Эта книга не только для будущих инженеров, конструкторов-мостостроителей, но и для всех любознательных ребят, которым хочется знать, как всё в мире устроено. Здесь подробно, понятно и интересно рассказано о том, какие бывают мосты, как они выглядят, по какому принципу построены, а также о том, сколько таланта и труда проявили люди при их возведении.
В формате pdf A4 сохранен издательский дизайн.
Человек не может жить без мостов. Об этом знает каждый, кто хотя бы раз в жизни перебирался через разлившуюся после дождя лужу. Шёл утром в школу – лужи не было. Днём возвращаешься той же дорогой – вот тебе и на! Перегородила лужа дорогу, и ни обойти её, ни перепрыгнуть. Что делать? Ну конечно же, строить мост! Посмотришь по сторонам, найдёшь подходящую доску, перекинешь через лужу – и пожалуйста! Мост готов.
Но одно дело – перебраться через лужу. А как быть, если дорогу преградила бурная река? Тут одной доской уже не обойдёшься. Настоящий мост – сложная конструкция, и, чтобы его построить, нужно очень многое знать и уметь. Но, как и перекинутая через лужу доска, любой мост требует от своего создателя прежде всего сообразительности и желания помочь людям. И тогда любая преграда будет успешно преодолена. Побегут над водной гладью автомобили, помчатся над горным ущельем поезда, люди вовремя доберутся в нужные им места, и грузы будут доставлены точно в срок.
О том, какие бывают на свете мосты, как они устроены, сколько труда и выдумки проявили люди при их постройке, мы и расскажем в этой книжке.
Балочный мост: устои и быки
Самый распространённый тип мостов – балочный. Почему так? А потому, что он самый простой: две опоры, а между ними балки, способные выдержать вес людей, животных, машин. Не правда ли, напоминает ту самую доску, которую мы перекидывали через лужу?
Наверное, самый первый мост в истории человечества тоже был балочный. Однажды буря свалила дерево, которое росло над обрывом у реки. Дерево упало верхушкой на другой берег, и получился мост! Посмотрел человек на это, почесал в затылке и вдруг сообразил: «Ага! Да ведь так можно перебираться через любую реку». И стал примечать, где прямо над рекой стоят высокие деревья. Найдёт подходящее, срубит – готова ещё одна переправа, можно спокойно перейти на другой берег. Правда, по одному бревну ходить не очень-то удобно. Зато если срубить несколько деревьев и уложить их через реку рядком, то получится самый настоящий мост, по которому можно уже и пройти спокойно, и повозку с грузом провезти.
Впоследствии берега, на которые опирался такой мост, стали укреплять камнем, сооружая на них главные опоры моста – устои. Земляной берег – штука ненадёжная: вдруг возьмёт и осыплется или водой его размоет в половодье. Поэтому строители таких мостов сначала сооружали из камня устои на берегах, а уже потом укладывали на них балки.
Казалось бы, всем хорош такой мост. Но вот незадача: перекинуть его можно только через небольшую реку. Ведь даже самое высокое дерево редко вырастает больше чем на сорок или пятьдесят метров. А если река широкая? Если нужно сделать мост длиной в сто метров или в двести? Как тут быть? Казалось бы, безвыходное положение…
Но талант мостостроителя способен победить любую преграду. И люди придумали кроме основных опор-устоев моста делать ещё и промежуточные. А ставили их прямо посреди реки! Выкладывали широкие столбы из камня, которые поднимались над водой, как утёсы. Если река не очень широкая, такую опору делали одну, а если пошире – две или три. Сколько надо было таких промежуточных опор, столько и выкладывали. Расстояние между ними делали по длине балки, а потом, как обычно, перекрывали балками все пролёты между опорами. И получался мост, по которому можно было перебраться даже через самую широкую реку. Правда, тут есть серьёзная проблема: промежуточным опорам нужно выдерживать мощный натиск водного потока, а весной во время ледохода по ним с силой бьют огромные льдины. Поэтому такие опоры делают очень массивными, крепкими, даже название им дали подходящее – быки.
Сегодня балочные мосты тоже строят. Но балки давно уже делают не из дерева, а из стали и железобетона. Но промежуточные опоры-быки под них всё равно ставят, как и много веков назад. Без этих могучих помощников длинный балочный мост не построишь даже из самых современных материалов.
Арочный мост: догадливые римляне
Есть у балочного моста одна особенность: любая балка, лежащая на опорах, прогибается вниз даже под собственным весом. А уж когда по ней везут что-либо тяжёлое – и подавно. Поэтому возможность перевозить грузы по такому мосту ограничена прочностью его балок на прогиб. Чтобы было понятнее, о чём идет речь, можно провести маленький эксперимент. Возьмите ножницы и вырежьте из альбомного листа полоску бумаги шириной 4 сантиметра и длиной 15 сантиметров. Теперь возьмите два спичечных коробка и положите полоску между ними – это модель балочного моста. Нетрудно заметить, что наша бумажная «балка» чуть-чуть провисает. А уж если положить на неё какой-нибудь небольшой груз (ещё один спичечный коробок, например), то она тут же прогнётся вниз.