Стальная проволока как основной элемент в конструкции подвесных мостов

У большинства обывателей при упоминании подвесного моста, перед глазами встает картинка перекинутого через реку шаткого сооружения из закрепленных на веревках или канатах досках. В действительности современные подвесные мосты представляют собой сложные в техническом плане сооружения, длина которых достигает нескольких километров!

Свое название подвесные мосты получили из-за главной особенности конструкции – в них настил (или по-другому — несущая часть) подвешивается под подвесом тросами на вертикальных подвесках. В современных висячих мостах, как правило используют проволочные тросы и канаты из высокопрочной стали с пределом прочности около 2-2,5 ГПа (200—250 кгс/мм²). Это позволяет существенно снизить собственный вес моста. Однако вместо тросов могут применяться и другие гибкие элементы (кабели, цепи) способные работать на растяжение.

Хотя в обиходе принято называть подобные мосты «подвесными», но в специализированной литературе по архитектуре и строительству их называют исключительно «висячими».

Висячие мосты сооружают в тех случаях, когда необходимо сделать основной пролёт достаточно длинным при минимальном расходе строительных материалов. Фактически это единственная возможная конструкция мостов через широкие ущелья и обширные водные преграды.

Считается, что первым подвесным мостом из троса и проволоки был Паучий мост, сооруженный в Америке у водопада Скулкилл еще в 1816 году. По современным меркам это довольно скромный пешеходный мост, пролет которого составлял 124 метра, а ширина всего 45 сантиметра.

Самым старым действующим подвесным мостом в Соединенных Штатах является Акведук Роблинга (штат Делавэр), также известный как мост Роблинга. Открытый в 1849 году как акведук, соединяющий две части канала Делавэр и Гудзон (D&H), он имеет длину 535 футов (175 метров). Каждый подвесной трос этого акведука диаметром 8 1/2 дюйма содержал 2150 проводов, собранных в семь жил. Лабораторные испытания в 1983 году показали, что трос все еще является надежным и способен выдерживать заявленные нагрузки. В конце прошлого века акведук был реконструирован и сейчас используется, как пешеходный и автомобильный мост.

Самым известным современным подвесным мостом считается Акаси-Кайкё — висячий мост, пересекающий пролив Акаси и соединяющий город Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на острове Авадзи. Мост Акаси-Кайкё дважды был отмечен в книге рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост (его полная длина составляет 3911 метров) и как самый высокий мост (его пилоны имеют высоту 298 м, что выше 90-этажного дома). Акаси Кайкё устойчив к порывам ветрам скоростью до 80 м/с и воздействию сильнейших подводных течений. Он способен выдерживать землетрясения до 8,5 баллов. Эта повышенная устойчивость обеспечивается благодаря использованию особо прочного, усиленного металлического троса.

Для троса, который должен был удерживать мост весом в 160 000 тонн, японцы создали более прочную проволоку, чем те, которые обычно использовались при строительстве висячих мостов. Удерживающий мост трос был собран по специальной системе — из множества пучков стальной проволоки, причем каждый такой пучок состоит из 127 проволок диаметром 5,23 мм. Специалисты подсчитали, что если вытянуть в длину все стальные нити несущих тросов моста Акаси-Кайке, то ими можно опоясать земной шар более семи раз.

В Украине самым известным подвесным мостом является Вантовый мост над Днепром длиной 816 метров, известный как Северный мост. Он был введен в эксплуатацию 3 декабря 1976 года и является памятником архитектуры. Общая длина его вантовых канатов составляет 54,6 км. Канаты формировались из высокопрочных проволок диаметром 5 миллиметров. В каждом канате было 91 проволоке. Доставка канатов к месту строительства моста было довольно сложным процессом. Канаты, длина которых составляла более 200 метров, наматывали на огромный барабан, грузили на тягач и в сопровождении автомобилей ГАИ везли по городу. Для этого приходилось полностью перекрывать автомобильное движение в столице, поскольку такой барабан при транспортировке занимал почти 3 полосы дороги.