Мосты

Квебекский мост через р. Св. Лаврентия (Канада). Мост обрушивался дважды — первый раз в 1907 г. во время строительства. Среди причин главной была потеря устойчивости сжатых стержней при недостаточности решеток связей. Вторая катастрофа произошла в 1916 г. во время монтажа конструкций при установке центрального подвесного пролета. Причина — соскользнул балансир.

Мост консольный. Общая его длина 988 м; средний, самый длинный в мире для того времени пролет — 549 м: два боковых— по 152,5 м, два береговых—по 67 м; ширина моста 20,4 м Чтобы судить о размерах моста, достаточно сказать, что высота фермы на быке составляла 96 м. Конструкция соединения элементов в узлах была смешанной: сжатых на заклепках и растянутых на болтах диаметром до 60 см.

Первое крушение произошло в период, когда были выполнены южная половина моста и три панели подвесной фермы (рис. 62, б). Сборка призводилась на весу двумя кранами, которые в момент крушения стояли на консолях фермы. Катастрофа уже наметилась почти за месяц до аварии — большие выгибы сжатых стержней консольных ферм. Возникшая по этому вопросу переписка затянулась до дня катастрофы.

Каковы ошибки?

1. Была взята сильно заниженная нагрузка от собственного веса, в результате того что величина среднего пролета вначале была принята 488 м, а затем увеличена до 549 м * ; конструктивные коэффициенты для определения собственного веса были оставлены прежние. Нагрузка от собственного веса сильно возросла: половина подвесного пролета — на 17,5%, консоли — на 19,6%, берегового пролета — на 30%.

2. Неправильно был рассчитан нижний сжатый пояс — составной стержень. Теории расчета решетки составных стержней в то время еще не было.

По современным расчетам в момент катастрофы фактическое напряжение в одном из элементов нижнего пояса было сг= 1143 кГ/см2, а сгкр.= 1010 кГ\смг. Следовательно, неправильный расчет сжатых стержней и неумение рассчитывать решетку составных стержней, работающих на продольный изгиб, сделало все сооружение дефектным. Кроме того, нижний сжатый пояс был еще не весь склепан, отдельные его элементы были соединены на временных болтах и не обеспечивали необходимой жесткости. Использовать оставшиеся после крушения части стальной конструкции было невозможно, и мост спроектировали заново.

Второе крушение произошло через 9 лет, в момент установки центрального подвесного пролета длиной 187 м и весом 5200 т. Когда баржу, на которой покоилась ферма, оттянули, последняя повисла на подъемных цепях, и ее подтягивали к консолям моста, на которых были установлены подъемники. Пролет обрушился внезапно.

Наиболее вероятная причина катастрофы. Поперечная балка, на которой покоились опоры, опиралась на цилиндрические (а не на плоские) шарниры, соединенные с подъемниками цепями, и балка находилась в неустойчивом положении. Во время подъема фермы последняя под действием собственного веса, естественно, деформировалась. Балка могла повернуться, и средний балансир мог соскользнуть вдоль нижнего шарнира. Ферма при подъеме, очевидно, имела и перекос, так как количество подъемников на концах консольных ферм было разное (на одном — пять, на другом— шесть). При подъеме новой фермы (вместо затонувшей) были применены уже плоские шарниры, гарантирующие от соскальзывания, и подвесная ферма была благополучно поднята и подвешена к консольным. Из изложенного следует, что соскальзывание, очевидно, и явилось основной причиной крушения.

Комитет, расследовавший причины аварии, вынес суждение о том, что она произошла от разрушения крестообразного балансира (это уже является следствием, М. Л.) и высказал еще три возможные причины:

разрушение самого пролета вследствие какой-либо ошибки в проекте.