Мост — сооружение для перевода пути через впадину. По назначению своему, определяющему и конструкцию, М. бывают: пешеходные, доступные лишь для прохода людей, городские, шоссейные и обыкновенные проезжие, для движения людей и экипажей, и железнодорожные, по которым пропускаются поезда. Иногда на полотне моста, приспособленном для обыкновенной езды, одновременно лежат рельсовые пути, по которым ходят поезда. В некоторых же случаях находят более выгодным, для отделения железнодорожного движения от экипажного, строить двухъярусный М. (М. через реку Миссисипи у С.-Луи: верхний ярус для экипажей, а нижний для поездов, черт. 1, табл. IV; М. через Днепр у Екатеринослава: верхний ярус для пешеходов и экипажей, нижний для поездов, черт. 2, табл. VI). Специальный род М., служащих для перевода судоходных или водопроводных каналов через реки и овраги, носит название акведуков (см.). Путепроводами называются М., с помощью которых одна дорога (например железная) переводится над другой (железной, шоссейной или улицей), пересекающеюся с первой не в одном уровне. Этим названием часто обозначают также длинные на многих опорах М., устраиваемые для избежания высоких насыпей над глубокими и обширными долинами и называемые обыкновенно виадуками (см.). В каждом М. различают две составные части: верхнее строение и опоры. Последние состоят из двух береговых устоев в М. однопролетных, или же из двух устоев и некоторого числа промежуточных опор, или быков, в М., отверстие под которыми подразделяется на несколько пролетов. Верхнее строение состоит из проезжей части, непосредственно поддерживающей полотно дороги или рельсовый путь, и главных ферм, принимающих на себя груз проезжей части вместе с подвижной нагрузкой и передающих это давление на опоры. Фермы балочной системы производят на опоры лишь отвесное или мало отклоняющееся от вертикального давление. Вследствие прогиба от влияния нагрузки верхние элементы или пояса балочной фермы сжимаются в продольном направлении, а нижние пояса подвергаются растягивающим усилиям. Цепные, или висячие, фермы производят на опоры кроме вертикального, также боковое давление, направленное во внутрь пролета; части этих ферм испытывают преимущественно растягивающие усилия. Наконец, фермы подкосной и арочной системы производят на опоры кроме вертикального давления, горизонтальный распор, направленный в стороны от пролета. Балочные М. строятся обыкновенно из дерева, железа или соединения этих материалов, фермы висячих М. — из железа или стали, подкосные М. из дерева, реже из железа, арочные — из дерева, камня, чугуна, железа или стали, а также из бетона или соединения бетона с железом. Иногда пролетные части устраиваются из одного материала, а опоры из другого, напр. деревянное или металлическое верхнее строение на каменных опорах. В постоянных М. как опоры, так и пролетная часть неподвижны, причем, в случае устройства М. над судоходной рекой, верхнее строение должно быть настолько возвышено над водой, чтобы при высоких горизонтах низ ферм не мешал проходу судов. Если такое расположение по местным условиям неудобно или дорого, устраивают подвижные М., которые могут быть наплавными — с постоянными береговыми и плавающими промежуточными опорами, дающими возможность открыть реку во всю ее ширину, или разводными — с подвижной пролетной частью на постоянных опорах. Часто устраивают постоянные М. с одним или двумя разводными пролетами. Разводная часть при этом может быть подъемной, поворотной или раздвижной. Наплавные М. строятся на плотах, на судах или плашкоутах, на понтонах, а иногда, для временной переправы при военных действиях — на бочках или надутых воздухом бурдюках. Выбор системы, расположения и размеров М. определяется шириной реки и величиной ее расхода, глубиной ее, формой берегов и пр. Обыкновенно стараются располагать М. перпендикулярно к направлению пересекаемой реки или дороги, но в некоторых случаях, особенно при постройке железных дорог, приходится пересекать реки и в косом направлении к течению. В М. через реки и ручьи, по которым нет судоходства, низ ферм должен возвышаться не менее 0,3 м над горизонтом высокой воды, а на реках с ледоходом не менее 0,7 до 1 м. Для арочных М. и сводов этот предел относится к высшей точке в ключе, пяты же могут быть расположены в уровне высокого горизонта, а в коробовых сводах и ниже, в зависимости от допускаемого подпора при возвышении воды. Для пропуска плотов под М. необходима свободная высота над водой ок. 2,5 м, для речных судов от 4,5 до 5 м. В М. над железными дорогами возвышение ферм определяется нормальным профилем габарита, улицы требуют высоты под М. не менее 3 — 5 м. Величина пролета во многих случаях определяется шириной реки или свободной шириной, потребной для судоходства. Но вообще необходимо вычислить отверстие по величине наибольшего расхода реки во время паводков. При назначенной высоте М. ширина отверстия определяется по необходимой площади для пропуска высоких вод где M — наибольшее количество протекающей воды в секунду, определенное непосредственным измерением расхода или вычислением по площади бассейна, v — средняя скорость течения, а µ — коэффициент (для равнинных рек µ = 0,8, для горных µ = 0,5). При назначении отверстий М. над большими реками необходимо принять во внимание подпор, происходящий от стеснения живого сечения промежуточными опорами. Он допускается лишь в той мере, которая не производит подтопов в местности выше М., причем увеличенная скорость течения по дну от влияния подпора не должна производить вредного подмыва оснований. Определив потребную ширину отверстия, необходимо решить, что выгоднее: перекрыть его небольшим числом просторных пролетов или устроить большое число малых пролетов со многими промежуточными опорами. Минимальная ширина пролетов определяется требованиями судоходства и другими экономическими соображениями. Для приблизительного соображения служит формула, определяющая теоретически самую выгодную ширину пролета: где Р — стоимость быка, а b — часть стоимости верхнего строения М. на единицу длины, зависящая от величины пролета (k = а + bl). Поэтому пролеты должны быть тем больше, чем дороже бык, что зависит от трудности устройства оснований, высоты быков и пр. Таким образом оказывается выгодным реку с глубоким руслом меженных вод и широким разливом перекрывать М., состоящим из нескольких больших пролетов над главным руслом и большого числа малых пролетов на разливе. Длина путепроводов, заменяющих насыпи, определяется тем, что при высоте насыпи от 15 до 20 м стоимость ее приближается к стоимости виадука той же длины. Расстояния между опорами виадука также определяются по условию наименьшей стоимости. Ширина М. зависит от размеров движения. Для железнодорожных М. ширина определяется установленным пределом очертания подвижного состава и приближения строений к путям. Для разъезда двух экипажей на обыкновенном М. требуется ширина не менее 5,2 до 5,8 м, причем тогда необходимы еще особые тротуары для пешеходов, шириной не менее 1 до 1,5 м. Городские М. получают проезжую ширину 8 — 10 м, с тротуарами шириной 2 — 3 м. Монументальные М. в больших городах и столицах делаются шире. Так, напр., ширина Николаевского М. в Петербурге 65 и ¾ фт., из которых на два тротуара приходится по 10,25 фт. Александровский (бывший Литейный) М. имеет ширину полотна между перилами 77 фт., из которых на два тротуара отходит по 10,5 фт.
В преданиях о древнейших М., в сохранившихся изображениях и остатках их, а также в первобытных переправах, устраиваемых и ныне дикарями, мы встречаем одновременно, в первообразном виде, те же системы и сочетания их, которые применяются теперь, в усовершенствованном виде, для перекрытия наибольших пролетов. Несколько камней, уложенных в более глубоких местах естественного брода и перекрытых плоскими плитами для удобнейшего перехода, дерево, упавшее поперек реки, и пр. могли быть прототипом первых балочных М. Ползучие лианы, цепляющиеся между деревьями, наводили на мысль воспользоваться подобной же висячей связью для устройства переходов через реки. Наконец, сама река, прорывая себе ложе в каменистых грядах и уходя иногда вглубь под удерживаемыми взаимно в равновесии каменными глыбами, научила пользоваться формой свода. На фиг. 1 представлены остатки доисторического М., найденные на р. Ист-Дарт в Англии.
Сохранились один из устоев и три быка, сложенные из гранитных глыб. Пролетные части состоят из камней, длиной около 15 фт. и шириной 6 фт. Подобные же остатки найдены в некоторых местах Египта. Геродот описывает балочный М., построенный через Евфрат, в Вавилоне, дочерью мидийского царя, Нитокрис, около 625 г. Р. Хр. Опоры его были каменные, а деревянный настил на ночь убирался для хранения — это был древнейший разводный мост. Камни в опорах скреплены были железными скобами, залитыми свинцом. При сооружении этого М, река была отведена, для возможности работать насухо. Следов этого М. не осталось. Диодор Сицилийский приписывает эти работы Семирамиде, так что эпоха постройки отодвигается к 1100 или 1200 г. до Р. Хр. Частое упоминание о М. Гомером доказывает, что в эпоху создания Илиады такие сооружения встречались нередко в Греции или по крайней мере в зап. части Малой Азии. Эскиз пешеходного М. (фиг. 2), построенного краснокожими Сев. Америки и открытого при производстве изысканий для Канадской Тихоокеанской железной дороги, показывает, что эти дикари уже изобрели консольно-балочную систему перекрытия (средняя балка поддерживается свободными концами соседних балок), которая в наше время применена к постройке громаднейшего Фортского моста.
Интереснейший пример М. консольной системы представляет описанный лейтенантом Девисом деревянный М. в Тибете, пролетом 112 фт., построенный ок. 230 л. тому назад (черт. 1, табл. I). На черт. 3, табл. I представлен трехпролетный М. первобытной конструкции, перекинутый через канал Лаузан при начале канала Хан-Яб, в бассейне Аму-Дарьи. Фиг. 3 изображает плавучий М., сплетенный из бамбуковых ветвей и устраиваемый туземцами центр. Африки.
Простейшей формы М. висячей системы употребляются в Тибете и Перу. Через реку или пропасть перебрасываются два каната, сплетенные из ветвей или волокон растений и поддерживающие легкое полотно из такого же материала, по которому можно пробраться с одного берега на другой. В Индии туземцами употребляются висячие М., называемые «тарабита». Такой М. состоит из одиночного каната, свитого из кожаных ремней или волокон растений и прикрепленного к двум столбам, вкопанным в землю на обоих берегах. К канату подвешена на петлях корзина, в которой может поместиться человек или груз, причем корзину перетаскивают от одного берега к другому с помощью прикрепленной к ней веревки. На фиг. 4 представлен висячий М. из трех канатов, перевязанных более тонкими канатами, в одну систему; М. этот найден на р. Гильгите одной из последних английских экспедиций в Кашмир.
Туземцы с большой ловкостью перебираются по таким М., нося тяжести на спине. Но вследствие сильной качки от ветра переправа по такому М. для непривычного человека весьма неудобна. Гумбольдт описывает висячий М. через р. Чембо в Эквадоре, подвесные канаты которого, толщиной 4 дюйма, перекинуты через стоящие на берегу деревянные козлы и концами своими привязаны к вбитым в землю сваям. На канатах настлано легкое полотно. М. этот, пролетом 113 фт., огражден с боков перилами. Эскиз подобного же М. в Пенипе, срисованный Гумбольдтом (фиг. 5), по основной конструкции напоминает современные висячие М. с удерживающими канатами, протянутыми от вершины опорных башен к закрепным устоям.
На черт. 3, т. I представлен старинный М. на Кавказе, пролетом 80 фт., канаты которого, свитые из виноградных лоз, прикреплены к растущим на берегу деревьям. Полотно составлено из древесных стволов, перевязанных лозой и подвешенных в нескольких точках к канатам. Здесь мы видим первобытный пример сложной висячей фермы, состоящей из соединения висячей и обыкновенной балочной фермы. Еще более любопытный пример сложной системы, представляющей остроумное сочетание висячей фермы с консольно-балочной, показывает изображенный на черт. 4, т. I легкий пешеходный мостик, устраиваемый через р. Америю туземцами Мексики ежегодно при спаде высоких вод. Он также собирается весь из виноградных стволов, ветвей и лоз. Удерживающие канаты натягиваются каменной загрузкой, которая вместе с тем уравновешивает усилия, передаваемые средней балкой на концы консолей. Майор Рамель описывает висячий М. через р. Сампо в Индии, пролетом в 600 фт. Китайцы в весьма древние времена строили уже висячие М. больших пролетов. Наиболее известный из них, описанный миссионером Кирчером, находится в провинции Юннан и построен за 65 лет до Р. Хр. Фермы, его, по описанию этого путешественника, состоят из 20 железных цепей, составленных каждая из 20 звеньев. Таким образом китайцам принадлежит честь постройки древнейшего цепного М. Из Китая искусство возведения висячих М., по-видимому, проникло в Индию, в Европе же М. этой системы появились лишь около конца XVI в. Гораздо раньше применялись в Европе сводчатые перекрытия, заимствованные из архитектуры Египта и Эллады. Впрочем, и в этом отношении первенство принадлежит Китаю. Чин-Нонг, преемник основателя китайской цивилизации — Фу-си, по преданиям, строил первые каменные М. через судоходные реки (2953 до Р. Хр.). Форма этих М., представляющих полуциркульные своды на высоких устоях, сохранилась доныне в мостиках, перекрывающих многочисленные судоходные каналы в Китае. Некоторые из них отличаются своеобразной красотой (фиг. 6).
На верх М. приходится подыматься с помощью ступенек. Кроме этого в Китае встречаются местами, при переходе дорог через широкие долины, весьма длинные каменные путепроводы. Самые древние кирпичные М. встречаются в Персии, близ Испагани, и в других местах. Древнейшие упоминаемые в истории наплавные М. строились персидскими войсками. Такой М. построен был за 538 лет до Р. Хр. Киром, на набитых шерстью кожаных мешках. Дарий, в походе против скифов, около 513 г. до Р. Хр., переправлял свою армию через Босфор и Дунай по М., построенному на судах. Подробности конструкции этих М. до нас не дошли, но судя по тому, что по ним должны были пройти 700000 человек, они были весьма крепкими. Строителем этих М. был Мандрокл из Самоса. Ксеркс в 481 г. до Р. Хр. построил для переправы своих войск в Грецию М. через Геллеспонт на двух рядах судов, скрепленных взаимно канатами, свитыми из льна и папируса, а для удержания их на месте употреблены были тяжелые якоря. Канаты натягивались деревянными воротами. Длина этого М. была 7 стадий (4116 фт.). При отступлении из Персии 10000 греков, около 400 г. до Р. Хр., они переходили Тигр по М., устроенному на судах. Александр Македонский брал с собой в походы разборные лодки, которыми войска его пользовались для переправы через реки. Потеряв лодки от огня, он переправился, в 327 г., через Аму-Дарью по плотовому М., из набитых соломой мешков, которые сшиты были из кожи от солдатских палаток. Ксенофонт описывает подобный же способ переправы через Евфрат. Римские писатели начала нашей эры упоминают о плотах из бочек, которыми пользовались войска для переправы через реки. Вообще же римляне, как искусные строители, прокладывали свои военные переправы с большим умением (см. Дорога; Гать). Первый построенный в Риме М., о котором до нас дошли сведения, был Pons sublicius, сооруженный через Тибр четвертым римским царем, Анком Марцием (625 до Р. Хр.). Согласно описаниям римских историков, в М. этом не было ни гвоздей, ни каких либо других железных скреплений; для связи частей между собою употреблены были исключительно деревянные нагеля. Около 59 г. до Р. Хр. Юлий Цезарь построил в 10 дней временный деревянный М. для переправы своих войск через Рейн (фиг. 7).
Он состоял из двух рядов наклонных свай, соединенных продольными переводинами. Между переводинами зажаты были поперечины, поддерживавшие мостовое полотно из жердей и фашинных плетней. Для защиты быков М. от опрокидывания напором течения и повреждения плавающими телами забиты были со стороны течения ограждения из свай — прототип деревянных ледорезов. В 104 году Траян построил замечательный М. через Дунай, упоминаемый Плинием. Сооружение это изображено в барельефе на Траяновой колонне в Риме. Из фиг 8 видно, что М. Траяна принадлежит к подкосно-арочной системе.
Фермы М. состояли из трех изогнутых по дуге брусьев. Косяки арок зажаты были между парными висячими схватками. Пяты их упирались в деревянные опорные части, надстроенные над каменными быками. Эти упорные козлы, связанные в треугольную систему, вместе с арками поддерживали главные прогоны М. Сверх последних на поперечных балках настлан был пол и установлены перила. По рассказу Диона Кассия, каменные быки этого М. были вышиной 150 ф. и шириной 60 фт., а пролеты между ними 170 фт. Остатки 14 быков этого М. еще в настоящее время видны в реке, близ Вашели, в Венгрии. Но и в других местах, в Германии, Франции и Англии нередко открываются остатки деревянных М., построенных римскими легионерами. Гораздо лучше сохранились построенные из более долговечного материала каменные арочные М. и акведуки римской эпохи как в самом Риме, так и во всех тех странах, где римляне успели упрочить свое владычество на более продолжительное время. Древнейшим образцом арочного перекрытия М. надо считать большой водосточный канал, Cloaca Maxima (см.), построенный Тарквинием Приском ок 615 г. до Р. Хр. Кладка его образует три круговых кольца, с внутренним отверстием 14 фт. Римские мостовые арки почти всегда имели полуциркульную форму, причем отверстие арки редко превышало 60 — 70 фт. Замечательнейшими сооружениями этого рода были водопроводные М. (см. Акведук). Фронтин, бывший куратором римских водопроводов при императоре Нероне, оставил описание этих сооружений. Из старинных каменных акведуков, кроме названных в ст. Акведук, замечательны: антиохийский (фиг. 9), дл. 700 фт. и высотой в средней части ок. 200 фт.
Мителенский, дл. 500 фт. и высотой от 70 до 80 фт., построенный при Августе: нижние арки этого акведука сложены из грубого мрамора, а верхние выведены из кирпича. Акведук в Сполето (фиг. 10), в центральной Италии, представляет древнейший пример стрельчатых арок.
Постройка его окончена была в 741 г. по Р. Хр. Высота его от уровня воды до парапета свыше 426 фт., а пролеты арок около 70 фт. Из древнейших арочных М., построенных римлянами собственно для дорог замечательны: Pous Milvius на Via, Flaminia, построенный в 120 г. до Р. Хр. — четыре арки пролетом от 51 до 79 фт.; pons Fabricius — две арки пролетом 82 фт. и Pons Cestus — одна арка пролетом 78 фт. 9 дюймов, соединяли о-в Фиберину с противоположными берегами реки. От этих обоих М. ныне остались развалины. Pons Aelius построен Адрианом и ныне называется М. St.-Angelo; замечателен также по красоте сохранившийся М. у Алькантары (черт, 1, т. II), построенный в 103 г. при имп. Траяне. С падением Римской империи искусство построения М. в течение некоторого времени не могло развиваться. Толчок к оживлению этого искусства дали мавры. Прекрасный образец их работ представляет М. через Гвадалквивир в Кордове. Стрельчатое очертание арки, напоминающее мавританский стиль, характеризует первый каменный арочный М., построенный в Англии ок. 860 г., близ Кройлэндского аббатства. Этот оригинальный М. построен над речкой, впадающей в этом месте в другую реку, так что М. опирается на три устоя и от него направляются три дороги. Ныне существующий М. перестроен в XIV в. В Х в. княгиня Ольга, заботясь о благоустройстве своей страны, возводила укрепления и строила М. В течение XII и XIII вв. в Западной Европе искусство построения М. должно было процветать, так как в некоторых местах сохранились прекрасные каменные М., построенные в этот период. К концу XII в. в южной Франции возникло (см. Мостовое братство) братство Frères pontifes, поставившее себе целью устройство гостиниц, переправ и М. на более оживленных местах перехода через большие реки. Основателем братства считают канонизированного впоследствии пастуха Бенедикта. Ему же предание приписывает постройку М. через Рону в Авиньоне, оконченную в 1188 г. М. состоял из 18 арок с наибольшим отверстием в 110 фт. и стрелой подъема 46 фт. В настоящее время уцелели только 14 арок. Здесь в первый раз применено эллиптическое очертание направляющей свода, но замечательно, что меньшим радиусом описана кривая в ключе, а большим у пят. Устав религиозной конгрегации монахов-мостовиков утвержден в 1189 г. папой Климентом III. В других странах также существовали подобные религиозные братства, только под иными названиями. Работы этих монахов-строителей отличались солидностью и прочностью. Оригинальный пример сооружений, построенных духовными лицами в XII в., представлял старый лондонский М. через р. Темзу, которым в 1176 г. был заменен существовавший в этом месте деревянный М. Строителем его был капеллан лондонской црк. св. Марии, Петр. М. строился 33 года. Арки его, неравной величины, были узкие, быки — толстые. Мостовое полотно было перекрыто сводом, над которым была построена церковь и жилые дома. Он просуществовал до 1833 г. В средние века каменные М. в городах нередко застраивались домами. На ф. 11 представлен образец укрепленного М., постройка которого относится к XIV в.
От этой эпохи сохранились укрепленные M. y Ламентано близ Рима, старый Кагорский, М. через Тавиньяно в Корсике и др. В 1336 г. построен Кретский каменный М. через р. Теш во Франции, отверстием 147 фт. 8 дюймов, в котором впервые, для облегчения опор и свода, в пазухах его оставлены галереи, перекрытые легкими сводами. Во второй половине XIV в. через р. Адду в Треццо построен был каменный М., состоявший из одной гранитной арки, отверстием 251 фт. (наибольшее отверстие каменного М. до настоящего времени). М. этот разрушен был Карманьолой. Образцом каменного М. постройки XV в. может служить Бриудский М. через р. Олье, во Франции, построенный в 1454 г. и существовавший до 1822 г. Во всех названных каменных М. арка имеет полуциркульную форму или же представляет кривую, приподнятую в ключе. Когда именно введены были плоские эллиптические арки — неизвестно в точности; во всяком случае, пологие арки были известны в Италии в начале XVI в., так как в 1530 г. такой М. был построен через р. Муньоне, близ Флоренции. Старинные М. с пологими арками встречаются также близ Кордовы в Испании. Косые каменные М. стали строиться только с появлением железных дорог. О средневековых деревянных М. имеются лишь скудные сведения. Только в XVI в. итальянский архитектор Андреа Палладио стал строить деревянные М., которые имеют выдающееся значение в истории строительного искусства. Таковы М. через р. Бренту у Бассано (фиг. 12 и 13) о 5 пролетах по 12,5 м — чистый тип подкосного М., с ригелями между подкосами и короткими подбалками на опорах.
М. этот перекрыт был изящной крышей на деревянных колонках; М. через р. Чисмону, между Триентом и Бассано — подвесные фермы на каменных устоях и, в особенности, предложенная впервые Палладио система сквозной арочной фермы с диагональными крестами (фиг. 14).
К концу XVI в. в Европе впервые появилась система висячих М., впрочем, пока только в виде временных сооружений для военных целей (Карлом IX при осаде крепости). В XVII в. Ромен, во Франции, ввел способ устройства подводных оснований в понтонном ящике, постепенно опускаемом на выровненное предварительно дно (при постройке Тюильрийского моста по проекту Мансарда в 1685 г.). XVIII в. ознаменовался в деле постройки М. значительным успехом. В 1738—50 гг. построен был через р. Темзу второй каменный мост (старый Вестминстерский), при сооружении которого пользовались понтонными ящиками, введенными Роменом. При постройке этого М. также применен был впервые машинный способ забивки свай (конным приводом, устроенным часовщиком Валлоном). М. этот был длиной 1223 фт. и шириной 44 фт., и состоял из 14 круговых арок. Деревянные М., строившиеся в первую половину XVIII в., большей частью были подражанием системы Палладио (М. св. Винцента в Лионе, М. через Дюранс у С.-Клемана), частью же составлялись из коротких подкосов, расположенных по ломаной линии и зажатых между парными схватками, скреплявшими их с продольными прогонами. Фермы эти должны были работать, как деревянные своды. Примерами этой ошибочной системы, подверженной притом быстрому гниению в многочисленных врубках, являются, напр., М. y Сольдю-Рон во Франции и через р. Темзу у Кингстона в Англии. Но с 1750 г. в Швейцарии появляется ряд весьма красивых и рационально проектированных деревянных М., которые служили затем образцами для подобных же сооружений сначала в Германии, а затем и в других странах. В 1757 г. Ульрих Грубенман построил через Рейн у Шафгаузена подкосный двух пролетный М. длиной 110 м, усиленный шпренгельной затяжкой из составной балки, брусья которой врублены были один в другой с помощью зубьев, а в 1778 г. тот же строитель, вместе с братом своим Иоанном Грубенманом, построил через р. Лиммат у Веттингена арочный М., фермы которого состояли из дубовых косяков, искусно соединенных зубьями и стянутых дубовыми же накладками при помощи железных болтов. М. этот, пролетом 118 м, перекрытый крышей, представляет собой образец красивого, смелого и прочного сооружения. С того времени стали строить брусчатые арочные М. больших пролетов, причем придумали гнуть арки из цельных брусьев. Способ этот предложен был тирольским плотником Кинком, и первым образцом большого М. с фермами из гнутых брусьев является построенный Риттером в 1791 г. подвесно-арочный М. через Рейс у Меллингена, пролетом 48 м. В то же время сделалось всеобщим применение пологих арок при постройке каменных М., причем введены разные улучшения в способе кладки сводов и заполнения их забуткой, направленные к лучшему отводу дождевой воды, в предупреждение расстройства кладки сыростью. В 1755 г. построен каменный арочный мост через Тафф, в Англии, пролетом 140 фт., с применением пологой эллиптической направляющей и устройством для облегчения свода сквозных галерей (воловьих глаз) близ пят, что было уже испытано во Франции в 1336 г. Около 1760 г. построен был в Англии первый акведук близ Бертона для Бриджватерского канала, через р. Ирвель. Составитель проекта, инженер Брайндлей, добился разрешения защищать свое предложение перед парламентской комиссией и демонстрировал проект столь наглядно, что успел всех убедить в его удобоисполнимости. С постройки Пертского М., оконченного в 1772 г., распространился способ устройства подводных частей оснований в перемычках с помощью водоотлива. Организация почтовых сообщений в последней четверти прошлого столетия дала новый толчок к улучшению дорог и постройке М. В период первых восьми лет после учреждения мальпоста в Англии (1784—1792) парламентом изданы 302 постановления, касающиеся постройки дорог и М. Вместе с тем усовершенствования в металлургии и изобретенный Парнеллем в 1787 г. способ выделки железных частей прокаткой навели на мысль строить М. из чугуна и железа. Около того времени в Англии и во Франции появилось несколько цепных М. (через pp. Шарант и Ти). Подробности о М. этой системы вообще приведены в ст. Висячие М. (см.). Собственно говоря, честь постройки первых металлических М., как и первенство многих других изобретений, знаменующих ход культуры, принадлежит китайцам. Один из императоров Чжоуской династии (VIII в.) построил в городе Су-чеу не менее 40 мостов. Но в Европе первая попытка к постройке железного М. сделана была лишь в 1775 г. в Лионе: материал был изготовлен, но постройка не осуществилась. Точно так же не были исполнены проекты железных М., составленные французскими инженерами: Калиффом в 1779 г. и Монтепти в 1782 г. Первый железный М. построен был в Англии у Колькбрукдаля в 1777—79 гг. (черт. 1 т. III). Пролет его 100 фт. Проект этого М. составлен был Пайтчердом, а постройка произведена инженером Дерби. Фермы М., числом 5, составлены из 10 арочных косяков, соединенных в ключе болтами. Косяк составлен из трех концентрических дуг, соединенных поперечными брусками. М. этот существует еще в настоящее время. В 1794 г. построен был первый железный М. в Германии, близ Оппельна, а затем второй в Англии железный М. был построен в 1796 г. Пэйн первый пришел к мысли строить чугунные М. по образцу каменных, т. е. составлять свод из свинченных между собой коробок, играющих роль клиньев арки. Такие коробки укладываются по всей ширине М., причем получается сплошной чугунный свод. Первый М. этой системы построен был в СПб. (через Екатерининский канал, на продолжении Средней Подьяческой ул.). Поверх чугунного свода располагалась нетолстым слоем забутка, а над нею слой песка и каменная мостовая (как в каменных М.). Забутка по фасаду облицовывалась чугунными досками. Система эта проста, но тяжеловесна. Она была вытеснена предложением Наша, взявшего в 1797 году привилегию на устройство М. из отдельных чугунных ферм, составленных из сплошных плоских косяков с ребордами. Система эта удержалась по настоящее время. Для устранения весьма значительного распора, передаваемого арочными фермами на устои, многие конструкторы пытались ввести в употребление металлические подвесные арочные фермы, в которых распор принимается горизонтальным прогоном или стяжкой, соединяющей концы арки. В этом случае арка не производит распора на опоры, почему эта система и составляет переход от арочной фермы к балочной с верхним криволинейным поясом. В 1796 г. Джемс Джорден взял в Англии привилегию на конструкцию металлической подвесной арочной фермы, в которой жесткое мостовое полотно соединяется с аркой с помощью вертикальных подвесок (фиг. 15).
Система эта производит на опоры лишь отвесное давление. Если в ней заменить подвески решеткой из стоек и раскосов, соединяющей верхний пояс с нижним, то получим весьма распространенную теперь систему сквозной балки раскосной системы, с верхним криволинейным и нижним прямолинейным поясом (черт. 3 табл. V). С начала XIX в. во Франции стали строить большое число деревянных арочных М. (2 М. через Сену, у Турну и у Серр, в 1801 г.: первый из пяти арок, пролетом 89 фт.; 2 М. через Сену, в Париже и Шуази, и др.). В то же время в Баварии построено множество М. этой системы Вибекингом; все они строились из гнутых брусьев, соединенных в арки при помощи железных болтов или хомутов, иногда же, для лучшей связи брусьев, между ними забивались горизонтальные дубовые шпонки, как, напр., в М. через р. Регниц в Бамберге, построенном Вибекингом в 1809 г. Еще около половины прошлого столетия американец Бурр вздумал составлять мостовые фермы из пологих арок, соединенных при помощи жестких раскосов и вертикальных стяжек с горизонтальной балкой (фиг. 16).
В построенном в 1804 г. М. через р. Делавер, у Трентона, пролетом 90 фт., подвески проходили через отверстия в поперечинах, на которых расположены были продольные лежни полотна. Эта конструкция представляет первый удачный пример подвесно-арочного М. с жесткими раскосами и вместе с системой Бурра переход от арочных М. системы Вибекинга к новейшим системам американских М. В последних раскосы, назначавшиеся первоначально лишь для увеличения жесткости, играют роль главных частей конструкции, передающих усилия от верхних узлов к нижним и наоборот, между тем как элементы поясов испытывают преимущественно сжимающие и растягивающие напряжения. Делая в ферме Бурра верхний пояс плоским и вставив второй ряд раскосов, перекрещивающихся с первыми, мы получим ферму системы Гау, весьма удобную для перекрытия больших пролетов (фиг. 17).
М. этой системы с деревянными поясами и раскосами и железными вертикальными стяжками были применены в России с большим успехом при постройке Николаевской железной дороги (Мстинский М. из 9 пролетов по 199,5 фт. и др.). Вообще в период постройки первых железных дорог с 1829 г. строились деревянные М. всевозможных конструкций. В Западной Европе первоначально пользовались для этого испытанными системами простых и составных балок, подкосных, подвесных и шпренгельных ферм, с применением гнутых брусьев, стараясь приспособить эти системы к новому подвижному составу и более значительным нагрузкам. В Соединенных же Штатах получили развитие преимущественно новые системы усиленных подвесно-арочных и подкосно-арочных ферм, а также раскосные и решетчатые фермы с параллельными поясами, равно как составные фермы из соединения прямых решетчатых и раскосных балок с арочными, с преобладанием балки или арки, как главной составной части фермы. Деревянные М. системы Лонга, Гау и др. американских конструкторов частью служили образцами для металлических ферм сквозной системы в Европе. Способ расчета ферм америк. системы см. в соч. Д. И. Журавского «О М. раскосной системы Гау» (СПб., 1856), давшего также способ определения продольных скалывающих сил в подверженном изгибу брусе. В 30-х гг., независимо от описанных систем, американский инженер Таун ввел в употребление фермы с прямыми параллельными поясами из брусьев, соединенных дощатыми перекрещивающимися раскосами. Решетчатые фермы системы Тауна применены при постройке М. под железные дороги (М. через р. С. Джемс у Ричмонда в Виргинии, некоторые М. на жел. дороге Утика — Сиракузы), а в особенности для обыкновенной езды (М. через р. Пскову в г. Пскове и мн. другие шоссейные М. в России). Система эта послужила образцом для железных решетчатых М., с прямыми параллельными поясами и большим числом плоских раскосов. Для переходов через болота и овраги, во избежание высоких насыпей, американские инженеры ввели систему виадуков из большого числа малых раскосных балок на высоких (нередко многоярусных) быках, расположенных близко друг к другу и в свою очередь соединенных, для большей крепости, поперечными и продольными связями (Trestle Work). Примеры этой конструкции представляют виадук жел. дор. Берлингтон — Миссури, высотой до 30 фт. (черт. 2 табл. Виадуки). Подобные же примеры есть в России и Англии. Однако, с усовершенствованием конструкции железных М., а также вследствие постепенного подорожания дерева и недолговечности сооружений из этого материала, деревянные М. на железных дорогах, сначала в Европе, а затем и в Америке, постепенно были вытеснены железными. На шоссейных же и других проезжих дорогах деревянные М. и ныне применяются в виде постоянных сооружений. Наблюдения над службой деревянных М. всех описанных систем приводят к следующим заключениям относительно наиболее выгодных конструкций этих М. для шоссейных дор. При малых пролетах прогоны М. устраиваются из круглого леса, поверх них настилается двойной пол, нижний из притесанных пластин, а верхний из досок толщиной 60 мм. С увеличением пролетов прогоны подпираются подкосами, с применением, если нужно, ригелей и подбалок. Полотно на таких М. часто устраивается из двух рядов досок на подполовых балках или брусчатых поперечинах. При небольших пролетах полотно иногда устраивается из щебеночной насыпи, сопрягаемой с полотном шоссе. В случае применения прогонов из составных балок выгоднее соединение брусьев шпонками, которые, в случае ослабления при усушке дерева, можно загонять плотнее, нежели соединение зубьями. Для подвесных ферм требуются длинные толстые брусья. Кроме того необходима весьма аккуратная и тщательная работа при устройстве врубок в местах соединения сильно наклоненных подкосов с горизонтальными ригелями. Затем, в М. с фермами этой системы затруднительно устройство поперечных связей. Поэтому гораздо удобнее употребление подкосной системы, если мост настолько возвышается над водой, что можно поместить подкосы, причем необходимо устроить для принятия распора прочные устои. По той же причине подкосно-арочная система в большинстве случаев выгоднее подвесно-арочной. Из брусчатых арок гнутые крепче собранных из вытесанных или выпиленных косяков, причем и материал может быть взят тоньше, но гнутье брусьев составляет довольно затруднительную работу. Наиболее выгодная форма для арки — парабола, но так как при пролетах около 20 — 30 м очертание по параболе мало отличается от дуги круга, то для сокращения труда придают арке кривизну по дуге круга. При значительных же пролетах арку располагают по параболе (М. через р. Вепржь, пролетом 36,5 саж.). Подъем арки делается в пределах от 1/7 до 1/10. В настоящее время часто вместо брусчатых арок применяются дощатые, из досок, поставленных на ребро или положенных плашмя одна на другую. Выгоды дощатой дуги сравнительно с брусчатой: 1) при выборе досок можно больше быть уверенным в доброкачественности леса; 2) доски выпиливаются из средней, лучшей части бревна; 3) стыки досок, располагаемые вперевязку, меньше ослабляют сечение, поэтому сопротивление арки больше; 4) доски прочнее связываются между собой посредством дубовых нагелей и 5) легко изгибаются и потому дугу можно составлять из цельных брусьев, которых обыкновенно от 2 до 5 в арке. Примерами арочного М. из брусьев могут служить Нарвский М. имп. Николая через р. Нарову, в г. Нарве, М. через р. Вепржь близ Ивангородской крепости. Из М. с дощатыми арками упомянем М. через р. Оскуй на Тихвинском тракте. Из сквозных ферм америк. систем решетчатые фермы системы Тауна в случае ветхости трудно ремонтируются, и из всех прочих самыми рациональными оказались раскосные фермы системы Гау. Наибольший пролет из существующих деревянных мостов имеет Каскадный на жел. дор. Эри в Сев. Америке — 84 м. Металлические М. в начале этого столетия строились почти исключительно в виде железных цепных (см. Висячие М.) и чугунных арочных ферм. Во Франции первый чугунный арочный М. построен был в 1803 г. в Париже (Pont du Louvre, фиг. 18).
Он состоит из 9 пролетов по 57 фт. В одно с ним время строился, но окончен был лишь в 1806 г., весьма легкий на вид и изящный Аустерлицкий М. (фиг. 19), из 5 арок с пролетами в 106 фт.
Через 6 лет после этого Тельфорд построил в Англии, в Бонере, чугунный М., пролетом 150 фт., представляющий значительный шаг вперед в усовершенствовании этой системы. Каждая арка боннерского М. составлена из четырех косяков. Косяк образует две концентрические дуги, раскошенные решеткой из поперечных брусков и диагоналей. Мостовое полотно поддерживается особой, более пологой дугой, соединяющеюся с основной частью арки системой раскосов. Саутверкский мост через р. Темзу, построенный по проекту Ренни в 1814—1819 гг., принадлежит к числу наибольших чугунных арочных М. Средняя арка пролетом 240 фт., а обе крайние — по 210 фт. Ширина полотна 42 фт. При постройке этого М. впервые применены паровые насосы для водоотлива из перемычек. Николаевский М. через р. Неву в С.-Петербурге построен инженером С. В. Кербедзом в 1842—50 гг. М. имеет 8 пролетов, из которых 7 перекрыты чугунными фермами арочной системы, а восьмой, где помещена разводная часть М., балочной фермой со сквозной стенкой. Пролеты в последовательном порядке от берегов к середине реки имеют отверстия в свету: 107, 125, 143 и 156 фт. Чистое отверстие разводной части 70 фт. Стрела подъема арки среднего пролета 14⅓ фт. Ширина М. по верху 65¾ фт. В каждом пролете по 13 арок, или ребер. В крайних пролетах арка состоит из 9 косяков, а в остальных из 11. Косяки сплошные двутаврового сечения. Пяты арок упираются в чугунную пятовую доску. Надводная часть состоит из чугунных сквозных досок, соединенных между собой закраинами и болтами, а с аркой болтами и шипами. Нижняя часть мостового полотна составлена из чугунных плит, поверх которых положен слой войлока, над ним кирпичная кладка, покрытая слоем цемента, а затем булыжная мостовая на слое песка. Тротуары состоят из каменных плит поверх кирпичной кладки. Первый на континенте железный арочный М., пролетом 12 м, построен был Брюжером в 1808 г. в С.-Дени. Распространяться стали железные арочные фермы лишь в 1850-х годах. Сначала они составлялись из сплошных частей с неподвижным закреплением пят. Почти одновременно построены были: Аркольский М. в Париже, Ардешский у С.-Жюст, затем М. через Рейн у Констанца, через Рорбах на С.-Готардской жел. дороге. Арочные М. со сквозными фермами и неподвижно закрепленными пятами представляют между прочим: М. через Шварцвассер, Кирхенфельдский М. в Берне (черт. 2 табл. III), затем М. через р. Дуро у Опорто, пролетом 170 м, и наконец, один из самых красивых больших металлических М. — через р. Миссисипи у С.-Луи (1 табл. IV). Он состоит из 3 пролетов, из которых средний длиной 158,5 м, а оба крайних по 153 м. Проезжая часть М. состоит из двух ярусов: по нижнему ходят железнодорожные поезда, а верхний служит для экипажной езды и пешеходов. Ребра арок составлены из стальных труб. Арочные фермы с заделанными пятами, расширяясь от влияния температуры, испытывают добавочные напряжения, для устранения которых помещают стальные шарниры в пятах арки, а иногда и в ключе. Шарниры в первый раз употреблены в железнодорожном М. через канал С.-Дени, оконченном в 1858 г. Большие железные арочные М. построены в последнее время во Франции (виадуки дель’Эрдр, с наибольшим пролетом 95 м, Гараби — 165 м). В Германии замечательны М. через Рейн у Кобленца (черт. 2 на т. IV), городской Майнцский М. Шарниры в ключе арки употреблены в первый раз в М. через приток Дуная Винерфлюс в Вене (1864). К новейшим сооружениям этого рода принадлежат М. через Окер в Брауншвейге, Тегетофский М. в Вене, многие М. Берлинской городской жел. дороги и др. Железные арочные фермы М. по красоте и удобству перекрытия ими больших пролетов представляют одну из наиболее часто применяемых форм для монументальных М. в больших городах. Александровский М. через р. Неву в С.-Петербурге, соединяющий Литейную ул. с Выборгской стороной, построен в 1874—79 гг. инж. А. Е. Струве, по его же проекту. М. состоит из 5 пролетов, перекрытых арочными фермами, и из разводной части, расположенной со стороны Литейной. Ширина среднего пролета 35 саж., двух смежных с ним по 30,5 с., двух крайних по 25 саж.; разводная часть пролетом в 10 саж. М. имеет в длину между лицевыми плоскостями устоев 176,5 саж., длина же по поверхности мостового полотна 200,66 саж. Ширина полотна между перилами 11 саж., из которых на два тротуара отходит по 1,5 саж. Верхнее строение каждого из пяти постоянных пролетов состоит из 13 арочных ферм, расположенных на расстоянии 6 фт. одна от другой. Ферма с шарнирами в пятах и составлена из сплошной арки двутаврового сечения, высотой 4 фт., из прогона и системы стоек и раскосов. Арка склепана из вертикальных листов, уголков и горизонтальных полос, фермы соединены между собой связями, расположенными в вертикальных плоскостях стоек, в плоскостях верхнего и нижнего пояса арок, а также в плоскостях раскосов. Нижняя часть мостового полотна состоит из желобчатого железа, уложенного сплошь поперек М., непосредственно на прогонах арочных ферм. Промежутки заполнены бетоном и асфальтовой смазкой, поверх которой устроена мостовая на слое песка. Тротуары расположены на поперечных балочках, поддерживаемых крайними фермами. Поперечные балки перекрыты волнистым железом, которое выровнено бетоном с асфальтовой смазкой, а поверх смазки настлана лещадная плита на слое песка. Разводная часть, с полотном шириной в 11 саж., расположена на 8 фермах раскосной системы, связанных поперечными балками и диагоналями в одно общее крыло. Поворотный М., весом около 43000 пд., приводится в движение двумя лебедками, на которых стоят по 8 рабочих. Продолжительность поворота М. около 8 мин. Он может быть приведен в движение также силой воды с помощью турбин, и в этом случае продолжительность поворота уменьшается до 4 мин. Арочные М. реже употребляются для жел. дорог, хотя в некоторых случаях ими пользуются с большой выгодой, напр. при пересечении глубоких оврагов виадуками, чем избегается устройство высоких опор. Преимущественно же для железных дорог строятся балочные мосты, появившиеся после арочных и висячих. С постепенным распространением жел. дор. конструкция этих М. быстро совершенствовалась. Тельфорд первый стал в 1800 г. употреблять для перекрытия пролетов чугунные балки, а Стефенсон применил их для М. жел. дороги между Ливерпулем и Манчестером. Но в настоящее время чугун вообще признается не подходящим материалом для балочных М. вообще, а железнодорожных, подверженных сотрясениям, в особенности. Вследствие недостаточного сопротивления чугуна растяжению и чувствительности его к ударам скоро перешли к сварочному железу, а в настоящее время почти уже совершился полный переход к литому железу или мягкой стали. Для небольших пролетов с удобством применяются в качестве балок простые рельсы, причем, в случае необходимости, балка составляется из пары рельсов, склепанных подошвами. Иногда же, в особенности при постройках на существующих дорогах, пользуются снятыми с пути старыми рельсами для сооружения подкосных М. по образцу деревянных. На наших железных дорогах встречаются путепроводы этой системы при пересечениях с обыкновенными дорогами. В теоретическом отношении рельсовые балки невыгодны вследствие нерационального распределения материала в поперечном сечении. Тредгольд в 1824 г. предложил для мостовых балок так называемое двутавровое сечение, состоящее из вертикальной стенки и двух горизонтальных поясов. Для сбережения материала выгодно сделать балку крепче около середины, а концы облегчить соответственно требуемому сопротивлению. Для рационального распределения материала в чугунной балке ей должна быть придана форма, изображенная на фиг. 20.
Нижний пояс чугунной балки делается шире верхнего, сообразно со свойством этого материала, сопротивляющегося сжатию больше, нежели растяжению. Железным балкам, сопротивляющимся растяжению и сжатию в одинаковой степени, придается симметрическое сечение. Кроме того, размер этих балок, получаемых прокаткой, необходимо делать одинаковым по всей длине. В составных же балках, склепываемых из отдельных частей, размеры к концам балки могут быть сделаны слабее. Пока чугун не был еще окончательно вытеснен железом, пытались составлять балки из обоих материалов вместе, усиливая нижние части чугунных балок железными стяжками. Система эта применена в 1849 г. братьями Д. и Р. Стефенсонами к постройке одного из красивейших железнодорожных М. в Англии, у Ньюкестла, на р. Тайне. Средняя часть моста состоит из 6 пролетов по 125 фт. М. этот двухъярусный, для железнодорожных поездов (вверху) и для экипажного и пешеходного движения (внизу). При постройке этого М. впервые был применен для забивки свай паровой копер Насмитса. Стремление к совместному употреблению чугуна и железа, сообразно с особыми свойствами каждого из этих материалов, привело Уиппля в Америке к мысли составить сквозную ферму, в которой сжимаемые при изгибе части, т. е. верхний пояс и стойки составляются из чугуна, а растягиваемые элементы — нижний пояс и раскосы — из железных тяжей, или струн (фиг. 21).
Ферма Уиппля может считаться первообразом нынешних раскосных М., в которых, однако, все элементы железные: верхние пояса и стойки жесткого сечения, а нижние пояса и раскосы — плоского, а иногда также жесткого сечения. Преследуя ту же цель: составление фермы из чугуна и железа, Финк ввел в употребление свою шпренгельную систему, состоящую из чугунной трубчатой балки, подпертой между опорами чугунными же стойками, которые поддерживаются железными струнами, прикрепленными к нижним частям стоек и к поясу (фиг. 22).
Пока в Америке практически вырабатывались наиболее рациональные типы М., более осторожные английские инженеры не могли отказаться от испытанной системы балок со сплошными стенками. Для сохранения жесткости фермы, при возможной экономии материала, они придумали трубчатые балки, составленные из двух вертикальных стен, перекрытых сверху и снизу горизонтальными листами. Таким образом появился знаменитый трубчатый М. Британия через прол. Меней (фиг. 23), построенный в 1850 г. Р. Стефенсоном.
М. этот из четырех пролетов. Два средние величиной 450⅔ фт.; два крайние по 230 фт. М. устроен под два пути, для каждого пути самостоятельная труба. Верхнее и нижнее днища прикреплены к стенам с помощью консолей. По этой же системе построен был М. Виктория через р. Св. Лаврентия в Канаде, в три пролета, общей длиной 7000 фт., затем еще два М. в Англии: через р. Трент у Торксей и через р. Спрей на железной дороге от Ивернесса к Эбердину, во Франции М. через Сену у Альера на жел. дор. Париж — С. Жермен (1852 г.) и в Бельгии М. через р. Самбр, на жел.-дор. линии Шарльруа — Намюр (окончен в 1861 г.). Но уже в начале 50-х гг. Брюнель успел доказать значительные преимущества составных балок двутаврового сечения над трубчатыми, которыми в его время перекрывались и сравнительно малые пролеты. Одиночная вертикальная стенка двутавровой балки дает значительное сбережение материала сравнительно с двумя стенками трубчатой балки. При том она более обеспечена от порчи ржавчиной и легко доступна осмотру и окраске. Вскоре этот тип балок распространился и на континенте. Составные балки употребляются для перекрытия таких пролетов, где прокатные балки, размер которых ограничен условиями производства, оказываются недостаточными. Балка составляется из вертикальной стенки и горизонтальных листов (верхнего и нижнего пояса), соединяемых при помощи заклепок угловым железом. Кроме того, для жесткости, к стенке через известные промежутки приклепываются вертикальные уголки. Такие две балки, соединенные вертикальными и горизонтальными связями в виде диагоналей и поперечин из полосового, углового или круглого железа, образуют верхнее строение М. В настоящее время такими балками перекрываются на железных дорогах пролеты от 4 до 12 — 13 м. Прежде ими перекрывались, более длинные пролеты (Лангонский М. через р. Гаронну, длиной 74,4 м, М. через р. Неман близ г. Ковна, на СПб.-Варшавской жел. дор., с пролетами до 36,8 саж.). При таких пролетах балки со сплошными стенками уже выходят тяжелыми. Их заменяют сквозными фермами. В сквозных фермах решетчатой системы стенка образуется из большого числа плоских раскосов, перекрещивающихся между собой под углом в 45° к поясам и образующих густую сетку. Так как некоторые раскосы от действия нагрузки подвергаются растягивающим усилиям, а другие сжимающим, то впоследствии стали придавать элементам каждой серии раскосов сечение, соответствующее их назначению (для сжатых частей жесткое, а для вытянутых — плоское), с уменьшением числа элементов, при чем получилась так называемая раскосная ферма. Она обыкновенно составляется таким образом, что сжатию подвергаются более короткие вертикальные элементы — стойки, а вытягиваются преимущественно наклонные — раскосы. Из числа решетчатых систем должна быть выделена особо простая треугольная система, которая под назв. системы Варрена, или Невилля, нашла применение как в Европе, так и в Америке. В треугольной системе имеются и вертикальные элементы, но они не играют роли составной части фермы, а служат лишь подвесками, с помощью которых груз проезжей части передается на узлы верхнего пояса (фиг. 24).
Замечательнейший пример применения системы Варрена представляет Крумлинский виадук, длиной 1500 фт. и высотой 200 фт., открытый для движения в 1857 г. Первые же решетчатые М. в Европе строились по образцу американских дощатых М. системы Тауна. Подобного рода решетчатый М. с большим числом раскосов представляет желез.-дор. М. через Королевский канал в Шотландии, дл. 42,7 м (1845 г.). М. через Кинциг у Оффенбурга (черт. 2, т. V) пролетом 60 м (1858 г.), М. через Рейн в Кельне (1860 г.), 4 пролета по 98,2 м. По решетчатой системе построены многие М. на русских жел. дор. для пролетов средней величины (10 — 20 саж) с ездой поверху. Пролет в 50 саж. (М. через р. Волгу на Рыбинско-Бологовской жел. дороге) считается наибольшим из перекрытых фермами решетчатой системы обыкновенного типа. Со второй половины 50-х гг. совершается переход от ферм с плоскими, тесно расположенными раскосами к фермам с меньшим числом раскосов и различной конструкцией сжатых и вытянутых частей. В 1858 г. Монье предложил конструкцию раскосных ферм, в которых вытянутые наклонные элементы-раскосы имеют нисходящее направление, за исключением средних панелей, где, в зависимости от расположения нагрузки, раскосы могут подвергаться и сжимающим напряжениям, а потому здесь помещаются две системы раскосов; сжатые стойки вертикальны. При постройке в 1865—67 гг. по этой системе М. через р. Рейн, между Людвигсгафеном и Мангеймом, жесткие стойки в местах пересечения с раскосами не были с ними склепаны, и таким образом получился чистый вид раскосной фермы, применяемой ныне для большинства жел. дор. М. больших пролетов. Фермы раскосного типа имеют прямые взаимно параллельные пояса или расположенные по какой либо кривой — параболические, гиперболические (фермы Шведлера) и полупараболические. Александровский М. через р. Волгу, Оренбургской жел. дороги, у Сызрани (черт. 1, табл. VI), построенный в 1875 — 80 гг. по проекту инж. Н. А. Белелюбского, представляет один из самых больших М. раскосной системы с параллельными поясами. Длина М. 695,87 саж. Он состоит из 13 пролетов по 50 саж. Параболические фермы введены были уже в 1837 г. Гофманом и Мадерсбахом и в виде чечевицеобразных ферм получили применение в больших размерах при постройке в 1864 г. Брюнелем М. через р. Тамар близ Сальташа. Пролет этого М. 137,8 м. Верхний пояс трубчатого сечения, высотой 5,2 м; нижний — цепной. Большим отверстием (150 м) отличаются полу параболические фермы М. через реку Лек у Куйленбурга (1863—68) (черт. 3, табл. V). К сооружениям новейшей постройки относятся М. через Вааль у Нимвегена (1875—78), с тремя пролетами по 127 м, М. на австрийской Северной жел. дор. близ Вены, М. через Эльбу у Мейссена и Шандау, путепровод через Тризану на Арльбергской железной дороге, в России М. через Днепр на Лунинец-Гомельской железной дороги (параболические фермы) и друг. М. через р. Уводь (полупараболические фермы), отверстием 50,81 саж., построенный по проекту Н. А. Белелюбского, М. через Белую (6 пролетов) и Уфу (3 пролета) Самаро-Златоустовской жел. дор., М. Западно-Сибирской железной дороги: через Ишим (2 пролета), Тобол (4 пролета) и Иртыш (6 пролетов) — все полупараболической системы по 50 саж. М. через р. Уссури — З пролета по 40 саж. и др. Фермы системы Шведлера применены в первый раз в М. через Везер у Корвей (1863 г.), затем в М. через Эльбу у Тангермюнде (65,9 м), у Лаиенбурга (100,5 м), у Магдебурга (62,8 м) и др. Из балочных М. сквозной системы с кривыми поясами особой длиной отличаются М. через Гудзон у Паугкипси (черт. 1, табл. V) и новый Тейский М. Первый, пролетом 159 м, в настоящее время заменен консольно-балочным М. Второй (черт. 3, табл. III), в настоящее время дл. 3286 м, состоит из 85 пролетов от 15 до 77,4 м, перекрытых фермами частью с параллельными поясами, частью полупараболическими. На этом месте стоял разрушенный бурей в декабре 1879 г. старый Тейский М., тоже решетчатой системы, длиной 3250 м, из 89 пролетов. При перекрытии отверстия, состоящего из нескольких пролетов, может быть получена экономия (10 — 12%) в материале применением неразрезных ферм, т. е. перекрывающих непрерывно несколько соседних пролетов, причем возможна сборка М. без подмостей, накатыванием ферм с концов. К неудобствам неразрезных ферм надо причислить переменные напряжения, то растягивающие, то сжимающие, проявляющиеся в тех же частях конструкции в зависимости от расположения нагрузки, затем возможность значительного увеличения напряжений в поясах от небольшой осадки опор, а также от нагрева солнцем. Неудобства эти устраняются в системе Гербера, в которой боковые малые пролеты перекрываются фермами, концы которых свешиваются в среднем, большом пролете, а затем на эти концы, или консоли, для перекрытия среднего пролета, кладется свободная балка. Трехпролетный М. этой системы будет строиться с весны 1897 г. через р. Волгу в городе Твери. М. этой системы называются консольно-балочными, и к числу их относится знаменитейший Фортский М. в Шотландии. Главное конструктивное отличие америк. М. от европ. заключается в способе соединения элементов фермы в узлах: в американских конструкциях для этого применяются преимущественно шарниры, а в европейских — заклепки. Вследствие жесткости узловых соединений, препятствующих ферме изменять свою форму под влиянием нагрузки, в М. европейского типа проявляются добавочные напряжения. Стремления ученых и конструкторов в настоящее время направлены, с одной стороны, к теоретическому выяснению величины этих второстепенных напряжений, а с другой — к усовершенствованию применяемых конструкций с целью уменьшить по возможности добавочные напряжения. Вследствие жесткого соединения поперечных балок проезжей части со стойками в М. с ездой понизу фермы при прогибе поперечных балок от влияния нагрузки должны выпучиваться, отчего происходит добавочные напряжения. Профессор Энгессер предложил для устранения этого придавать поперечной балке при установке М. тот же прогиб, который она должна принять под полной нагрузкой. Но тогда являются добавочные напряжения, хотя и не столь важные, при ненагруженном состоянии. У нас попытки устранить неудобства, проистекающие от глухого прикрепления поперечных балок, привели к устройству, которое впервые применено было в М. через р. Вислу Ивангородо-Домбровской железной дороги, по предложению проф. Л. Ф. Николаи. Поперечная балка пропущена сквозь стойку и приклепана к особой диафрагме, расположенной внутри пояса, чем достигается центральная передача давления от поперечной балки на пояс. Полное решение представляет проектированное проф. Н. А. Белелюбским расположение поперечной балки на поясах с помощью шарниров, вследствие чего нагрузка на пояса передается вполне равномерно и поперечная балка работает как совершенно свободная. Эта система расположения поперечных балок, примененная впервые в М. с ездой понизу через Волгу в Твери (на Николаевской ж. д.), через Белую (черт. 3, т. VI) и Уфу (на Самаро-Златоустовской ж. д.), с устройством не зависимых от поперечной балки распорок горизонтальных связей, получила название русской. Кроме поименованных М., система эта применена также в М. через р. Инютенку Киево-Воронежско-Ростовской ж. д., отверстие 50 саж., в М. через Неман у Олиты (3 пролета по 25 саж.), а также в названных выше М. Западно-Сибирской ж. д. и др.
С усовершенствованиями в постройке железных М. каменные М. отступили на второй план, хотя по красоте, долговечности и дешевизне содержания они навсегда сохранят свое значение для перекрытия малых и средней величины пролетов (черт. 3, т. II). В настоящее время для направляющей каменных арок обыкновенно выбирают коробовую кривую, при которой материал лучше утилизируется. Каменные трубы часто строятся для пропуска вод под насыпями железных дорог, причем в последнее время признается рациональным придать сводам таких труб приподнятое параболическое очертание. Весьма пологую кривую представляет М. через р. Энц у Гефена, построенный в 1890 г. (черт. 2, табл. II). Сверх свода для получения ровной площади под устройство проезжего полотна производится забутка, поверхности которой придается некоторый уклон для стока воды. Для предупреждения просачивания воды в кладку, она покрывается водонепроницаемым слоем (цемент, асфальт). Наибольшие пролеты из существующих каменных М. имеют: виадук Гурнуар во Франции — 60 м., Гросвенорский М. через р. Ди близ Честера — 61 м, М. Лавор во Франции — 61,5 м, М. через Прут у Яремчи (черт. 4, т. II) на ж. д. Станислав — Вороненко в Австрии, оконченный в 1894 г. — 65 м, акведук Кебин-Джон близ Вашингтона — 69,5 м. В последнее время входят в употребление бетонные М., которые строятся не только для обыкновенных, но и для железных дорог. Применение системы Монье (см.) рациональным соединением бетона с железом дает возможность перекрывать большие пролеты легкими и прочными арочными М. Для уничтожения неравномерных напряжений в материале бетонных М., располагают под пятами и в замковых швах свинцовые листы, заменяющие шарниры железных арочных М. В некоторых случаях даже устроены были настоящие шарниры. Каменные и бетонные мостовые своды выводятся на деревянных или железных кружалах. По окончании постройки свода кружала снимаются весьма осторожно, для избежания осадки. Для этой цели концы кружал поддерживаются клиньями, винтами, мешками или сосудами с песком, который выпускается небольшими количествами, для медленного понижения кружал. Металлические М. собираются или на постоянных подмостах, в виде временных деревянных М., или же, в случае значительной глубины реки, с помощью понтонов или барок. В некоторых случаях оказывается возможность собирать фермы без помостей, для чего сборку начинают с обоих концов пролета. Концевые части ферм временно укрепляют на опорах, образуя консоли, на которых ставятся подъемные краны для сборки следующих частей, причем, по мере завершения сборки, краны передвигаются, устанавливая их всегда на концах готовых частей М. (Фортский М., М. через р. С.-Джон в Канаде, М. через р. Дуэро близ Опорто). М. небольших пролетов с неразрезными фермами можно устанавливать на месте в готовом виде, накатывая их с берега. Чтобы фермы при этом не опрокинулись, заднюю часть М. загружают, а переднюю облегчают или даже приделывают к ней временно легкую выступающую часть в виде носа, для получения опоры на другом берегу. При установке небольших М. на железных дорогах их привозят на место в собранном виде на платформах и спускают с помощью кранов (замена М. на Николаевской ж. д.) или особых козел (постройка Вильно-Ровенской ж. д.). После установки, до открытия движения, обыкновенно производится испытание М. пробной нагрузкой, величина которой должна соответствовать наибольшей из случайных нагрузок, могущих оказаться на М. во время его службы. При этом измеряется прогиб ферм как при спокойном действии нагрузки, так и при движении по М. поезда или тяжелых обозов рысью, с различными скоростями. Кроме того, измеряют боковые колебания ферм и величину этих деформаций сравнивают со сделанными при предварительном расчете предположениями или допускаемыми пределами для этих изменений. При этом исследуют также выпучивания и все прочие изменения, могущие указывать на перенапряжение частей конструкции и их соединений. Полный прогиб главных ферм М. при пробной нагрузке состоит из постоянного и временного, или упругого, прогиба, т. е. исчезающего по удалении нагрузки. Величина последнего может быть определена предварительным расчетом; проверка этой величины непосредственным измерением дает возможности судить о правильности сделанных предположений при расчете ферм. Остающийся же постоянный прогиб служит масштабом для оценки точности обработки частей и тщательности сборки. Для середины пролета допускается обыкновенно постоянный прогиб в 1:5000 до 1:4000 пролета. Боковое же выпучивание допускается лишь в пределах до 1:10000 пролета. По постановлениям министерства путей сообщения, для статического испытания железнодорожных мостов, поезд, составленный из трех восьмиколесных паровозов и ряда груженых вагонов по обе стороны этой группы паровозов, остается на нем около 12 часов, после чего измеряется прогиб. Для динамического испытания по М. пропускается поезд из двух восьмиколесных паровозов и ряда груженых вагонов со скоростью 20 и 40 верст в час. М. под обыкновенную дорогу испытываются такой нагрузкой, которая была принята при расчете. Для этого по М. рассыпается слой песка, щебня или кладутся рельсы, кирпич и пр. Для измерения прогиба пользуются нивелиром. Можно также установить против середины М. вертикальный лист, прикрепленный к забитой в дно свае, а к ферме прикрепить штифт, снабженный карандашом. При проходе поезда карандаш чертит на бумаге диаграмму, изображающую натуральную величину прогиба. Такими же приспособлениями измеряются боковые колебания ферм. Кроме простых приборов, для этой цели имеются весьма чувствительные и точные инструменты, основанные на принципе сейсмографов. Напряжения отдельных элементов М. измеряются также посредством особых аппаратов: Френкеля, Дейстлера и друг. Значительное влияние на результаты пробной нагрузки имеет состояние погоды. Ферма искривляется независимо от влияния нагрузки от неравномерного нагревания ее частей солнцем и от небольшого течения холодного и нагретого воздуха. Потому испытания должны производиться в облачные дни и преимущественно при отсутствии ветра. Испытание М. повторяется в известные сроки периодически. Деревянные М. менее всех долговечны (многие погибают от пожаров). Данных для оценки долговечности металлических М. еще не имеется, так как многие М., построенные еще в начале столетия, при исправном содержании их, продолжают служить своей цели. Различные случаи крушения М. как железнодорожных, так и шоссейных, почти всегда оказываются следствием ошибочной конструкции или плохой сборки. Рационально спроектированные и хорошо построенные М. последних 30 — 40 лет нигде еще не внушают опасений за их прочность. Тем не менее в течение последнего десятилетия многие железнодорожные М. перестраиваются. Причина этого заключается в чрезвычайном увеличении веса паровозов и грузоподъемной силы вагонов, сравнительно с прежними нормами. В некоторых случаях ограничиваются усилением М., если конструкция это допускает. Обыкновенно работы по усилению мостов стараются произвести без перерыва движения по железной дороге, прибавлением новых частей к существующим элементам, т. е. наклепыванием добавочных листов на пояса или вставкой новых раскосов. Большей частью приходится усиливать проезжую часть, а именно продольные и поперечные балки и соединения их, причем на одноколейных железных дорогах иногда весьма затруднительно производить работы без прекращения движения и для этого приходится прибегать к особым приемам усиления. На двухколейных же дорогах движение в обе стороны временно направляют по одному из путей и сначала усиливают М. под одним из путей, а затем под другим. При значительных работах по усилению нередко приходится подвести под усиливаемым М. временные подмости. Стоимость постройки деревянных М. зависит от системы М. и стоимости материала, которая не везде одинакова. То же можно сказать о каменных М. Цена же железа подвержена меньшим изменениям, и потому для приблизительной оценки стоимости сооружения железного М. можно пользоваться данными о подобных же исполненных М. Стоимость зависит от величины перекрываемого отверстия и местных обстоятельств, каковы высота опор и пр. Постройка Николаевского через р. Неву М. обошлась вместе с набережными в 4381400 руб., в том числе стоимость пролетных арочных частей М. 1037107 руб., поворотная часть 379060 руб., а каменные опоры на свайном основании 2107509 р. Александровский Литейный М. обошелся в 5100000 руб., Александровский М. через р. Волгу у Сызрани стоил около 7000000 р., М. через р. Днепр на Екатерининской жел. дор. обошелся в 3654982 руб. Для металлических М. больших отверстий, построенных нашими казенными дорогами с 1881 г., полная стоимость М., отнесенная к погонной сажени отверстия, определилась:
| Для М. без кессонов, отверстием от 50—80 саж. | 32541—2410 руб. |
| Для М. на опускных колодцах, отверст. от 45—60 саж. | 2764—2530 руб. |
| Для М. на кессонах, отверстием от 40—300 саж. | 3095—8582 руб. |
О М. для военных надобностей — см. Полевые мосты.
Приложения
[править]
