Консольный мост — это мост , построенный с использованием конструкций, которые выступают горизонтально в пространство и поддерживаются только на одном конце (так называемые консольные конструкции ). Для небольших пешеходных мостов консоли могут быть простыми балками ; однако в больших консольных мостах, предназначенных для автомобильного или железнодорожного движения, используются фермы, построенные из конструкционной стали , или коробчатые балки , построенные из предварительно напряженного бетона .
Консольный мост со стальными фермами стал крупным инженерным прорывом, когда он впервые был реализован на практике, поскольку он может перекрывать расстояния более 1500 футов (460 м) и его легче построить на сложных переходах благодаря небольшому количеству опалубок или их отсутствию .
Инженеры XIX века понимали, что мост, состоящий из нескольких опор, распределяет нагрузки между ними. Это приведет к снижению напряжений в балке или ферме и позволит построить более длинные пролеты. [1] : 57, 190 Несколько инженеров XIX века запатентовали неразрезные мосты с шарнирными точками в середине пролета. [2] : 75, 79 Использование шарнира в многопролетной системе представило преимущества статически определенной системы [3] и моста, который мог бы выдерживать дифференциальную осадку фундамента. [1] : 190 Инженерам было бы легче рассчитать силы и напряжения, используя шарнир в балке.
Генрих Гербер был одним из инженеров, получивших патент на шарнирную балку (1866 г.), и считается первым, кто ее построил. [2] : 79 Хассфуртский мост через реку Майн в Германии с центральным пролетом 124 фута (38 метров) был построен в 1867 году и признан первым современным консольным мостом. [3] : пар. 2
Высокий мост Кентукки К. Шалера Смита (1877 г.), Ниагарский консольный мост Чарльза Конрада Шнайдера (1883 г.) и мост Покипси Джона Фрэнсиса О'Рурка и Помроя П. Дикинсона (1889 г.) были важными ранними вариантами использования моста. консольная конструкция. [3] : пар. 3, 5 Мост через реку Кентукки перекинулся через ущелье глубиной 275 футов (84 метра) и в полной мере воспользовался тем фактом, что для основного пролета консольного моста не требуются опалубочные конструкции или временная опора. [3] : пар. 3
Мост Форт является ярким примером раннего консольного моста. Этот мост удерживал рекорд по длине пролета в мире в течение двадцати девяти лет, пока его не превзошёл Квебекский мост . Инженеры, ответственные за мост, сэр Бенджамин Бейкер и сэр Джон Фаулер , продемонстрировали структурные принципы подвесной консоли пролета, сидя на стульях и поддерживая своего коллегу Кайчи Ватанабэ между ними, используя только свои руки и деревянные шесты. Подвесной пролет, на котором сидит Ватанабэ, находится в центре. Деревянные шесты сопротивляются сжатию нижнего пояса , а вытянутые руки поддерживают натяжение верхнего пояса. Размещение кирпичных противовесов демонстрирует действие внешнего фундамента. [3] : пар. 6
Консольный мост. Конструкция, по крайней мере одна часть которой действует как анкерное крепление для поддержки другой части, выступающей за пределы опорной опоры.
- Джон Александр Лоу Уодделл , Bridge Engineering [4]
Простой консольный пролет состоит из двух консольных рычагов, идущих с противоположных сторон препятствия, которое необходимо преодолеть, и встречающихся в центре. В обычном варианте подвесного пролета консольные рычаги не сходятся в центре; вместо этого они поддерживают центральный ферменный мост , который опирается на концы консольных рычагов. Подвесной пролет может быть построен за пределами площадки и поднят на место или построен на месте с использованием специальных передвижных опор.
Распространенный способ строительства стальных ферм и консольных пролетов из предварительно напряженного бетона состоит в том, чтобы уравновесить каждую консольную консоль другой консольной консолью, выступающей в противоположном направлении, образуя сбалансированную консоль ; когда они прикрепляются к прочному фундаменту, уравновешивающие рычаги называются якорными рычагами . Таким образом, в мосту, построенном на двух опорах, имеется четыре консольных плеча: два, охватывающие препятствие, и два анкерных плеча, отходящие от препятствия. Из-за необходимости большей прочности сбалансированных консольных опор пролетное строение моста часто принимает форму башен над опорами фундамента. Мост Коммодора Барри является примером консольного моста этого типа.
Консоли стальных ферм поддерживают нагрузки за счет растяжения верхних элементов и сжатия нижних. Обычно конструкция распределяет напряжение через анкерные рычаги на крайние опоры, в то время как сжатие передается на фундамент под центральными башнями. Во многих консольных мостах с фермами используются шарнирные соединения, поэтому они статически определены и не имеют элементов, несущих смешанные нагрузки.
Консольные мосты из предварительно напряженного бетона часто строятся с использованием сегментной конструкции .
Некоторые стальные арочные мосты (например, мост Навахо ) построены с использованием чистых консольных пролетов с каждой стороны, без каких-либо опалубок внизу и временных опорных башен и тросов наверху. Затем они соединяются штифтом, обычно после разъединения точки соединения, а когда домкраты удаляются и добавляется настил моста, мост становится мостом с ферменной аркой . Такое строительство без опор возможно только при наличии подходящей породы, способной выдерживать напряжение верхнего пояса пролета во время строительства, обычно ограничивая этот метод перекрытием узких каньонов.
Самые длинные консольные мосты в мире (по самому длинному пролету): [5]
.jpg/1280px-North_Span_Bluewater_Bridge_(Port_Huron_Mich).jpg)
