Híd

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 23-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

A híd  olyan útszerkezet , amelyet valamilyen akadályon, például vízen , szakadékon [1] [2] [3] [4] húznak át .

Az útra vagy vasúti sínekre épített hidat felüljárónak [5] , szakadékon vagy szurdokon át  - viaduktnak [6] nevezik . A híd az emberiség egyik legrégebbi mérnöki találmánya.

Építkezés

A hidak általában felépítményekből (egyszerűsített fesztávú ) és támasztékokból állnak . A fesztávolságú szerkezetek a terhelések felvételére és a támasztékokra való átvitelére szolgálnak; lehet úttestük, gyalogátkelőhelyük, csővezetékük stb. A támasztékok a terhelést a felépítményekről a híd alapjára helyezik át.

A felépítmények teherhordó szerkezetekből állnak: gerendák , rácsos tartószerkezetek , membránok (keresztgerendák) és magából az úttest födémből. A felépítmények statikus sémája lehet íves, gerendas, keretes, kábeltartós vagy kombinált; tervezéssel határozza meg a híd típusát. Általában a fesztávok egyenesek, de szükség esetén (például felüljárók és útkereszteződések építésénél ) összetett formát kapnak: spirál , gyűrű stb.

A felépítményeket támasztékok támasztják alá, amelyek mindegyike egy alapból és egy tartórészből áll. A támasztékok formái nagyon sokfélék lehetnek. A közbenső támaszokat bikáknak , parti támasztékoknak nevezik . A felépítmények a híd és a megközelítési töltések összekapcsolását szolgálják.

A hidak anyaga fém ( acél és alumíniumötvözetek ), vasbeton , beton , természetes kő , fa , kötelek.

A híddiagram egy képlet, amelyben a számított fesztávok méretei egymás után kerülnek bemutatásra - a feszítőszerkezetek tartórészeinek középpontjai közötti távolságok. Ha több egymás utáni csapágy azonos méretű, akkor számukat meg kell szorozni mindegyik méretével. Például (egy fiktív "híd") az 5+3x10+4 m -es hídvázlat azt jelenti, hogy a híd első fesztávja 5 méter, a következő három 10 méter, az ötödik pedig 4 méter [7] .

Osztályozás

Az úszó támaszokon lévő ideiglenes hidakat úszónak vagy pontonnak nevezik .

Van egy és sok ( két , három és így tovább) feszítőhíd.

Megbeszélés szerint

Cél szerint [8] a hidakat megkülönböztetjük:

Vannak még csővezetékhidak, vízvezetékek (vízszállításra) és viaduktok (szakadékok vagy szurdokok feletti hidak; azonos magasságú pontokat kötnek össze).

A statikus séma szerint

A statikus séma szerint a hidakat gerendára, távtartóra és kombináltra osztják.

Szint szerint

Felvonóhidak

A felvonóhidak egy speciális hídtípus. Elvált állapotban a híd nem zavarja a hajók áthaladását. Szentpétervár híres felvonóhídjairól , ahol a Néván átívelő összes híd a Bolsoj Obuhovszkij híd kivételével felvonóhíd.

Különleges felvonóhíd kialakítások:

Történelem

A híd természetes prototípusa egy fa volt, amely egyik partról a másikra dőlt. Lényegében ugyanazok voltak az ókorban keletkezett primitív hidak , amelyek egy patak fölé hajított rönk (rönkök) voltak .

Később a követ használták anyagként . Az első ilyen hidakat a rabszolgatársadalom korában kezdték építeni . Kezdetben csak a híd tartói voltak kőből, de aztán az egész szerkezete kővé vált.

A középkorban a városok növekedése és a kereskedelem rohamos fejlődése nagyszámú tartós hidat tette szükségessé. A mérnöki gondolkodás fejlődése lehetővé tette szélesebb fesztávú, sekély boltozatú és kevésbé széles támasztékú hidak építését. Az akkori legnagyobb hidak több mint 70 méter fesztávolságúak .

A szlávok kő helyett fát használnak . A " Túltévő évek meséje " egy híd építéséről számol be Ovruchban a 10. században :

Yaropolk testvéréhez, Oleghez ment a Derevskaya földre. És Oleg kiment ellene, és mindkét oldal megtelt. És a megkezdett csatában Yaropolk legyőzte Olegot . Oleg katonáival egy Ovruch nevű városba futott , és egy hidat dobtak át a várárkon a városkapuhoz, és az emberek azon tolongva lökték le egymást.

- Az elmúlt évek története [9]

A XII. században Kijevben megjelent egy úszó híd a Dnyeperen . Akkoriban Oroszországban az íves fahidak voltak a legelterjedtebbek [10] .

Ugyanakkor az inkák körében egyre elterjedtebbek a kötélhidak, amelyek a függőhidak legegyszerűbb formái .

A 16. és 17. században még nagyobb hidakra volt szükség, amelyek áthaladhatnak a nagy hajókon. A XVIII. században a hidak fesztávolsága eléri a 100 m-t is.Az Ivan Petrovics Kulibin által összeállított, 298 m hosszú, egyíves fából készült híd a Néván átívelő projektje nem valósult meg .

A fémet a 18. század vége óta használják építőiparban . Az első az Egyesült Királyságban , Coalbrookdale -ben építették a Severn folyón 1779-ben. Fesztávja körülbelül 30 m volt, a mennyezet öntöttvas íves volt.

A 19. században a vasutak megjelenése jelentős terhelést elviselni képes hidak építését tette szükségessé, ami ösztönözte a hídépítés fejlődését. Fokozatosan az acél és a vas válik a hídépítés fő anyagává . Gustav Eiffel 1877 - ben öntöttvas ívhidat épített a Douro folyón Portugáliában . Ennek a hídnak a fesztávolsága 160 m. A 19. század végén Európában a leghosszabb a Volgán átívelő szizráni híd volt , amelyet Nyikolaj Apollónovics Beljubszkij tervezett, és 1443 méter hosszú. 1900-ban a krasznojarszki Jenyiszejn átívelő hidat (tervezője Lavr Dmitrijevics Proszkurjakov ) éremmel tüntették ki a párizsi világkiállításon .

A 20. században vasbetonból is építettek hidakat . Ez az anyag kedvezőbb az acélhoz képest, mivel nem igényel rendszeres festést. A vasbetont 50 m-es gerendafesztávolságig, és íves - 250 m-ig használták. A fémet továbbra is használják - a 20. században nagy fémhidakat építettek - gerendahíd a Szent Lőrinc folyón Kanadában (fesztáv hossza 549 m), át a Kill Van Strait -Kill az USA -ban (503,8 m), valamint a Golden Gate híd San Francisco - ban , USA (a fő fesztáv hossza 1280 m).

Korunk legnagyobb hídjai, köztük a világ legmagasabb Millo -viaduktja és az Akashi-Kaikyo híd (a fő fesztáv hossza 1991 m), ferdekábeles és függesztett. A függesztett fesztávolságú szerkezetek lehetővé teszik a legnagyobb távolságok megtételét.

Hídépítés

A hídépítés első (és legdrágább - az építés teljes költségének legfeljebb 50% -a) szakasza a támasztékok felállítása. A parton a támasztékokat külszíni gödrökben és víznyelőkben építik ki . A folyó , öböl vagy szoros fenekén minden leendő támaszték helyén a laza iszapréteget kotrógépekkel [11] távolítják el az iszap alatt elhelyezkedő keményebb, lehetőleg sziklás, monolitikus kőzetre, amelyre azután segítségével. keszonok , búvárok [12] és víz alatti robotok - manipulátorok [13] víz alá állított [14] zsaluzat vasalással és betonnal . A vasbeton szerkezetet rétegesen építik fel, amíg ki nem nő a vízből az ehhez a támasztékhoz szükséges magasságig.

A kis- és közepes méretű hidak építésénél gyakran sok cölöpöt használnak tartóként  - teherhordó héjként . Ezeket dízelkalapácsokkal és elektromos vibrátorokkal verik a talajba . A nagyméretű hidak építésénél elsősorban előregyártott, legfeljebb 3 m átmérőjű cölöphéjakat használnak, jelenleg a legnépszerűbb cölöpalapozási alap a fúrt cölöpös alapozás (BPS), amelyet leltári burkolatú csőben fúrással alakítanak ki. . Ezt a kialakítást mind a szárazföldön, mind a vízterületen használják.

A fesztávolságú szerkezeteket általában tartódarukkal szerelik fel tartókra . A nagyméretű hidak építése során a fesztávolságú szerkezetet gyakran a parton szerelik össze, majd a támasztékok mentén mozgatják (tolják) egyik partról a másikra. A csuklós beépítési módszer magában foglalja a szerkezet felépítését a hídtámasztól a fesztávig. Ebben az esetben szerelt felszerelést használnak egy daru segítségével, amely egy már megépített alkatrész mentén mozgat (fém felépítményekhez), vagy egy szerelt szerelvényt az egyes elemek gyári gyártásával, majd az objektumra történő szállításával (vasbeton esetén).

A XX. század 90-es évek közepétől kezdték alkalmazni a monolit feszített vasbetonból készült lemezbordás fesztávolságú szerkezetek gyártásának technológiáját [15] . Ennek a technológiának számos előnye van az előre gyártott elemekből felépíthető felépítményhez képest [16] .

Ellenkező esetben függőhidak építése történik: a pilonok felszerelésével kezdődik ; majd ideiglenes kábeleket függesztenek fel róluk . Segítségükkel feltekerik a híd fő kábeleit, majd felszerelik a felfüggesztéseket és a merevítő gerendát.

A hidak építési költségeinek csökkentése érdekében hosszukat csökkentik az öblök, szorosok és folyómedrek egyes sekély vizű területeinek földdel való feltöltésével. A nagy és drága hidak helyett közlekedési gátak és mesterséges szigetek épülnek , amelyeket viszonylag kicsi és olcsó hidak egészítenek ki.

Bridge architektúra

Számos híd kiemelkedő építészeti és mérnöki műemlék. Egyes városokban, például Szentpéterváron vagy Prágában a hidak a városépítészet szerves részét képezik [10] .

Sok ókori római híd klasszikus stílusban készült: szinte mentes a dekorációtól, de masszívságuk és kifejező építészetük miatt az erő és a megbízhatóság érzését keltik ( Alcantara híd a Tejo folyón , Spanyolország ).

A középkorban a két uralkodó típus a félköríves (vagy köríves) és a hegyes ívű hidak voltak. Az első típus a római hagyományon alapult, a másodikat a keleti építészetből kölcsönözték, és hamar elvesztette népszerűségét, mivel szükségtelenül megnövelte a híd magasságát. Egy másik jelenség a középkori hídépítésben az utcai hidak voltak, amelyek minden európai nagyvárosban megjelentek (például a firenzei Ponte Vecchio ). A középkorban a hidakon a dekoráció jelent meg (ez a 14. század végén történt): például a prágai Károly-híd gótikus stílusban díszített.

A reneszánsz hídépítési technológia fejlesztése lehetővé tette a boltozat vastagságának és a fesztávolság magasságának arányának jelentős növelését. Emiatt a hidak magasabbak és könnyebbek lettek [10] . Javítják a kőhidak kialakítását: kör- és dobozos boltozatok jelennek meg ( Új híd Párizsban ). Általánosságban elmondható, hogy az ókori építészetet utánozzák. Kicsit később megjelent a barokk , a lendületes kompozíciók és a buja dekoráció felé vonzódva. A velencei barokk Sóhajok hídja széles körben ismert .

A 18. században a klasszicizmus népszerű volt . Az ebben a stílusban épített hidakat tiszta szimmetria , a szerkezet arányainak gondos odafigyelése és a nagy fesztávok jellemezték. A klasszicizmus Franciaországban ( Párizsban a Concorde-híd ) és Oroszországban ( Puskinban a Márványhíd ) terjedt el.

A 19. század közepére kialakultak a fémhidak fő formái. Ebben az időszakban terjedtek el a rácsos erkélytartók. Jelentős fejlesztés történt a boltíves hidak tervezésében (lásd például a Gustav Eiffel által épített Garabi viaduktot ). A 19. század végén a függőhidak népszerűségre tettek szert : 1883- ban megépült a Brooklyn-híd az Egyesült Államokban , valamivel később Manhattanben . A függőhidak a XX ( Golden Gate Bridge ) és a XXI században is megőrzik népszerűségüket .

A hadmérnökségben

Felvonóhíd – a barbakánhoz kapcsolódó épület , amely átkelőhelyként szolgál az erődítményt körülvevő árkon . A középkorban széles körben használták erődök és kastélyok építésénél . A felvonóhíd legrégebbi típusa. [17]

Hajóhíd

Egészen a közelmúltig a vízakadályok, elsősorban a folyók komoly akadályt jelentettek a szárazföldi erők előrehaladása előtt . Ebben a tekintetben az ellenség általi elfoglalás vagy egy híd megsemmisítése az elfoglalásának egyértelmű veszélyével továbbra is fontos katonai műveletek maradnak, amelyek nemcsak taktikai, hanem stratégiai jelentőséggel is bírnak. Az átkelőhelyek vagy ideiglenes hidak építésének, valamint a hadseregben történő helyreállításának biztosítására egy speciális csapattípust hoznak létre - szapper egységek , amelyek széles körű munkát végeznek a terep felszerelésén.

Hidak rögzítése

Balesetek és katasztrófák

A híd spontán összeomlásának oka a hibás kialakítása lehet; hídtervezéskor az építésznek mindig figyelembe kell vennie a lehetséges természeti katasztrófákat, például erős szelet vagy földrengést .

A legkorábbi ismert súlyos katasztrófa 1297 -ben történt , amikor a Stirling Bridge-i csata során (Nagy-Britannia) ezt a hidat túlterhelték a támadó nehézlovasság , és összeomlott. Később több híd is összeomlott a túlterhelés miatt, különösen a Yarmouth -híd (Egyesült Királyság, 1845), valamint az Ezüst-híd (USA, 1967), a „ Morandi-híd ” Genovában (2018).

A legutóbbi katasztrófa a krími hídon történt . A katasztrófa oka egy teherautó felrobbanása volt. Az első üzenetek és a robbanás 6:05-kor jelent meg. A kamion robbanásától az úttest beomlott, az elhaladó szerelvény közelében kigyulladt a tank. A híd le van zárva a forgalom elől, a kompátkelőhelyek nyitva vannak.

A 19. - 20. század elején több hídbaleset is történt rezonancia miatt , ideértve a hidat, amikor a csapatok áthaladtak rajta: amikor a külső behatás gyakorisága (a katonák láblépése) egybeesik a híd természetes gyakoriságával. hídlengéseknél a hídlengés amplitúdója meredeken növekszik , és a híd kialakítása ezt nem bírja [18] . A rezonancia miatt összeomlott: az Angers -i híd (Franciaország, 1850); Tacoma híd (USA, 1940).

Az összeomlás oka természeti kataklizma lehet: ebben az esetben a projektet készítő építész a hibás, hiszen a hídépítőnek számolnia kell a természeti katasztrófák lehetőségével. A Firth of Tay -n áthaladó vasúti híd Dundee -ban (Egyesült Királyság) 1879 -ben összeomlott egy heves vihar következtében , 75 ember halálát okozva. 1953- ban egy lahár lerombolt egy hidat a Wangaehu folyón Új - Zélandon , 151 ember halálát okozva. 1989 - ben egy nagy kaliforniai földrengés során Oaklandban összeomlott a viadukt (42 áldozat), és megsérült a San Francisco-i Bay Bridge : a teherhordó szerkezetek egy része az úttestre omlott , egy ember meghalt.

A hidak elleni terrortámadások nem ritkák : a gerillahadviselés egyik ismert eszköze a robbantásuk . A legnagyobb ilyen katasztrófa Indiában történt 2002-ben, amikor a Dhava folyón átívelő vasúti hidat felrobbantották , 130 ember vesztette életét.

Rezonancia

A rezonanciajelenségek visszafordíthatatlan károsodást okozhatnak különböző mechanikai rendszerekben, például a nem megfelelően kialakított hidakban. Így 1940- ben az Egyesült Államokban összeomlott a Tacoma-híd , amelyet a szélterhelés figyelembevétele nélkül terveztek. Korábban, 1905 -ben a szentpétervári egyiptomi híd összeomlott , amikor egy lovasszázad áthaladt rajta , ennek okát szintén rezonanciának tartják, bár ezt számítások nem erősítik meg. Van azonban egy szabály, amely arra kényszeríti a katonák alakulatát, hogy megtörjék a lépcsőfokot, amikor áthaladnak a hidakon. 2010. május 20-án a híd táncolt Volgográdban . A hivatalos verzió szerint a híd a szélterhelés hatására rezonanciába került. A Számvevőkamara részéről azonban nagyobb visszhangot váltottak ki a híd építése során elkövetett pénzügyi jogsértések.

Hídrablások és lopások

Ismeretesek a hidak, különösen a fémek elrablása és lopása (leselejtezésre lopnak):

Az orosz folklórban

A keleti szlávok eposzaiban és meséiben megjelenik a Smorodina folyón átívelő Kalinov-híd , amely az egyik értelmezés szerint az élők világát köti össze a holtak világával.

A „hidakat építeni” szó oroszul azt jelenti, hogy „ismerkedj, teremtsd meg a szükséges kapcsolatokat”, a „hidakat éget” pedig azt, hogy valakivel vagy valamivel teljesen megszakad a kapcsolat, megfosztod magad a visszavonulás lehetőségétől. Egy haszontalan vitáról mondhatod: mint két bárány a hídon.

Lásd még

Jegyzetek

  1. Híd - Ushakov szótára . ushakovdictionary.ru . Letöltve: 2020. június 17. Az eredetiből archiválva : 2020. június 18.
  2. Híd - Ozsegov magyarázó szótára . slovarozhegova.ru . Letöltve: 2020. június 17. Az eredetiből archiválva : 2020. június 17.
  3. Híd // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára  : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
  4. 1 2 Híd - . T. F. Efremova, Az orosz nyelv új szótára . Letöltve: 2020. június 17. Az eredetiből archiválva : 2021. május 15.
  5. Felüljáró // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.
  6. Tanenbaum A. S. . Bridge // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára  : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
  7. Villamos vasutak / szerk. prof. V. P. Feoktistova, prof. Yu. E. Prosvirova. - Samara: SamGAPS, 2006. - S. 152. - 312 p.
  8. A hidak osztályozása . BridgeArt: A hídépítés művészete, Alexander Marinin . Letöltve: 2022. május 11.
  9. Elmúlt évek meséje . old-russian.chat.ru. Hozzáférés dátuma: 2012. május 31. Az eredetiből archiválva : 2012. március 7.
  10. 1 2 3 Híd (szerkezet) - cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból . 
  11. Hogyan épült az Akashi-Kaikyo híd Japánban. . Letöltve: 2016. május 30. Az eredetiből archiválva : 2016. június 5.
  12. Víz alatti munka megsemmisült hidak és átkelő berendezések építésénél és helyreállításánál. . Letöltve: 2016. május 31. Az eredetiből archiválva : 2016. augusztus 4..
  13. Távvezérelt lakatlan víz alatti járművek (ROV). . Letöltve: 2016. május 31. Az eredetiből archiválva : 2016. július 20.
  14. Zsaluzat szerelése víz alatt. Változatos szerkezetek. . Hozzáférés dátuma: 2016. május 31. Az eredetiből archiválva : 2016. április 7.
  15. Modern technológiák a hidak és felüljárók monolit feszített felépítményeinek nagysebességű építéséhez a városfejlesztés szűkös körülményei között . comhoz.ru. Letöltve: 2012. május 31. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 20..
  16. Monolith indult . stroypuls.ru. Hozzáférés dátuma: 2012. május 31. Az eredetiből archiválva : 2013. január 26.
  17. DRIVING BRIDGE Archiválva : 2021. július 11. a Wayback Machine in Encyclopedia Technique-ben (illusztrációkkal)
  18. Általános fizika tanfolyam természethasználóknak. Oszcillációk és hullámok – Barmaszov Alekszandr Viktorovics 2016. augusztus 20-i archivált példány a Wayback Machine -en  – Google Books
  19. Orenburgernek sikerült leselejteznie az egész hidat A Wayback Machine 2010. december 24-i archív példánya // Top.rbc.ru
  20. Az életből: Elloptak egy tíztonnás hidat Csehországban . 2021. január 19-i archív példány a Wayback Machine -nél // Lenta.ru
  21. Radio Prague-Magazine . Letöltve: 2012. május 2. Az eredetiből archiválva : 2012. április 8..
  22. Zloději ukradli desetitunový most a koleje z trati na Sokolovsku . Letöltve: 2012. május 2. Az eredetiből archiválva : 2012. április 28..
  23. A férfi átadta a hidat ... fémhulladékba Archív példány 2021. május 7-én a Wayback Machine -nél // KP, 2010.12.23.

Irodalom

Linkek