протокою Босфор Східний.
небезперечні шедеври
Русский міст в силу своїх масштабів належить до унікальних споруд, однак серед вантових мостів меншого розміру зустрічаються інші досить оригінальні конструкції. Наприклад, центральний проліт мосту може утримуватися одним пілоном, що можна побачити на прикладі Живописного моста в Москві. Тут єдиний пілон виконаний у вигляді ажурної арочної конструкції, причому ванти розходяться віялом в обидва боки від пілона.
Інший видовищний приклад однопілонной конструкції можна побачити в Мексиці - вантовий міст перетинає річку Санта-Катаріна, причому балку жорсткості утримує один похилий пілон, а ванти від нього йдуть паралельно у вигляді типової «арфи».
Віадук Мійо не має рекордно довгих прольотів, зате утримує інший рекорд і не тільки серед вантових мостів, а й серед мостів взагалі. Це найвище в світі мостове споруда. Один з семи пілонів (P2) здіймається над підставою на висоту 343 м, що перевищує висоту Ейфелевої вежі в Парижі. Такі гігантські пілони знадобилися для того, щоб перекинути автомобільне шосе через річку Тарн в Південній Франції.
На закінчення варто зауважити, що багато великі вантові мости (і віадук Мійо, і Російська міст, і міст в Мексиці) нерідко опинялися в центрі громадської критики за дорожнечу. Звичайно, в будь-якій країні платники податків мають право на власну думку про ефективність витрати державних коштів, але все ж, коли політичні пристрасті вщухнуть, мости залишаться стояти і напевно стануть в нагоді майбутнім поколінням.
Стаття «Віяло і арфа» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2013 ).
