Райнер Кёте - Мосты

Многие автодорожные мосты имеют рамную конструкцию: на переднем плане — с параллельным верхним и нижним поясом, на заднем — с вогнутым нижним поясом

В дальнейшем многие инженеры стремились изучить все возможности стали как материала, используемого при создании новых конструкций. Все самые совершенные конструкции 2-й половины XIX в. возводились на основе опыта мостостроения; даже такое «чудо света», как Эйфелева башня в Париже, была создана знаменитым мостостроителем Густавом Эйфелем (1832–1923 гг.).

Первые металлические мосты довольно точно копировали уже знакомые нам по каменным мостам арки. Однако вскоре мостовики научились использовать преимущества стали, выдерживающей также и растягивающие напряжения. В то время как у каменных мостов проезжая часть всегда укладывалась над арками, в металлических ее можно было подвесить на стальных тросах. Тогда она «парила» либо снизу стальной фермы, либо внутри нее. Появилась возможность моделировать различные арки. Например, в ферме с верхним прямолинейным и нижним выгнутым поясами (по-немецки такая ферма называется «Fischbauch» — «рыбье брюхо») верхняя прямая часть принимает на себя сжимающие усилия, в то время как нижняя дуга работает на растяжение.

Немецкий инженер Генрих Гербер (1832–1912 гг.) разработал такую систему, при которой между далеко выступающими консольными конструкциями, сооруженными из железных или стальных ферм, висит относительно небольшая балка, получившая название «балки Гербера». Мосты, построенные по такой системе, благодаря этому сравнительно маленькому соединительному элементу могут перекрывать огромные расстояния. Примером может служить строившийся с 1882 по 1890 г. мост в устье реки Форт в Шотландии. Это гигантское сооружение имеет в длину 2500 м, ширина его пролетов 521 м. В течение 27 лет этот мост держал рекорд по протяженности пролета. Только в 1917 г. мост через реку Св. Лаврентия в Канаде пролетом 549 м отодвинул шотландское чудо на второе место.

Форма многих каркасных конструкций того времени продиктована лишь математическими расчетами. Балочные мосты производят особо элегантное впечатление, они легкие и прямые, как стрела. И арка, расположенная под проезжей частью, тоже кажется нам красивой. Некоторые же фермы, наподобие описанного выше «рыбьего брюха», выглядят просто безобразно.

2500-метровый мост в устье реки Форт в Шотландии (внизу его строительство) имеет высокие стальные фермы, между которыми подвешена «балка Гербера»

Мы можем лишь восхищаться мужеством тогдашних инженеров, которые стремились создавать все новые и новые конструкции, раздвигая границы технических возможностей человека. Но случались и неудачи — некоторые сооружения обрушивались.

Одной из самых тяжких по последствиям катастроф можно считать крушение моста в устье реки Тей — заливе Ферт-оф-Тей на восточном побережье Шотландии между городами Эдинбургом и Данди. Газеты и иллюстрированные журналы подробно сообщали тогда о ней, мост попал даже в художественную литературу: немецкий инженер Макс Эйт в своем романе «За плугом и тисками» описал обстоятельства трагедии, а известного писателя Теодора Фонтане она побудила к созданию баллады «Мост на реке Тей».

Мост был торжественно открыт в 1878 г., его протяженность была 3155 м, и он был объявлен самым длинным мостом в мире. 86 быков из шести сплоченных чугунных колонн каждый, установленных на каменных фундаментах, поддерживали стальные фермы и балки трубчатого поперечного сечения с одноколейным рельсовым путем, который широкой дугой простирался над заливом.

После полудня в воскресенье 28 декабря 1879 г. с моря налетел ураган. Вечером направлявшийся из Эдинбурга состав с 75 пассажирами въехал на мост. Внезапно дежуривший у моста охранник потерял из виду задние красные огни последнего вагона. Он тут же попытался по телеграфу связаться с постом противоположного берега, чтобы выяснить, прошел ли его поезд, но ответа не получил. Это было верным признаком того, что произошло что-то непредвиденное: не могла же буря просто разорвать телеграфный кабель, находившийся внутри мостовой фермы. Служитель побежал сам проверять, что же случилось, и остолбенел, обнаружив вместо моста пропасть. Исчезла мощная, почти километровой длины, балка центрального пролета. Внизу бушевало море, и лишь ряд вспененных мест указывал след от пролета. Бесследно исчез и сам поезд, увлеченный в бездну рухнувшим мостом. Его опоры не выдержали двойной нагрузки — идущего состава и ураганного ветра. Не спасся ни один из пассажиров.

Крушение моста через р. Тей в Шотландии в ураганную ночь увлекло в бездну проходивший по нему поезд — никто из 75 пассажиров не спасся. В то время этот мост протяженностью 3155 м был самым длинным в мире

В то время многие свято верили в победу технической мысли над природой, поэтому катастрофа на Тейском мосту повергла людей в настоящий шок, как и несколькими десятилетиями позже гибель «Титаника». Началось скрупулезное расследование причин катастрофы; их оказалось несколько. Ответственный за строительство инженер Томас Буч недооценил те силы, которые воздействуют на мост при ураганном ветре. Были ошибки как при конструировании, так и при строительстве, — желание быстро и дешево возвести такое гигантское сооружение сыграло не последнюю роль. Инженера Буча освободили от всех его должностей, и через год он умер в возрасте всего 58 лет.

Катастрофа на Тейском мосту трагически отозвалась через несколько лет в судьбе одного немецкого инженера, построившего Мюнгстенский мост через реку Вуппер высотой 107 м недалеко от города Золингена. Этот самый высокий в то время железнодорожный арочный мост строился методом наращивания конструкций — от упоров к середине пролета, то есть без установки кружал, — и был возведен в рекордные сроки: всего лишь полгода длился монтаж стальной арки. Однако во время открытия моста в июле 1897 г., на котором присутствовал сам наследник германского императора, когда украшенный венком локомотив уже был готов пересечь новую переправу, главному инженеру показалось, что при расчетах он допустил роковую ошибку, и он в ужасе бросился с моста в реку. Трагическая смерть: уже почти сто лет функционирует этот мост, отвечающий даже современным требованиям.