Конзолен мост

Произход

Инженерите през XIX век са знаели, че мост, построен върху множество опори, ще разпределя натоварването между тях. Това означава, че напреженията в гредата или фермата ще бъдат по-малки и че ще могат да се строят по-дълги мостове. Няколко инженери от XIX век са проектирали непрекъснати мостове с шарнирни точки в средата на разстоянието. Използването на шарнир в многопролетната система означава, че инженерите могат по-добре да определят натоварванията и напреженията върху моста.

Хайнрих Гербер е един от инженерите, които получават патент за шарнирна греда (1866 г.), и е признат за първия, който я е построил. Мостът Хасфурт над река Майн в Германия е с централен размах от 38 метра (124 фута). Завършен през 1867 г., той е първият модерен конзолен мост. Сред другите ранни конзолни мостове са Високият мост в Кентъки на К. Шалер Смит (1877 г.), Ниагарският конзолен мост на Чарлз Конрад Шнайдер (1883 г.) и мостът Поукипси на Джон Франсис О'Рурк и Померой П. Дикинсън (1889 г.). Мостът на река Кентъки е преминавал през дефиле, дълбоко 275 фута (84 метра). Построен е с кантар, което означава, че не е било необходимо да се подпира по време на строителството. Най-известният ранен конзолен мост е мостът Forth Rail Bridge. Този мост държи рекорда за най-дълъг размах в света в продължение на 17 години.

Бенджамин Бейкър показа как работи конзолната система на снимката вляво. В центъра се вижда окаченият прозорец, в който седи Кайчи Уатанабе. Необходимостта да се устои на натиска на долната хорда се вижда от използването на дървени стълбове, докато напрежението на горната хорда е показано от изпънатите ръце. Действието на външните основи като анкери за конзолата се вижда от разположението на противотежестите.

Функция

Конзолен мост - конструкция, поне една част от която действа като котва за поддържане на друга част, която се простира извън опорния стълб.

- Джон Александър Лоу Уодъл, инженеринг на мостове

Обикновеният конзолен разтег се формира от две конзолни рамена, които се простират от противоположните страни на препятствието, което трябва да се преодолее, и се срещат в центъра. При висящ мост конзолните рамена не се срещат в центъра, а поддържат централен мост от ферми, който се опира на краищата на конзолните рамена. Окаченият пролет може да бъде изграден извън обекта и да бъде повдигнат на място или да бъде изграден на място с помощта на специални подвижни подпори.

при балансирана конзола размахът се балансира от конзоли, движещи се в противоположна посока. Ако те са закотвени в здрави основи, се наричат анкерни рамена. При мост, построен върху две основи, има четири конзолни рамена: две, които обхващат препятствието, и две анкерни рамена, които се простират встрани от препятствието. Поради необходимостта от по-голяма здравина при опорите на балансираната конзола, връхната конструкция на моста често е под формата на кули над фундаментните опори. Мостът "Комодор Бари" е пример за този тип конзолен мост.

Стоманените конзоли за ферми поддържат натоварванията чрез опън на горните елементи и натиск на долните. Обикновено конструкцията разпределя напрежението чрез анкерните рамена към най-външните опори, докато натиска се пренася към основите под централните кули.

Балансираните конзолни мостове от предварително напрегнат бетон често се изграждат чрез сегментна конструкция.

Схема на частите на моста John P. Grace Memorial Bridge

Методи за изграждане

Някои стоманени дъговидни мостове (като моста Навахо) са изградени с чисто конзолно разпъване от всяка страна. След това те се съединяват с щифт, обикновено след принудително раздалечаване на мястото на срещата. Когато скобите се премахнат и се добави настилката на моста, мостът се превръща във фермов сводов мост. Такава неподдържана конструкция е възможна само ако има подходяща скала, която да поддържа напрежението в горния пояс на пролета по време на строителството, което обикновено ограничава този метод до преодоляване на тесни каньони.

Списък по дължина

Най-дългите конзолни мостове в света (по най-дълъг размах):

1. Мостът на Квебек (Квебек, Канада) 549 м (1 800 фута)
2. Мостът Форт (Фърт ъф Форт, Шотландия) 2 x 1710 фута (521 м)
3. Мост Минато (Осака, Япония) 510 м (1 673 фута)
4. Мостът Commodore Barry (Честър, Пенсилвания, САЩ) 501 м (1 644 фута)
5. Crescent City Connection (два пролета) (Ню Орлиънс, Луизиана, САЩ) 1 575 фута (480 м)
6. Мостът Хаура (Калкута, Западен Бенгал, Индия) 457 м (1 500 фута)
7. Мост на паметника на ветераните (Грамърси, Луизиана, САЩ) 445 м
8. Мостът Сан Франциско - Оукланд Бей (East Bay Span) (Сан Франциско, Калифорния, САЩ) 427 м (1 400 фута)
9. Мост Хорас Уилкинсън (Батън Руж, Луизиана, САЩ) 376 м (1235 фута)
10. Мостът Tappan Zee (South Nyack, Ню Йорк и Tarrytown, Ню Йорк, САЩ) 1 212 фута (369 м)

Примери