Көпірлер - кедергілерді жеңуге, жол уақытын қысқартуға көмектесетін құрылымдар. Заманауи құрылымдар ауыр жүктемелерге төтеп бере алатын материалдардан салынған.
Көпірлер дегеніміз не?
Көпір - бұл кедергі арқылы өтетін жолдың жалғасы. Ол өзен жағалауларын жалғай алады немесе жолдың қиылысын құрай отырып, көп жүретін магистральдан өте алады. Қазіргі көпірлер келесі өлшемдерге сәйкес жіктеледі:
- негізгі мақсат үшін;
- сындарлы шешіммен;
- ұзындығы мен ені бойынша;
- пайдалану мерзімі бойынша;
- қолданылатын құрылыс материалдарының түрі бойынша.
Көптеген қазіргі заманғы көпірлер белгілі бір мақсатты көздейді. Осы негізде олар:
- жаяу жүргінші;
- жол;
- теміржол;
- біріктірілген.
Аралас көпірлер автомобиль және теміржол көлігінің (трамвай, пойыз) олардың бойымен қозғалуын білдіреді. Мұндай дизайн әмбебап болып табылады, бірақ адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін кейде трафикті нақты бақылау қажет.
Өлшемдік сипаттамаларға сәйкес көпірлер ажыратылады:
- кішкентай (ұзындығы 25 м дейін);
- орташа (ұзындығы 25-100 м);
- үлкен (ұзындығы 100 м-ден астам);
- сыныптан тыс.
Сыныптан тыс объектілерге ұзындығы 300 м-ден асатын құрылымдар жатады, ал аралықтар арасындағы қашықтық 60 және одан да көп метрді құрайды. Құрылымның бұл түріне стандартты емес статикалық схемалары бар, сондай-ақ ұзындығы 500 м-ден асатын, ал аралықтары 60 м-ден аспайтын күрделі көпірлер кіреді.
Заманауи көпірлер әртүрлі материалдардан салынған, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Осы негізде құрылымдар бөлінеді:
- ағаш;
- тас;
- темірбетон;
- болат;
- темірбетон.
Көпірдің қандай типке жататынын анықтау үшін қондырманың негізі қандай материалдан жасалғанын білу керек. Егер тіректер мен аралықтар, мысалы, кірпіштен қаланған болса, бірақ құрылымда ағаш элементтер болса, құрылым тас болып саналады.
Темірбетонды көпірлер үшін негіз темірбетоннан және болат элементтерінен жасалған, оларды болат пен бетон арасындағы ығысуды сіңіретін зәкірлер біріктіреді.
Қызмет ету мерзімі бойынша көпірлер:
- уақытша;
- тұрақты.
Тұрақты құрылымдар ұзаққа созылатын материалдардан жасалады, өйткені мұндай құрылымдар ұзақ мерзімді пайдалануды қажет етеді. Уақытша құрылымдар көбінесе ағаштан жасалады.
Қазіргі көпірлердің құрылым түрлері
Сындарлы шешімді ескере отырып, көпірлерді бірнеше топқа бөлуге болады:
- сәуле;
- доғалы;
- консоль;
- аспалы;
- ілулі (тоқтатылған).
Арқалық көпірлер
Арқалық көпір қарапайым құрылымға ие. Бұл бірінші кезекте адамдар екінші жағына шығу үшін су кедергілеріне бөрене лақтыра бастағанда пайда болды. Арқалық көпір - көлденең құрылым. Ол екі жақта тіреулерде тұрады. Оның негізгі элементтері - жүктемені көпір негізінің тіректеріне жіберетін арқалықтар мен фермалар. Бөренелер мен фермалар құрылымның бір бөлігін құрайды, оны аралық деп атайды. Аралықтар:
- Сызат;
- консоль;
- кесілмеген.
Заманауи арқалық көпірлер темірбетоннан, болаттан тұрғызылған, бірақ сонымен қатар ағаш құрылымдар бар, олар сонымен бірге сенімділігімен ерекшеленеді.
Арқалы көпірлер
Доғалы көпірдің құрылысының негізі болаттан, темірбетоннан, жеке темірбетон блоктарынан жасалуы мүмкін доға (қойма) болып табылады. Доғалы құрылым бір аралықтан тұруы мүмкін, содан кейін негізгі жүктеме шеткі тіректерге түседі. Егер көпір бірнеше жалғанған құрылымдардан тұрса, жүктеме барлық аралық және сыртқы тіректерге бөлінеді.
Аспалы көпірлер
Аспалы көпірлердің негізгі тірек құрылымы арқандар мен тізбектерді қамтитын икемді элементтерден жасалған. Ол шиеленіс жағдайында жұмыс істейді, ал жол тоқтатылды. Аспалы көпірлер аспалы көпірлер деп аталады, бірақ бұл термин құрылыс терминологиясында қолданылмайды.
Мұндай құрылым көпірдің ұзындығы ұзақ болған жағдайда қолданылады, бірақ аралық тіректерді орнату мүмкін емес. Жеткізу каналдары - мұндай орындардың жарқын мысалы. Заманауи аспалы көпірлердің құрылысында жолға түсетін жүктемені азайту үшін қосымша арқалықтар қолданылады. Аспалы тіректер ретінде беріктігі жоғары болат арқандар қолданылады. Аспалы көпірлердің көптеген артықшылықтары бар, соның ішінде судан жоғары салу мүмкіндігі және салыстырмалы жеңілдігі бар. Олар қатты желдің немесе жер сілкінісінің әсерінен құрылымға зиян келтірмей бүгілуі мүмкін. Басқа типтегі көпірлер салмағы үлкен және үлкен болуы керек. Кейбір жағдайларда қаттылықтың болмауы, керісінше, кемшілік болып табылады. Аспалы көпірлер жүктеме біркелкі бөлінбеген кезде бүгілуі мүмкін, сондықтан осы қағида бойынша теміржол құрылыстары сирек салынады.
Аспалы көпірлер
Аспалы көпірлер - аспалы көпірлердің бір түрі. Бұл жағдайда болат кабельдер (кабельдер) арқылы бірнеше тіректер жолға қосылады. Мұндай көпірлерде кабельдер тіректерге тікелей қосылады және бұл олардың аспалы құрылымдардан айырмашылығы. Аспалы көпірлердің басты артықшылығы - жолдың төмен қозғалмалы болуы. Олар теміржол көлігін жылжыту мақсатында да салынуы мүмкін.
Консольды көпірлер
Консольдық көпірлер - тіреулердің сыртында ілулі болатын құрылымдар. Олар үлкен ұзындық пен енге қолданылады. Қазіргі уақытта олар ешқашан салынбайды. Консольды көпірлер әсерлі көрінеді, бірақ оларды жасау қиын және басқа кемшіліктері бар. Олардың тұрақтылығы базалық аралықтың тұрақтылығына байланысты. Егер ол зақымдалған болса, бүкіл құрылым біртіндеп құлап кетуі мүмкін.
Рамалық көпірлер
Рамалық жүйелерде аралықтар мен құрылым бір құрылымды құрайды. Рамалар иілу сәтін айтарлықтай төмендетеді. Рамалық көпірлердің сәулелік көпірлерге қарағанда айтарлықтай артықшылықтары жоқ, бірақ сонымен бірге олардың құрылысы үлкен қаржылық және еңбек шығындарын талап етеді. Сондықтан олар сирек салынады. Оларды пайдалану терең шатқалдардан өтуге арналған көпірлерді салуда негізделген. Бұл жағдайда көлбеу посттар ұзақ саңылауларды жабуға мүмкіндік береді.
Кейбір заманауи көпірлер күрделі және оларды бірден бірнеше санатқа жіктеуге болады. Көпірдің өлшемін, оның дизайн ерекшеліктерін, дайындау технологиясын және материалын таңдау кезінде мақсатты ескеру қажет. Бұл құрылымның беріктігі мен беріктігі ғана емес, адамдардың қауіпсіздігі де бұл шешімнің қаншалықты ойластырылған және дұрыс болып шығуына байланысты.
