Мы привыкли любоваться мостами. Но, как правило, это либо разводные мосты Петербурга, либо какой-нибудь красивый висячий, например Крымский мост в Москве, либо его тезка, перекинувшийся через Керченский пролив. А вот когда мы едем по железной дороге и заняты чтением или общением с собеседником, мы совсем не обращаем внимания на огромные железнодорожные мосты. Но все не так для инженера-строителя. Именно железнодорожные мосты — это настоящая проверка на прочность. На огромных просторах нашей родины приходится создавать большие пролеты или строить опоры в очень сложных грунтовых условиях. Эти тихие труженики, которых мы не замечаем, — настоящий авангард мостостроительной мысли.
Первой протяженной железной дорогой в России была Петербурго-Московская дорога, которая строилась в 40-е годы XIX века. На ней было построено около 200 мостов — впечатляющая цифра, и из них восемь — это очень длинные мосты, от 500 метров до километра. И здесь пришлось применить совершенно новую схему. Дело в том, что на ранних этапах мостостроения, например в Англии или США, иногда так называемые виадуки, или железнодорожные мосты, строили по традиции каменными арочными. Но, в отличие от автомобиля, повозки или человека, поезд не может спуститься в речную долину, преодолеть реку по какому-нибудь горбатому мосту и снова подняться на водораздел. Поезду нужно ехать по более или менее прямой линии. Поэтому мосты должны были стать очень длинными и очень высокими. Строить их из камня было просто неэкономично, это был очень большой расход материала. Поэтому после 2000-летнего господства арочных конструкций люди снова обратились к балкам, то есть к прямой конструкции, поставленной на две опоры.
Но балки строить нужно было по особой схеме — это так называемые ферменные балки. Что такое ферма? Если мы сделаем рамочку из четырех планок, то она у нас достаточно подвижная. Квадрат, как говорят математики и инженеры, — это изменяемая фигура. Если же мы сделаем треугольник, то он будет достаточно жесткий сам по себе. И вот конструкция, составленная из треугольников, в силу своей жесткости (по-латыни «жесткий» — firmus) и называется «ферма», в данном случае мостовая ферма. Первые фермы были деревянные, и привезли их к нам американские инженеры, которые выступали консультантами на строительстве этой железной дороги.
Как они были устроены? У фермы есть горизонтальные детали — они называются «пояса»; наклонные детали — они называются «подкосы»; и вертикальные — «подтяжки», в те времена это называлось красивым словом «тяжи». Фермы системы американского инженера Гау имели деревянные пояса и подкосы, но металлические тяжи, что было существенным улучшением и давало некоторую экономию. Но американец Гау принял все тяжи одинакового диаметра — для простоты и удобства. Он не рассчитывал, какого сечения они должны быть.
Нет комментариев