Никому неизвестно, кто впервые и когда именно создал первый вантовый мост, но простейшие балочные решения продолжают применяться даже в тех случаях, когда целесообразнее обойтись на пролете малой длины. К примеру, если речь идёт об узкой речке. А как быть в тех ситуациях, когда предполагается соорудить конструкцию на большой высоте или над огромной пропастью?
В таком случае не обойтись без дополнительных опор, каждая из которых является дополнительными финансовыми затратами, не говоря уже о повышении инженерной сложности объекта. Каждый последующий пролёт характеризуется определенным запасом прочности, и при постоянном увеличении этого значения, будет увеличиваться и вес самой балки. Высока опасность того, что мост может просто обрушиться под собственной тяжестью. И здесь уместными будут висячие мосты. Впрочем, огромной популярностью пользуются вантовые мосты, на которых и хотелось бы остановиться подробнее.
Дешевизна, надёжность и устойчивость
Традиционные конструкции мостов предполагают, что несущие тросы фиксируются у берегов. Все сооружение фактически удерживается на дугообразных тросах. В последнее время огромной популярностью по всему миру пользуются висячие вантовые мосты, в которых основная проезжая часть удерживается на большом количестве скошенных тросов, фиксирующихся у высоких пионов. Конструкция напоминает веер, поскольку тросы расходятся по аналогии со струнами арфы.
Отличительная их черта – максимальный уровень натяжения, что нивелирует провисание тросов. Что касается мостовой балки, расположенной над проезжим участком, она может быть тонкой. Такие мосты встречаются практически по всей Европе, и Россия не является исключением из правил.
Специалистам известно, что проектирование гигантских вантовых мостов – технически сложное инженерное мероприятие. Огромные сложности возникают на участках, где традиционно возникают основательные ветровые нагрузки. Самым высокотехнологическим элементом остается ванта, представляющая собой «мультистрендовую» конструкцию, состоящую их небольших тросов. Если рассматривать стренды вантового моста, то их количество зависит от конструкционных особенностей решения и варьируется в пределах от 5 до 100/500.
«Одна из испанских телебашен поддерживается 205 стрендами, тогда как для Русского моста их максимальное количество не превышает 85».
Главное достоинство мультистрендовых решений заключается в том, что при фиксации к балкам жесткости и анкерам, каждый элемент крепится отдельно, собственно, как и натягивается. Если возникнет необходимость, то стренд можно вытащить и починить. Тросы никак не взаимодействуют между собой, поскольку являются абсолютно независимыми решениями.
Конструкция и аэродинамика
Каждый отдельный тросик надёжно защищен от высокой влажности, коррозии. Они тщательно покрываются высокоплотной оплёткой.
Что касается всего пучка с несколькими стрендами, то он также покрыт двойной оболочкой. Цвет ее подбирается в соответствии с дизайном моста, в них могут монтироваться источники подсветки. Специалисты акцентируют внимание на том, что все вантовые мосты разрабатываются с учётом аэродинамических нагрузок.
Практическим путём было установлено, что оболочку вантов необходимо дополнять спиралевидным ребром, которое служит для отвода воды. Если этого не делать, то она будет стекать вдоль элементов, при этом увеличивая общую нагрузку на конструкцию. За счёт спиралевидной формы ребра, возникают характерные завихрения, нивелирующие воздействие дождя, ветровых порывов.
Как бы то ни было, а многотонные ванты (вес которых может доходить до 3000-5000 тонн) подвержены сильному воздействию стихии. В преобладающем большинстве случаев возникают огромные вибрации. Дабы нивелировать их передачу к балкам жесткости, принято использовать специальные демпферы.
Впечатляющие мостовые шедевры
Русский мост – уникальное по своим масштабам и инженерной сложности сооружение. Впрочем, встречаются и более маленькие конструкции, подкупающие своей визуальной оригинальностью. Яркий пример – Живописный мост в Москве. Его главная особенность – центральная часть мостового пролета удерживается не 2-4 пилонами, а всего одним. Он выделяется необычной красивой ажурной конструкцией арочной формы, сами же ванты формируют веерную конструкцию.
Не менее впечатляющим является и вантовый мост, расположенный в Мексике, пересекающий р. Санта-Катарина.
Отметим, что массивные вантовые мосты зачастую оказываются в центре крупных скандалов, ввиду своей дороговизны. Несмотря на общественный резонанс эти монументальные сооружения переходят из веков в века, они станут достояние будущих поколений.
